Principios básicos del metabolismo

•Principios básicos del metabolismo
•Principales vías del metabolismo energético y puntos de conexión metabólica
•Reservas combustibles y usos en diferentes órganos
•Control hormonal
• Interrelaciones metabólicas en alimentación/ayuno
•Interrelaciones metabólicas en diabetes mellitus tipos 2 y 1

El metabolismo se rige por una serie de principios básicos: 1) El ATP es la moneda biológicauniversal de energía en procesos tales como transporte, contracción y biosíntesis. 2) Las reacciones de biosíntesis suelen usar NADPH como reductor y ATP para la formación de enlaces. 3) Las vías metabólicas centrales tienen funciones tanto catabólicas como anabólicas. 4) Las rutas biosintéticas y degradativas suelen ser diferentes.
Cada vía metabólica posee una o varias enzimas que determinan lavelocidad del proceso global, mediante la regulación de su velocidad. En la glucolisis es la fosfofructoquinasa; en la gluconeogénesis la fructosa 1,6-bisfosfatasa y en la síntesis de ácidos grasos la acetil-CoA carboxilasa.
Los factores que regulan el flujo de moléculas en el metabolismo pueden comprenderse mejor considerando tres puntos claves:
Glucosa 6-P. La glucosa que entra en la célulase fosforila rápidamente a glucosa 6-P que puede: a) almacenarse como glucógeno, cuando la glucosa 6-P y el ATP son abundantes; b) degradarse vía piruvato, cuando se requiere ATP; c) convertirse ribosa 5-P, cuando se necesita NADPH para la síntesis de ácidos grasos o ribosa para la síntesis de nucleótidos; d) puede formarse por degradación del glucógeno o sintetizarse mediante gluconeogénesis apartir de piruvato y aminoácidos glucogénicos.
Piruvato. Puede: a) Formarse a partir de glucosa 6-P, lactato y alanina; b) reducirse a lactato; c) formar alanina por transaminación; d) carboxilarse a oxalacetato para formar glucosa o compuestos del ciclo de Krebs; e) formar acetil-CoA mediante
descarboxilación oxidativa.
Acetil-CoA. Puede: a) formarse a partir de piruvato b) formarse poroxidación de los ácidos grasos; c) formarse a partir de aminoácidos cetogénicos; d) oxidarse en el ciclo de Krebs; e) formar cuerpos cetónicos; f) formar ácidos grasos.



Los diferentes órganos tienen distintas capacidades y funciones metabólicas. El cerebro tiene una velocidad respiratoria muy alta; constituye solo un 2% del peso del adulto pero es responsable del 20% de su consumo de energía cuandoestá en reposo. La mayor parte de esta energía se necesita para el funcionamiento de la bomba de Na+-K+ que mantiene el potencial de membrana requerido para la transmisión del impulso nervioso. El cerebro requiere O2 y glucosa en aporte continuo, puesto que no es capaz de almacenar glucógeno. En ayuda prolongado el cerebro puede utilizar cuerpos cetónicos (que sustituyen, aunque no totalmente, ala glucosa). La estricta necesidad de glucosa que tiene el cerebro hace que una de las principales funciones del hígado sea mantener unos niveles adecuados de glucosa en sangre.
El músculo esquelético es más versátil, en reposo utiliza ácidos grasos (o cuerpos cetónicos) mientras que en ejercicio prefiere glucosa, aunque si el ejercicio se mantiene de forma intensa en el tiempo combina los dostipos de combustibles. La utilización de glucosa con limitación de oxígeno hace que se forme lactato que se transporta al hígado para su reciclado a glucosa.
El tejido adiposo utiliza ácidos grasos como combustible y puede exportar ácidos grasos y glicerol cuando la situación energética lo requiere. La captación de glucosa por músculo y tejido adiposo está regulada por la insulina.
El hígado puedealmacenar glucógeno y triacilgliceroles, utilizar aminoácidos, glucosa y ácidos grasos como fuente de energía y exportar, cuando es necesario, ácidos grasos, glucosa y cuerpos cetónicos. Podemos decir que es el centro de intercambio metabólico del cuerpo. La mayoría de los compuestos absorbidos por el intestino pasan a través del hígado. Buena parte de la glucosa se fosforila y la mayor parte...