Gluconeogénesis, glucólisis y vía de las pentosas fosfato: etapas, enzimas y regulación de la glicemia

1. Mencione las etapas de la gluconeogénesis con sus respectivas enzimas.

R: Piruvato → oxalacetato (piruvato carboxilasa); oxalacetato → PEP (PEP carboxiquinasa); fructosa-1,6-bisfosfato → fructosa-6-fosfato (fructosa-1,6-bisfosfatasa); glucosa-6-fosfato → glucosa (glucosa-6-fosfatasa).

2. ¿Cómo se obtiene glucosa a través del ciclo del glioxilato? Explique.

R: El acetil-CoA se convierte en succinato mediante el ciclo del glioxilato; el succinato forma oxalacetato y entra en la gluconeogénesis para producir glucosa. Enzimas clave: isocitrato liasa y malato sintasa.

3. Concepto de nutrientes (enfoque metabólico).

R: Sustancias que el organismo utiliza para obtener energía y sintetizar o renovar componentes celulares mediante catabolismo y anabolismo.

4. ¿Qué relación existe entre la glucólisis y la vía de las pentosas fosfato? Explique.

R: Ambas utilizan glucosa-6-fosfato. La vía de las pentosas produce NADPH y ribosa-5-fosfato; se conecta con la glucólisis mediante fructosa-6-fosfato y gliceraldehído-3-fosfato.

5. ¿Cómo se sintetiza el ácido cítrico? ¿Qué enzima participa?

R: Oxalacetato + acetil-CoA → citrato. Enzima: citrato sintasa.

6. Nombre la enzima que cataliza: a) conversión de succinil-CoA en succinato; b) formación de arginina; c) desaminación del glutamato; d) oxidación del gliceraldehído-3-fosfato.

R: a) Succinil-CoA sintetasa. b) Argininosuccinato liasa. c) Glutamato deshidrogenasa. d) Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa.

7. Sobre glicemia: a) concepto y niveles normales; b) hormonas que la regulan.

R: Es la concentración de glucosa en sangre. Valor de referencia de los apuntes: 70–110 mg/dL. Hormonas: insulina (disminuye la glicemia), glucagón, adrenalina y cortisol (favorecen su aumento).

8. Indique las funciones de la vía de las pentosas fosfato.

R: Produce NADPH para biosíntesis y defensa antioxidante, y ribosa-5-fosfato para sintetizar nucleótidos.

9. Mencione cuatro enzimas de la glucólisis y cuatro del ciclo de Krebs.

R: Glucólisis: hexoquinasa, fosfofructoquinasa-1, aldolasa y piruvato quinasa. Krebs: citrato sintasa, aconitasa, isocitrato deshidrogenasa y α-cetoglutarato deshidrogenasa.

1. Nombre la enzima que cataliza: a) reducción de la dihidroxiacetona fosfato; b) biosíntesis de argininosuccinato; c) biosíntesis del ácido cítrico; d) oxidación del gliceraldehído-3-fosfato.

R: a) Glicerol-3-fosfato deshidrogenasa. b) Argininosuccinato sintetasa. c) Citrato sintasa. d) Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa.

2. Concepto de gluconeogénesis. Mencione cuatro precursores y las enzimas propias de esta vía.

R: Síntesis de glucosa a partir de compuestos no glucídicos. Precursores: lactato, glicerol, piruvato y aminoácidos glucogénicos. Enzimas: piruvato carboxilasa, PEP carboxiquinasa, fructosa-1,6-bisfosfatasa y glucosa-6-fosfatasa.

3. Desde el punto de vista del metabolismo, ¿cuál es el concepto de nutrientes?

R: Sustancias utilizadas para obtener energía y formar o renovar componentes celulares.

4. Dé el nombre de dos transaminasas. Nombre su coenzima.

R: ALT/GPT (alanina aminotransferasa) y AST/GOT (aspartato aminotransferasa). Coenzima: fosfato de piridoxal (PLP), derivado de vitamina B₆.

5. ¿Cómo se sintetiza el ácido cítrico en el ciclo de Krebs?

R: Oxalacetato + acetil-CoA → citrato. Enzima: citrato sintasa.

6. Mencione las etapas de la glucogénesis con sus respectivas enzimas.

R: Glucosa → glucosa-6-P (hexoquinasa/glucoquinasa) → glucosa-1-P (fosfoglucomutasa) → UDP-glucosa (UDP-glucosa pirofosforilasa) → glucógeno (glucógeno sintasa y enzima ramificante).

7. Mencione cuatro hormonas que regulan la glicemia.

R: Insulina, glucagón, adrenalina y cortisol.

8. ¿Qué funciones desempeña la vía de las pentosas fosfato?

R: Produce NADPH, ribosa-5-fosfato y azúcares que pueden incorporarse a la glucólisis.

9. ¿En qué organismos se lleva a cabo el ciclo del glioxilato y qué enzimas clave participan?

R: En plantas, algunas bacterias y hongos, como levaduras. Enzimas clave: isocitrato liasa y malato sintasa.

1. ¿Por qué son importantes las transaminasas? Explique.

R: Transfieren grupos amino entre aminoácidos y α-cetoácidos. Participan en el metabolismo de aminoácidos. Su coenzima es PLP (vitamina B₆).

2. Sobre proteólisis intracelular: a) ¿Cómo se controla la actividad catalítica de las calpaínas? b) ¿Cómo trabajan los proteasomas?

R: a) Las calpaínas son proteasas dependientes de Ca²⁺, inhibidas por calpastatina. b) Los proteasomas reconocen proteínas marcadas con ubiquitina, las despliegan utilizando ATP y las degradan en péptidos.

3. Respecto al ciclo del glioxilato: a) ¿Por qué es importante? b) ¿Qué rutas metabólicas puede seguir el succinato formado?

R: a) Permite convertir el carbono del acetil-CoA en precursores para sintetizar glucosa, evitando pérdidas de carbono como CO₂. b) El succinato puede incorporarse al ciclo de Krebs o convertirse en intermediarios que contribuyen a la gluconeogénesis.

4. Sobre la vía de las pentosas fosfato: a) ¿Cuántas moléculas de NADPH y ribosa-5-P se obtienen? b) Mencione las pentosas y otros monosacáridos fosforilados generados.

R: a) Se producen 2 NADPH y una pentosa de cinco carbonos por glucosa-6-P en la fase oxidativa; esta pentosa es ribulosa-5-P, convertible en ribosa-5-P. b) Ribosa-5-P, ribulosa-5-P, xilulosa-5-P, eritrosa-4-P, sedoheptulosa-7-P, fructosa-6-P y gliceraldehído-3-P.

5. Indique la reacción química que cataliza cada enzima: a) aldolasa; b) piruvato descarboxilasa; c) isocitrato deshidrogenasa; d) UDPG-glucógeno glucosil transferasa.

R: a) Fructosa-1,6-bisfosfato → gliceraldehído-3-P + DHAP. b) Piruvato → acetaldehído + CO₂. c) Isocitrato → α-cetoglutarato + CO₂ + NADH. d) Transfiere glucosa de UDP-glucosa al glucógeno, formando enlaces α-1,4.

6. Mencione las etapas enzimáticas propias de la gluconeogénesis.

R: Piruvato carboxilasa, PEP carboxiquinasa, fructosa-1,6-bisfosfatasa y glucosa-6-fosfatasa.

7. Mencione las rutas metabólicas involucradas en el metabolismo energético.

R: Glucólisis, oxidación del piruvato, ciclo de Krebs, cadena respiratoria, fosforilación oxidativa, β-oxidación y catabolismo de aminoácidos.