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METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

KAREN ARDILA LÓPEZ JOSE MANUEL BONILLA ALEJANDRO DÍAZ ZAPATA SOFÍA MONTOYA MÚNERA

PROFESOR: CARLOS ALBERTO MARÍN

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MANIZALES INGENIERÍA BIOMÉDICA III SEMESTRE BIOQUÍMICA MANIZALES, CALDAS 2019

1) Respecto a la glucólisis responda: a) La glucólisis es un proceso anaerobio, que debió ser necesario en la atmósfera carente de oxígeno de la Tierra pre-eucariota. b) En la glucólisis, que también se denomina vía de Embden-Meyerhof-Parnas, cada molécula de glucosa se divide y se transforma en dos unidades de tres carbonos (piruvato). Durante este proceso se oxidan numerosos átomos de carbono. La pequeña cantidad de energía que se captura durante las reacciones glucolíticas (alrededor del 5%)se almacena de forma temporal en moléculas de ATP c) La glucosa se oxida por glucólisis una vía que genera energía, que la convierte en piruvato. En ausencia de oxígeno, el piruvato se convierte en lactato, Cuando se encuentra presente el oxígeno, el piruvato se degrada más para formar acetil-CoA. 2) Este punto son diapositivas. 3) ​Escriba y describa cada una de las reacciones de la etapa 1 brevemente, de tal manera que las pueda explicar fácilmente. A) La diferencia estructural entre la glucosa y la glucosa 6 fosfato es que al reaccionar con atp , con Mg2 y con la hexocinasa Uno de sus alcoholes se ve reemplazado por un grupo fosfato del atp, esto ocurre justo luego de que la glucosa entra a la célula. B) Durante la reacción 2 de la glucólisis, la aldosa glucosa-6-fosfato se convierte en la cetosa fructosa-6-fosfato por medio de la isomerasa de fosfoglucosa (POI) en una reacción fácilmente reversible: C) La diferencia estructural entre la fructosa 6 fosfato y la fructosa 1,6 difosfato es que al reaccionar con atp y con la enzima PKF-1, consigue otro grupo fosfato proveniente del atp y pierde otro OH. D) La diferencia estructural entre fructosa 1,6 fosfato y los compuestos de gliceraldehído 3 fosfato y fosfato de dihidroxiacetona , es que la fructosa se parte en partes iguales en cuanto a compuestos, generando 2 moléculas isómeras, por ende la diferencia es que cada uno de los productos es “la mitad” de la fructosa E) Se gastan 2 de ATP, uno en la primera parte y otro en la tercera parte (cuando la molécula obtiene más grupos fosfatos) 4) ​Escriba y describa cada una de las reacciones de la etapa 2 brevemente, de tal manera que las pueda explicar facilmente A) La diferencia estructural entre el gliceraldehído 3 fosfato y fosfato de dihidroxiacetona es, en cómo están organizados sus compuestos, debido a que son isómeros. B) La diferencia estructural entre gliceraldehído 3 fosfato y el glicerato 1,3 difosfato es que el gliceraldehído 3 fosfato reacciona con un grupo Fósforo orgánico y NAD+ , obtiene otro grupo fosfato y pierde un hidrógeno. C) La diferencia estructural entre el glicerato 1,3 Difosfato y el glicerato 3 fosfato, es que al reaccionar con la cinasa de fosfoglicerato y con ADP el glicerato 1,3 Difosfato pierde un grupo fosfato y se reduce.

D) La diferencia estructural entre el glicerato 3 fosfato y glicerato 2 fosfato, es que el glicerato 3 fosfato reacciona con Mutasa de fosfo glicerato hace que su estructura cambie, cambiando de posición el H 2 por el fosfato 3. E) La diferencia estructural entre el glicerato 2 fosfato y el fosfoenolpiruvato es que al glicerato 2 fosfato reacciona con la enolasa, librea un H 2 y un HO 1 (H2O) haciendo su rama principal más corta y cambiando su composición. F) La diferencia estructural entre el fosfoenolpiruvato y el piruvato es que el fosfoenolpiruvato reacciona con Cinasa de piruvato y ADP, perdiendo su grupo fosfato y generando un doble enlace. G) 1 NADH Y 2 ATP. 5) ​Observando todo el proceso de glucólisis responda: A) Se gastan 2 de ATP en la fase 1 de la glucólisis y se producen 4 de ATP en toda la fase 2. B) Se producen 2 de NADH C) d-Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ = 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O 6) ​Muestre y explique el esquema de los dos destinos del piruvato, mencionando los productos finales

Cuando se dispone de oxígeno (izquierda), los organismos aerobios oxidan por completo el piruvato hasta CO2 y Hp. En ausencia de oxígeno, el piruvato puede convertirse en varias clases de moléculas reducidas. En algunas células (p. ej., en las levaduras), se producen etanol y CO2 (centro). En otras (p. ej., en las células musculares), tiene lugar la fermentación homoláctica en la cual el lactato es el único producto orgánico. 7) ​En qué organismo y cómo es posible que se dé la fermentación alcohólica. Mencione sus usos comerciales

En las levaduras y en ciertas especies, el piruvato se descarboxila para formar acetaldehído, que posteriormente se reduce por el NADH para formar etanol (En una reacción de descarboxilación, un ácido orgánico pierde un grupo carboxilo en forma de CO2). Sus usos comerciales pueden ser: creación de vino, cerveza, pan u otros derivados del alcohol (productos farmacéuticos). 8)​Explique de qué manera se puede regular la glucólisis La velocidad a la que opera la vía glucolítica está controlada en primer lugar por la regulación alostérica de tres enzimas: la hexocinasa, la PFK- j Y la cinasa de piruvato. Las reacciones catalizadas por estas enzimas son irreversibles y pueden activarse o desactivarse por medio de efectores alostéricos. En general estos últimos son moléculas cuyas concentraciones celulares son indicadores sensibles del, estado metabólico de una célula y algunos son moléculas de producto. Por ejemplo, una concentración elevada de AMP (un indicador de una producción baja de energía) activa a la PFK-I ya la cinasa de piruvato. Por el contrario, una concentración elevada de ATP (un indicador de que están satisfechas las necesidades metabólicas de la célula) inhibe ambas enzima Enzima Hexocinasa Glucosa-6-fosfato, AT PFK-I Cinasa de piruvato

Activador

Fructosa-2,6-difosfato, AMP Fructosa-l ,6-difosfato, AMP

inhibidor

Citrato, ATP Acetil-CoA, ATP

9) ​Respecto a la glucogénesis responda: A) ¿Cuál es el producto de la gluconeogénesis? Formación de moléculas nuevas de glucosa a partir de precursores que no son carbohidratos, ocurre principalmente en el hígado. Estos precursores son el lactato, el piruvato, el glicerol y determinados cetoácidos ( el riñón puede producir pequeñas cantidades de glucosa) B) ¿Qué sucede cuando no hay suficiente glucógeno hepático como fuente de energía por ayuno o fuente de ejercicio? Cuando se agota el glucógeno hepático (por un ayuno prolongado o por ejercicio vigoroso), la vía de la gluconeogénesis proporciona al organismo la cantidad de glucosa adecuada. La principal prioridad en el ayuno es que no falte glucosa al cerebro y eritrocitos que son dependientes de la glucosa. El músculo tras agotar rápidamente las reservas de glucógeno propio, usará sus grandes reservas de triglicéridos y ácidos grasos obtenidos de ellos, incluso los cuerpos cetónicos, antes de recurrir al peligroso uso de sus propias proteínas y aminoácidos.

10) Describa brevemente la síntesis de fosfoenolpiruvato a partir de piruvato pasando por la formación del intermediario oxalacetato. Muestre las ecuaciones químicas.

11)​Después de la formación del fosfoenolpiruvato pasa por varias transformaciones hasta convertirse en fructosa-1,6-difosfato. La fructosa-1,6-difosfato se convierte en fructosa-6-fosfato. Muestre la ecuación de esta reacción y explique qué diferencias hay entre reactivos y productos. En los reactivos está la fructosa 1,6- difosfato + agua, que nos explica que tiene dos grupos fosfato y al reaccionar con la fructosa 1,6-difosfatasa se convierte en fructosa-6-fosfato. es decir, que ha perdido un grupo fosfato, produciendo también un fosfato inorgánico (Pi).

12)​Finalmente se da la formación de glucosa a partir de glucosa-6-fosfato. Explique dónde se da este proceso.

La glucosa-6-fosfatasa, cataliza la hidrólisis irreversible de la glucosa-6-fosfato para formar glucosa y Pi, esto se da en el hígado y el riñón. A continuación, la glucosa se libera en el torrente sanguíneo. 13) ​Una vez más mencione cuál es la finalidad de la gluconeogénesis y dónde se vierte su producto. Además aclare si es un proceso que genera energía o la consume. La gluconeogénesis, la formación de moléculas nuevas de glucosa a partir de precursores que no son carbohidratos, ocurre principalmente en el hígado. Estos precursores son el lactato, el piruvato, el glicerol y determinados cetoácidos a (moléculas que derivan de los aminoácidos). En determinadas situaciones (acidosis metabólica o inanición) el riñón puede producir pequeñas cantidades de glucosa. Entre las comidas se mantienen concentraciones sanguíneas adecuadas de glucosa por medio de la hidrólisis del glucógeno hepático. Cuando se agota el glucógeno hepático (por un ayuno prolongado o por ejercicio vigoroso), la vía de la gluconeogénesis proporciona al organismo la cantidad de glucosa adecuada. El cerebro y los eritrocitos dependen exclusivamente de la glucosa como fuente de energía. 14)​ Muestre y analice la ecuación global de la gluconeogénesis Los tres sustratos de la gluconeogénesis: (esto hay que ponerlo) 15) ​¿Qué es el ciclo de Cori? ¿Cuál es su importancia fisiológica? El ciclo de Cori es: Durante el ejercicio extenuante se produce lactato en las células musculares en condiciones anaeróbicas. Tras pasar a través de la sangre al hígado, el lactato se convierte en glucosa mediante gluconeogénesis. El Ciclo de Cori tiene gran importancia fisiológica, ya que juega un papel importante en la homeostasis de la glucosa, tiene implicaciones vitales en el equilibrio ácido-base y representa una manera de redistribución de glucógeno muscular

16)​¿En qué consiste el ciclo de Glucosa-Alanina? El ciclo Glucosa-Alanina es: La alanina se forma a partir de piruvato en el músculo. Tras su transporte al hígado, la alanina se convierte en piruvato por medio de la transaminasa de alanina. Finalmente, el piruvato se utiliza en la síntesis de glucosa. Debido a que los músculos no pueden sintetizar urea a partir del nitrógeno de los aminoácidos, se utiliza el ciclo glucosa-alanina para transferir el nitrógeno amino al hígado. 17) ​Brevemente explique cómo se regula la gluconeogénesis Las 4 enzimas clave de la gluconeogénesis son: carboxilasa de piruvato, carboxicinasa de PEP, fructosa-1,6-difosfatasa y glucosa-6-fosfatasa. La regulación de la gluconeogénesis es crucial para muchas funciones fisiológicas, pero sobre todo para el funcionamiento adecuado del tejido nervioso. El flujo a través de la ruta

debe aumentar o disminuir, en función del lactato producido por los músculos, de la glucosa procedente de la alimentación, o de otros precursores gluconeogénicos. La gluconeogénesis está controlada en gran parte por la alimentación. Los animales que ingieren abundantes hidratos de carbono presentan tasas bajas de gluconeogénesis, mientras que los animales en ayunas o los que ingieren pocos hidratos de carbono presentan un flujo elevado a través de esta ruta. Dado que la gluconeogénesis sintetiza glucosa y la glucólisis la cataboliza, se puede decir que la gluconeogénesis y la glucólisis deben controlarse de igual manera. En otras palabras, las condiciones intracelulares que activan una ruta tienden a inhibir la otra.

18) ​¿Qué es la vía de las pentosas fosfato, dónde se produce y cuáles son sus principales productos? La de las pentosas fosfato es otra vía metabólica de oxidación de la glucosa en la que no se genera ATP. Sus productos principales son el NADPH (fosfato de dinucleótido de nicotinamida y adenina reducido), un agente reductor que se requiere en varios procesos anabólicos, y la ribosa-S-fosfato, un componente estructural de los nucleótidos y de los ácidos nucleicos. La vía de las pentosas fosfato se produce en el citoplasma en dos fases: la oxidativa y la no oxidativa. En la fase oxidativa de la vía, la conversión de la glucosa-6-fosfato en ribulosa-S-fosfato va acompañada de la producción de dos moléculas de NADPH. En la fase no oxidativa se producen la isomerización y la condensación de varias moléculas de azúcar diferentes. Tres intermediarios de este proceso que son útiles en otras vías son la ribosa-S-fosfato, la fructosa-6-fosfato y el gliceraldehído-3-fosfato. 19) La vía de las pentosas fosfato se produce en dos fases, la oxidativa y la no oxidativa. ¿Qué moléculas se involucran en cada uno de estos procesos? Fase oxidativa: las moléculas que se involucran son: glucosa-6-fosfato 6-fosfogluconolactona NADPH 6-fosfo-D-glucono-​δ-lactona 6-fosfo-D-gluconato ribulosa-5-fosfato 6-fosfogluconato ribulosa-5-fosfato Fase no oxidativa: ribulosa-5-fosfato ribosa-5-fosfato pirofosfato de tiamina xilulosa-5-fosfato

gliceraldehido-3-fosfato sedoheptulosa-7-fosfato eritrosa-4-fosfato fructosa-6-fosfato 20) a) ​Ilustre y explique la fase oxidativa de la vía de las pentosas fosfato.

En la fase oxidativa se convierte la glucosa-6-fosfato en ribulosa-5-fosfato que a su vez genera dos moléculas de NADPH y se da por 3 reacciones 1. La primera la deshidrogenasa de glucosa-6-fosfato cataliza la oxidación de la misma glucosa-6-fosfato. 2. A continuación, la 6-fosfo-D-glucono-lactona se hidroliza para producir 6-fosfo-D-glucanato. 3. Durante la oxidación de 6-fosfoglucanato se produce la ribulosa-5-fosfato y las 2 moléculas de NADPH. La fase oxidativa es bastante activa en las células con riesgo elevado de experimentar daños oxidativos como los eritrocitos, para evitar que moléculas vitales se oxiden, y también es activa en las células que se sintetizan cantidades relativamente grandes de lípidos.

b) ​¿Qué cambios químicos puede observar desde la primer molécula de éste proceso hasta el final? (Por ejemplo, cadenas carbonadas cíclicas, abiertas, oxidación, isomerización, pérdida o ganancia de C, entre otros). -

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En la primera molécula al reaccionar y mostrar la segunda molécula, lo que sucedió fue que la D-glucosa-6-fosfato se oxida, porque el NADP+ le quitó un Hidrógeno, y de paso se llevó a otro Hidrógeno con él, haciendo que la molécula pierda electrones. La reacción de la segunda molécula con el agua es una reacción de transferencia de grupos, porque lo que sucedió fue que la molécula de agua entró a la segunda molécula, hizo que dicho compuesto obtuviera un grupo OH gracias a la molécula de agua, para luego salir solamente un Hidrógeno. En la reacción de la tercera molécula lo que ocurrió fue una reacción de oxidación, porque el NADP+ entró a la molécula para luego agarrar a un Hidrógeno, liberando otro Hidrógeno más, permitiendo que la molécula se oxidara. En la cuarta molécula se da la reacción de transferencia de grupos porque lo que sucede es que un átomo de Hidrógeno ingresa a la molécula y al final resultó que el grupo COO- se separara de la molécula para ser reemplazada con el Hidrógeno.

21) ​En la vía de las pentosas fosfato se produce NADPH. ¿Cuál es su importancia? ¿Normalmente dónde es más frecuente este proceso? - El NADPH es un agente reductor que se necesita en varios procesos anabólicos, es importante porque los procesos reductores como la biosíntesis de los lípidos y los mecanismos antioxidantes requieren de NADPH gracias a que es un antioxidante muy potente, que ayuda al impedimento de la oxidación de alguna molécula que es necesaria y/o vital para los procesos y reacciones de las vías pentosas fosfato. Se encuentran más frecuentes donde la fase oxidativa esté bastante activa, es decir, la mayoría de veces en los eritrocitos y hepatocitos, aunque también, como la fase oxidativa es activa en las células que se sintetizan grandes cantidades de lípidos, lo podemos encontrar en el tejido adiposo, en la corteza de las glándulas suprarrenales, las glándulas mamarias y el hígado . 22) a) Ilustre y explique la fase no oxidativa de la vía de las pentosas fosfato.

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La fase no oxidativa de las vías pentosa fosfato se encargan de sintetizar las pentosas fosfatos y otras moléculas fosfatos, por medio de reacciones de formación o de rompimientos de enlaces C-C o de isomerización, con el fin de originar como producto moléculas que pueden tomar otras rutas dependiendo de lo que la reacción necesite. Como resultado de la fase no oxidativa es la síntesis de ribosa-5-fosfato que toman la ruta para componer el ARN y en parte el ADN y de los intermediarios glucolíticos que pueden tomar la ruta de glucólisis ya sea para entrar al ciclo de krebs o para originar azúcar o carbohidratos que pueden ser gliceraldehido-3-fosfato y fructosa-6-fosfato. b) ¿Qué cambios químicos puede observar desde la primer molécula de éste proceso hasta el final? (Por ejemplo, cadenas carbonadas cíclicas, abiertas, oxidación, isomerización, pérdida o ganancia de C, entre otros) - Entre la reacción del paso de D-Ribulosa-5-fosfato a D-xilulosa-5-fosfato ocurre una reacción de isomerización. - Entre la reacción del paso de D-xilulosa-5-fosfato a D-Sedoheptulosa-7-fosfato ocurre una reacción de formación de enlaces c-c. - Entre la reacción del paso de D-Sedoheptulosa-7-fosfato a D-Eritrosa-4-fosfato ocurre una reacción de rompimiento de enlace c-c - Entre la reacción del paso de D-Eritrosa-4-fosfato a D-Fructosa-6-fosfato ocurre una reacción de formación de enlaces C-C y C-H además de una reacción de transferencia de grupos. - Entre la reacción del paso de D-Fructosa-6-fosfato a D-Gliceraldehído-3-fosfato ocurre una reacción de rompimiento de enlace C-C. - Entre la reacción del paso de D-Gliceraldehído-3-fosfato a D-Ribosa-5-fosfato ocurre una reacción de formación de enlace C-C - Entre la reacción del paso de D-Ribosa-5-fosfato a D-Ribulosa-5-fosfato ocurre una reacción de isomerización y una reacción de reducción.

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Entre la reacción del paso de D-Xilulosa-5-fosfato a D-Gliceraldehido-3-fosfato ocurre una reacción de rompimientos de enlace C-C. 23) No está la pregunta, se salta a la 24 24) ​¿Por qué razón la Vía de las pentosas fosfato, es denominada también derivación de las hexosas monofosfatadas? - Porque cuando en la vía no se necesitan azúcares pentosas para las reacciones de biosíntesis, los metabolitos de la porción no oxidativa de la vía se convierten en intermediarios glucolíticos, que se degradarán para generar energía o convertirse en moléculas precursoras para el proceso de biosíntesis. 25) ​Explique de qué manera se regulan las vías de las pentosas fosfato. - Primero que todo, la regulación de las vías pentosas fosfato se da debido a que se debe satisfacer los requerimientos del NADPH y de la ribosa -5-fosfato. La fase oxidativa es muy activa con respecto al tipo de células sanguíneas, como los eritrocitos y los hepatocitos, eso permite que haya una elevada cantidad de NADPH y por el contrario, cuando la fase oxidativa se encuentra en células musculares, la cantidad de NADPH son demasiado bajas, por lo tanto, ya se tiene entendido que los NADPH se encargan de impedir que ciertas moléculas necesarias para las vías pentosa fosfato se oxiden, sin embargo, cuando la fase oxidativa no está tan presente interviene la G-6-PD que ayudan, y además son claves, para el proceso de regulación de las vías de pentosas fosfato puesto que es el encargado de catalizar y empezar la regulación trabajando junto con el NADPH, su actividad la inhibe la misma sustancia NADPH, para así empezar con el primer proceso de la fase oxidativa, que a su vez, son estimuladas con el GSSG, que es un antioxidante, y la glucosa-6-fosfato. Para incrementar la síntesis de G-6-PD se debe consumir un alimento rico en carbohidratos. Entonces, las vías de las pentosas fosfato se regulan gracias al NADPH y en parte a la molécula G-6-PD. 26) ​Con ayuda del documento ilustra el resumen del metabolismo de carbohidratos (figura 8.14), glucólisis y vía de las pentosas monofosfatadas y compárelo con las elaboradas en las preguntas anteriores. ( Preguntas 2, 20 y 22).

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Este proceso de metabolismo de carbohidratos combina la glucólisis con las reacciones de las vías de las pentosas fosfato que son la fase oxidativa y la fase no oxidativa, los procesos en la parte de las reacciones de las vías pentosas fosfato son la combinación de ambas fases. Lo que se agrega en ese proceso es que libera más ATP Y NADH que una reacción sencilla de las vías.

27) a) ​Mencione los otros azúcares importantes como fuente de energía en vertebrados. -

Además de la glucosa, algunos azúcares importantes como fuente de energía en los vertebrados son la fructosa, la galactosa y la manosa.

b) ​¿Dónde se encuentra la fructosa? -

La mayor fuente de fructosa se puede encontrar en alimentos, tales como son las frutas, la miel, la sacarosa, el jarabe de maíz y un edulcorante utilizados en bebidas procesadas y algunos alimentos.

C) ​La fructosa como segunda fuente de carbohidratos pueden entrar en la vía glucolítica por dos caminos. ¿Cuáles son esos dos caminos? No explique todo el proceso químico. -

La fructosa puede entrar por dos caminos. El primer camino es dentro del hígado, aquí la fructosa se convierte en fructosa-1-fosfato por medio de la fructocinasa. El segundo camino es dentro de los músculos y el tejido adiposo, aquí la fructosa se convierte en el intermediario glucolítico fructosa-6-fosfato por conducto de la hexocinasa.

28) ​¿Qué es el glucógeno, cuál es su importancia y qué controla su uso? - El glucógeno es un polisacárido de reserva energética, es decir, es la forma principal del almacenaje de carbohidratos dentro de los animales, el glucógeno está formado por cadenas ramificadas de glucosa, abunda en el hígado y también se encuentra en menor cantidad en los músculos. El glucógeno se encarga de almacenar la glucosa

y la energía, es muy importante de la manera que su síntesis y su degradación, al ser regulado adecuadamente, permiten disponer de suficiente glucosa para las necesidades energéticas del organismo. La glucosa se puede obtener a partir de la glucogénesis y a su vez, puede convertirse en glucosa a partir de la glucogenólisis, estos procesos están controlados por 3 hormonas, las cuales son insulina, glucagón y epinefrina. 29) ​¿Qué es la glucogénesis? - La glucogénesis es un proceso para realizar la formación de glucógeno, es decir, su síntesis, a partir de glucosa-6-fosfato. El glucógeno se forma a partir de la incorporación repetida de glucosa. Se da principalmente en el hígado y en menor medida en el músculo, además es estimulado por la insulina. 30) ​Escriba y describa cada una de las reacciones de glucogénesis brevemente, de tal manera que las pueda explicar fácilmente. - Las reacciones de glucogénesis son: 1) Síntesis de glucosa-1-fosfato. En esta reacción lo que sucede es que la glucosa-6-fosfato se convierte en glucosa-1-fosfato a partir de una enzima llamada fosfoglucomutasa, dicha enzima se une al compuesto glucosa-6-fosfato para formar un nuevo compuesto llamado glucosa-1,6-difosfato, al formarse la glucosa-1-fosfato, lo que pasa es que el grupo fosfato que estaba unido a un c-6 de la glucosa-6-fosfato se transfiere al desecho de la enzima, cuando la enzima se separa del compuesto, se lleva dicho grupo fosfato convirtiendo así la glucosa-6-fosfato en glucosa-1-fosfato al final. 2) Síntesis de UDP-glucosa. Aquí se da la reacción de síntesis de nucleótido-azúcar, que precede a la transferencia de azúcar y los procesos de polimerización, la formación de los productos que son derivados del azúcar proporciona una fuerza impulsora para la mayoría de los procesos de transferencia de azúcar, además, permite que la UDP-glucosa se mantenga en forma segura en los sitios donde catalizan dichas reacciones de transferencia, la formación de UDP-glucosa es una reacción reversible puesto que su proceso es endergónico. 3) Síntesis de glucógeno a partir de UDP-glucosa. Para formar glucógeno a partir de UDP-glucosa se necesita de dos enzimas, una enzima que es llamada sintasa de glucógeno que es la encargada de catalizar la transferencia del grupo glucosilo del UDP-glucosa a un extremo no reductor del glucógeno y otra enzima llamada amilo glucosiltransferasa que se encarga de ramificar, es decir, crear enlaces a(1,6) para las ramificaciones de la molécula. La reacción se da a partir de 4 residuos glucosil, el primero de esos residuos se una al residuo tirosina de una proteína llamada glucogenina que, a su vez, se encarga de unirlo al glucógeno, para actuar como sintetizador de glucógeno, así se formaría finalmente el glucógeno. 31) ​¿Qué es un enlace glucosídico y cómo se forma? Existen dos tipos de enlace glucosídico, el llamado enlace O-glucosídico, mediante el cual se unen monosacáridos, y el enlace N-glucosídico, mediante el cual se unen un azúcar y un compuesto aminado. En el enlace O-glucosídico, un grupo OH de un carbono anomérico de un monosacárido reacciona con un grupo OH de otro monosacárido, desprendiéndose una molécula de agua.

Se puede decir entonces que en este tipo de reacción ocurre condensación o deshidratación.

En el enlace N-glucosídico, El grupo OH de uno de los carbonos del azúcar se pierde, y en su lugar de coloca el grupo amino, generando un aminoazúcar.

32) ​Tome las figuras 8.17 y 8.18 y comparelas con la explicación del proceso de glucogenólisis y explique brevemente en qué consiste.

El proceso de glucogenólisis consiste en la degradación de la glucosa y requiere de dos enzimas, la fosforilasa de glucógeno y la enzima desramificante. En la figura 8.17 (izquierda) se puede observar la degradación del glucógeno: La fosforilasa de glucógeno cataliza la separación de los residuos de glucosa de los extremos no reductores de una cadena de glucógeno para formar glucosa-1-fosfato, el desprendimiento continúa hasta que en cada punto de ramificación quedan cuatro residuos. En la figura 8.18 (derecha) podemos observar la degradación del glucógeno por enzima desramificante: Los puntos de ramificación del glucógeno son eliminados por la enzima desramificante amilo-α(1,6)-glucosidasa. Después de transferir la unidad de tres residuos que precede al punto de ramificación hacia un extremo no reductor cercano de la molécula de glucógeno, la enzima rompe el enlace α(1,6), con lo que libera una molécula de glucosa.

33) ​¿Cuál es el principal producto de la glucogenólisis y hacia dónde es desviado y para qué? El principal producto de la glucogenólisis es la glucosa 1-fosfato, es desviada a la glucólisis en las células musculares con el propósito de generar energía para la contracción muscular. En los hepatocitos la glucosa 1-fosfato se convierte en glucosa por medio de la fosfoglucomutasa y de la glucosa-6-fosfatasa, y finalmente se libera en el torrente sanguíneo.

34) ​¿De qué manera se regula el metabolismo de glucógeno y qué sustancias están involucradas en ello? El páncreas libera glucagón cuando la glucemia decae en los periodos posprandiales. Se une a receptores en los hepatocitos e inicia un proceso de transducción de señales que eleva las concentraciones intracelulares de cAMP. El segundo mensajero, el cAMP,

amplifica la señal original del glucagón e inicia una cascada de fosforilación que conduce a la activación de la fosforilasa de glucógeno junto con varias proteínas. Cuando está ocupado, el receptor de insulina se convierte en una enzima cinasa de tirosina activa que produce una cascada de fosforilación, la cual en última instancia tiene un efecto opuesto al del sistema glucagón/cAMP: Las enzimas de la glucogenólisis se inhiben y las enzimas de la glucogénesis se activan. Las enzimas involucradas en ello son: ​La insulina, el glucagón, la epinefrina y algunos reguladores alostéricos​. 35) ​¿Cuáles sustancias reguladoras estimulan la glucogénesis y cuáles la glucogenólisis? Elabore un cuadro. Metabolismo

Glucogénesis

Glucogenólisis

Sustancias reguladoras

Insulina Glucagón Epinefrina Reguladores alostéricos

Insulina Glucagón Epinefrina Reguladores alostéricos

Enzimas requeridas

Sintasa de glucógeno Enzima ramificante

Fosforilasa de glucógeno Enzima desramificante

36) ​¿Qué relación tiene el efecto de lucha o huida, la epinefrina y la glucosa? La relación que tienen es debida a que el estrés emocional libera epinefrina de la médula suprarrenal. Es decir, se libera epinefrina en cantidades relativamente grandes y la producción masiva de glucosa proporciona la energía que se requiere para generar la respuesta de lucha o huida. También podría decirse que el efecto de lucha o huida consume mucha energía, por ende, la epinefrina estimula la glucogenólisis por ser la encargada de degradar el glucógeno. 37) En casos como los que usted vive como estudiante, por ejemplo en el momento de presentar un parcial posiblemente se estimula fácilmente, ¿La glucogénesis o glucogenólisis? ¿Por qué? En ese tipo de casos que vivimos como estudiantes se estimula fácilmente la glucogenólisis, y la respuesta está ligada a la anterior pregunta. Aunque en un parcial no debamos emprender la huida o luchar, sentimos miedo y estamos “a la defensiva” o “alertas”, se libera epinefrina y por esta razón consumimos más energía, la cual es degradada por la glucogenólisis.

38) ​Con ayuda del resumen del capítulo haga una síntesis de los temas estudiados. 39)​ Ver el video. 40)​ Retome la figura 8.1 y explíquela brevemente

La figura nos explica las principales rutas del metabolismo de los carbohidratos: El glucógeno se degrada vía glucogenólisis y se convierte en glucosa para realizar los procesos requeridos por el organismo, El exceso de glucosa en los animales se transforma vía glucogénesis y se almacena en forma de glucógeno, En algunas células la glucosa se convierte en ribosa-5-fosfato y NADPH por vía de las pentosas fosfato, Cuando la glucosa se oxida vía glucólisis se convierte en piruvato y el piruvato pasa a glucosa vía gluconeogénesis, El piruvato anaeróbicamente se convierte en lactato, por medio de la fermentación (genera 2 ATP), el piruvato aeróbicamente se convierte en Acetil-CoA por medio de la respiración celular (genera 36 ATP), Del Acetil-CoA se pueden extraer cantidades significativas de energía en forma de ATP, por medio del ciclo de Krebs y por el sistema de transporte electrónico, Finalmente, cuando hay exceso de Acetil-CoA una vía diferente la convierte en ácidos grasos.