Glucolisis

TEMA 13. REGULACIÓN HORMONAL DEL METABOLISMO: CONCEPTOS BÁSICOS

La integración del metabolismo de combustibles entre los diferentes órganos y tejidos está regulada por hormonas: Insulina: liberada cuando la glucemia es alta (estado postpandrial), impulsa la utilización de la glucosa; Glucagón: liberado cuando la glucemia es baja (ayuno), aumenta la concentración de glucosa en sangre;Adrenalina (epinefrina): liberada en situaciones de estrés, aumenta la concentración de glucosa en sangre Estas hormonas son sintetizadas en tejidos específicos (glándulas endocrinas) y son secretadas al torrente sanguíneo, desde donde alcanzan a los diferentes tejidos sobre los que actúan (tejidos diana), actuando como primeros mensajeros. Las hormonas se unen a receptores específicos en la membranaplasmática de las células diana desencadenando en las mismas procesos de transmisión de señales que modifican las actividades metabólicas de estas células.

CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE SEÑALES
(a) Especificidad: La molécula señalizadora (S) encaja en el lugar de unión a su receptor complementario. Otras moléculas no encajan. Por tanto, sólo las células poseedoras dereceptores responderán a la molécula señalizadora.

Células músculares Ejemplo: [Glu]sangre GLUCAGÓN Células hepáticas [Glu]sangre Liberación de glucosa a sangre

(b) Amplificación: Cuando unos enzimas activan a otros enzimas, se produce una cascada de activaciones enzimáticas que aumenta geométricamente el número de moléculas afectadas.

(c) Desensibilización/Adaptación: la activación del receptordesencadena un circuíto de retroalimentación (feedback) que desconecta el propio receptor o lo elimina de la superficie celular.

Objetivo: evitar una respuesta excesiva (o prolongada en el tiempo)

frente a un determinado estímulo (señal).

(d) Integración: cuando dos señales tienen efectos opuestos sobre una característica metabólica, como puede ser la concentración de un segundomensajero X o el potencial de membrana (Vm), el efecto regulador final es el resultado de la integración de ambos receptores.

Por ejemplo, insulina y glucagón tienen efectos opuestos, y el que predominen los efectos inducidos por una u otra hormona dependerá del balance existente entre ambas en el torrente sanguíneo (cociente glucagón / insulina).

TIPOS GENERALES DE PROCESOS DE TRANSDUCCIÓN DESEÑALES
Canales iónicos: Se abren o cierran en respuesta a la concentración de un ligando señal (S) o el potencial de membrana (Ej. receptor de acetil colina) Receptores acoplados a proteínas G (serpentina): La unión al receptor (R) del ligando externo activa a una proteína G intracelular, que regula a una enzima que genera un segundo mensajero.

Enzimas receptores: La unión del ligando al dominioextracelular del receptor estimula una actividad enzimática en el dominio intracelular.

Receptores esteroideos: Se encuentran en el núcleo de la célula, de modo que la unión del esteroide permite al receptor regular la expresión génica.

RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNAS G Un receptor de membrana plasmática con siete segmentos transmembrana (receptor serpentina); Una enzima en el lado internode la membrana plasmática que sintetiza un segundo mensajero intracelular; Una proteína que une GTP (proteína G), cuando se ocupa el receptor, y activa a la enzima antes mencionada.
Proteínas G GTP GDP

GDP INACTIVA

GTP ACTIVA

Pi

H2O

ADRENALINA: receptor β-adrenérgico
1 1. Una molécula de epinefrina (adrenalina) se une a su receptor específico en la membrana plasmática;

3 4 5+ PKA

2 2. La unión de la hormona provoca un cambio conformacional en el dominio intracelular del receptor que afecta a la proteína G. Este cambio conformacional produce el intercambio de GDP por GTP y la activación de la proteína G;

3. La proteína G (en su forma activa, GTP) activa a su vez a un enzima asociado a la membrana plasmática, la adenilato ciclasa (AC) 4. La adenilato ciclasa...