Principios Generales de la Regulación Metabólica

Conceptos Básicos del Metabolismo

• Conjunto de reacciones químicas que permiten la obtención de energía y moléculas combustibles.
• Proporciona energía para procesos celulares: trabajo mecánico, transporte activo, síntesis de macromoléculas.
• Vías metabólicas:
  • Catabólicas: Convierten nutrientes en energía útil y productos de desecho (CO2, agua).
  • Anabólicas: Requieren energía para sintetizar macromoléculas.
  • Anfibólicas: Pueden actuar en catabolismo o anabolismo (ejemplo: ciclo de Krebs).

Regulación Metabólica

• Coordinación y regulación de las vías metabólicas.
• Flexibilidad para adaptarse a cambios del entorno.
• Clasificación de vías metabólicas:
  • Catabólicas (convergentes): Oxidan nutrientes, generan ATP, NADH, NADPH, FADH2.
  • Anabólicas (divergentes): Forman macromoléculas necesarias.

Intermediarios Metabólicos

• ATP: Principal forma de intercambio de energía.
• Transportadores de electrones: NADH, NADPH, FADH2.
• Acetilcoenzima A: Transportador de grupos de dos carbonos.

Etapas de Oxidación de Nutrientes

1. Producción de acetilcoenzima A.
2. Oxidación en el ciclo de Krebs.
3. Transferencia de electrones en la cadena de transporte mitocondrial -> Fosforilación oxidativa.

Características Básicas del Metabolismo

• Irreversibilidad de las vías metabólicas.
• Diferencias entre vías anabólicas y catabólicas.
• Regulación fina en varios puntos de las vías.
• Compartimentalización en eucariotas.

Regulación de la Actividad Enzimática

• Niveles enzimáticos: Influencia de la síntesis y degradación de enzimas.
• Control alostérico: Moduladores positivos/negativos que afectan la actividad enzimática.
• Modulación covalente: Fosforilación/desfosforilación de enzimas.
• Compartimentalización: Regula la actividad enzimática y de sustratos.

Perfíles Metabólicos de Órganos Principales

Hígado

• Regula glicemia plasmática y disponibilidad de combustibles.
• Reserva de glucosa en forma de glucógeno.
• Síntesis de ácidos grasos y cuerpos cetónicos.

Músculo Esquelético

• Reserva de glucógeno para uso propio.
• Glucólisis anaerobia durante ejercicio intenso.

Tejido Adiposo

• Almacena triglicéridos.
• Movilización de ácidos grasos durante el ayuno.

Cerebro

• Utiliza principalmente glucosa, pero también cuerpos cetónicos en ayuno.
• No utiliza ácidos grasos debido a la barrera hematoencefálica.

Hormonas en la Regulación Metabólica

Insulina

• Favorece la captación de glucosa.
• Estimula síntesis de glucógeno y ácidos grasos.

Glucagón

• Aumenta la degradación de glucógeno y gluconeogénesis.
• Moviliza ácidos grasos del tejido adiposo.

Adrenalina

• Aumenta disponibilidad de nutrientes para oxidación.
• Estimula liberación de glucagón.

Alteraciones y Patologías Metabólicas

• Diabetes, obesidad, dislipemias, síndrome metabólico.
• Importancia de la regulación adecuada para mantener la homeostasis energética.