Resumen de Vías Metabólicas y Bioenergética
Vías Metabólicas y Bioenergética: Tu Guía Completa de Estudio
Introducción
El metabolismo de rutas bioquímicas agrupa procesos celulares que sintetizan, transforman y degradan moléculas no energéticas esenciales (hormonas, neurotransmisores, nucleótidos, lípidos señalizadores, aminoácidos y derivados). Este resumen explica rutas selectas: síntesis de hormonas tiroideas, melatonina, serotonina, creatina, bases nitrogenadas, eicosanoides, colesterol (síntesis y destino), transaminaciones, desaminación oxidativa, ciclo de la urea y biosíntesis de aminoácidos. No incluye metabolismo energético ni rutas excluidas por el alcance.
Organización didáctica
Para cada ruta se presenta:
- Sustratos/elementos iniciales
- Procedencia
- Productos finales
- Utilidad metabólica
- Importancia médica
Definición: Una ruta metabólica es una serie de reacciones enzimáticas ordenadas que transforman sustratos en productos, reguladas para satisfacer demandas celulares.
Hormonas tiroideas (T3 y T4)
- Sustratos/elementos iniciales: Tirosina y yodo
- Procedencia: Tirosina incorporada en la tiroglobulina sintetizada por la glándula tiroidea; yodo obtenido de la dieta y captado por la tiroides
- Productos finales: Triyodotironina (T3) y tiroxina (T4)
- Utilidad metabólica:
- Regulación del metabolismo basal y consumo de oxígeno
- Termogénesis
- Crecimiento y desarrollo (especialmente del sistema nervioso central en desarrollo)
- Importancia médica:
- Hipotiroidismo (déficit) y hipertiroidismo (exceso, ej. enfermedad de Graves)
- Déficit de yodo causa bocio y trastornos del desarrollo
¿Sabías que la mayoría de la hormona circulante es T4, que actúa como precursor prohormonal de la forma activa T3 mediante desyodación periférica?
Melatonina
- Sustratos/elementos iniciales: Triptófano (vía serotonina como intermediario)
- Procedencia: Sintetizada en la glándula pineal a partir de serotonina, estimulada por la oscuridad
- Productos finales: Melatonina (por N-acetilación y metilación de la serotonina)
- Utilidad metabólica: Regulación del ritmo circadiano y del ciclo sueño-vigilia
- Importancia médica:
- Uso terapéutico en trastornos del sueño y jet lag
- Secreción disminuye con la edad
Serotonina
- Sustratos/elementos iniciales: Triptófano
- Procedencia: Dieta; sintetizada en neuronas serotoninérgicas y células enterocromafines intestinales
- Productos finales: Serotonina (por hidroxilación y descarboxilación del triptófano)
- Utilidad metabólica: Neurotransmisor que regula estado de ánimo, apetito, sueño y motilidad intestinal
- Importancia médica:
- Diana de antidepresivos (ISRS)
- Exceso en el síndrome carcinoide (tumores enterocromafines)
Definición: La serotonina es un neurotransmisor monoamínico derivado del triptófano con funciones centrales y periféricas.
Creatina
- Sustratos/elementos iniciales: Glicina, arginina y metionina (donador de metilo como S-adenosilmetionina)
- Procedencia: Síntesis hepática y renal a partir de estos aminoácidos
- Productos finales: Creatina, posteriormente fosforilada a fosfocreatina en músculo; degradación a creatinina
- Utilidad metabólica: Reserva energética de alta velocidad en músculo para regenerar ATP en esfuerzos cortos e intensos
- Importancia médica:
- Creatinina sérica es marcador de función renal (filtración glomerular)
¿Sabías que los suplementos de creatina pueden aumentar la disponibilidad de fosfocreatina y mejorar el rendimiento en ejercicios de alta intensidad?
Purinas y pirimidinas (generalidades)
- Sustratos/elementos iniciales:
- Purinas: glicina, glutamina, aspártato, CO2, tetrahidrofolato
- Pirimidinas: aspártato, glutamina, CO2
- Procedencia: Síntesis de novo desde precursores metabólicos o vía de recuperación (salvage) a partir de bases libres
- Productos finales:
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Rutas bioquímicas clave
Klíčové pojmy: Hormonas tiroideas: Tirosina + yodo -> T3/T4; regulan metabolismo y desarrollo, Melatonina deriva del triptófano via serotonina y regula ritmo circadiano, Serotonina sintetizada desde triptófano controla ánimo, sueño y motilidad intestinal, Creatina sintetizada de glicina, arginina y metionina genera fosfocreatina para reserva energética rápida, Purinas y pirimidinas se sintetizan de novo o por vía de reciclaje; esenciales para ácidos nucleicos y coenzimas, Eicosanoides provienen del ácido araquidónico; COX y LOX son dianas farmacológicas, Colesterol se sintetiza desde acetil-CoA por la vía del mevalonato; HMG-CoA reductasa es paso limitante (estatinas), Transaminaciones requieren piridoxal fosfato y redistribuyen grupos amino hacia glutamato, Desaminación oxidativa por glutamato deshidrogenasa libera NH4+ para el ciclo de la urea, Ciclo de la urea convierte amonio en urea; defectos producen hiperamonemia grave, Biosíntesis de aminoácidos no esenciales usa intermediarios de Krebs y glucólisis, Lesch-Nyhan: déficit de HGPRT altera vía de salvamento de purinas y causa hiperuricemia