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22 de octubre de 2014 | 23:20
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Temario
Tema 1. Panorama general del metabolismo.

Funciones del metabolismo. La utilización de diferentes fuentes de materia y energía permite la clasificación de los seres vivos. Fases del metabolismo intermediario. Rutas metabólicas: Rutas catabólicas y anabólicas. Puntos de cruce. Organización de las rutas metabólicas en complejos multienzimáticos. Organización de las rutas metabólicas en una célula eucariota. Regulación de las rutas metabólicas: i) papel de enzimas y sustratos; ii) importancia de los compuestos ricos en energía: ATP y otros compuestos ricos en energía que condicionan la carga energética celular; iii) Importancia del potencial biosintético reductor: NADPH + H+; iv) compartimentación de las rutas metabólicas y de los complejos multienzimáticos; v) Regulación de la síntesis y degradación de enzimas: velocidad de cambio y vida media. El ciclo celular y la regulación metabólica. Proliferación, diferenciación y muerte celular. Origen y evolución del control metabólico.

Tema 2. Interacción entre ligandos reguladores.

Naturaleza química y función de los enzimas. Características de la catálisis enzimática. Cinética de la reación enzimática monosustrato. Origen de la teoría de receptores. El receptor como molécula de reconocimiento. Características de los receptores: i) afinidad; ii) especificidad; iii) saturabilidad; reversibilidad. Métodos de estudio: ensayos de competición y representaciones básicas. Generalización de la teoría de unión de ligandos: enzimas, receptores y transporte a través de membranas. Agonistas y antagonistas. Ligandos reguladores. Concepto de célula efectora y célula diana. Tipos de comunicación intercelular: Regulación endocrina, paracrina y autocrina. Sistema nervioso y endocrino. Mecanismos de regulación de la secreción hormonal. Determinación de hormonas. Características de las hormonas y factores de crecimiento. Diversidad química y funcional. Evolución filogenética de las hormonas y factores de crecimiento. Relación entre estructura química y mecanismo de acción hormonal.

Tema 3. Receptores intracelulares y receptores de membrana.  

Naturaleza de las hormonas y localización celular de los receptores. Panorámica global de la transmisión de la señal hormonal. Proliferación y transformación celular. Receptores intracelulares a las hormonas liposolubles. Localización de los receptores de la superfamilia del receptor de esteroides. Mecanismo de acción de las hormonas liposolubles: modelo inicial de dos etapas de Jansen. Los receptores de membrana: Tipos y características estructurales. Receptores acoplados a proteínas G. Receptores con actividad enzimática intrínseca.

Tema 4. Mecanismos de señalización intracelular.

El descubrimiento del AMPc: teoría de los segundos mensajeros. Descubrimiento de las proteínas G. Mecanismo de activación-inactivación. Los lípidos de membrana como generadores de moléculas de señalización: Fosfolipasas. Descubrimiento del efecto fosfolípido: hidrólisis de fosfatidilinositoles. Liberación de Ca2+ intracelular. Diacilglicerol y activación de proteína quinasa-C. Regulción de la concentración de Ca2+ intracelular. Activación del sistema Ca2+-Calmodulina. Otras señales mediadas por fosfolípidos de membrana. Señalización intracelular a través de hormonas que activan receptores con actividad tirosina-quinasa. Formación de partículas de señalización. Proteínas con dominios SH2. Mecanismo de acción de la insulina.

Tema 5 . Digestión y absorción de los alimentos.

La digestión como fase I del metabolismo. Composición de la dieta: nutrientes energéticos, estructurales y activos. Nutrientes esenciales. Valor energético de los alimentos. Necesidades nutricionales y metabolismo basal. Características de los órganos gastrointestinales.  Enzimas digestivas: Regulación de la secreción. Especificidad de sustrato. Digestión y absorción de hidratos de carbono. Digestión de proteínas: activación de proenzimas. Absorción y distribución de aminoácidos. Emulsión de los lípidos de la dieta. Circulación enterohepática del colesterol y sales biliares. Formación de quilomicrones. Maldigestión y malabsorción de los alimentos. Estado alimentado y estado de ayuno. Niveles hormonales (insulina y glucagón) y circulación de nutrientes en estos dos estados.
 
Tema 6. Panorámica global del metabolismo de hidratos de carbono.

Formación intracelular de glucosa-6-fosfato. Glucoquinasa y hexoquinasa. Especificidad tisular de la captación y metabolismo de la glucosa. La familia de los GLUT. Regulación de los transportadores de glucosa. Absorción de otros azúcares. Panorámica del  metabolismo de los azúcares. Panorama del metabolismo de los hidratos de carbono: especificidad tisular del metabolismo. Tejidos glucodependientes. Vía glucolítica y vía de las pentosas. Significado fisiológico de la gluconeogénesis. Destinos metabólicos del exceso de hidratos de carbono.

Tema 7. Reserva glucídica y metabolismo del glucógeno.

El glucógeno como reserva energética. Glucogenolisis: particularidades en hígado y músculo. Regulación hormonal en cascada. Papel de la adrenalina y del glucagón. Papel del AMPc y de la proteína quinasa A. Glucógeno fosforilasa y sintetasa. Papel del Ca2+: contracción muscular. Anomalías congénitas relacionadas con el metabolismo del glucógeno.

Tema 8. Glucolisis y vía de las pentosas fosfato.

Significado fisiológico. Enzimas y reacciones de la glucolisis. Etapas irreversibles y enzimas reguladoras. Papel de la fructosa 2,6-bisfosfato. Destinos metabólicos del piruvato. Glucolísis anaerobia. Formación de lactato y significado fisiológico de los isoenzimas de LDH. Regeneración de NAD+ citoplásmatico. Balance energético de la glucolísis anaerobia. Especificidad tisular y significado fisiológico de la vía de las pentosas fosfato. Rama oxidativa y no oxidativa. Papel de la vía en el eritrocito, en hígado y tejido adiposo. Otras reacciones citoplasmáticas generadoras de NADPH.

Tema 9. Ciclo de los ácidos tricarboxílicos y respiración celular.

Decarboxilación mitocondrial del piruvato y Formación de Acetil-CoA. Regulación del complejo piruvato-deshidrogenasa. Visión general del ciclo: Formación de citrato y regeneración del oxalacetato. Secuencia de reacciones y enzimología del ciclo. Localización de los enzimas y etapas irreversibles. Otros orígenes del Acetil-CoA. Entrada de otros compuestos en el ciclo. Balance energético del ciclo. Entrada del NADH y FADH2 en la cadena respiratoria. Significado fisiológico de la salida de intermediarios. Sistemas de lanzadera. La respiración celular como fase del metabolismo. Energética de las reacciones Red-Ox. Estructura de las mitocondrias. Vías metabólicas mitocondriales. Localización mitocondrial de los componentes de la cadena respiratoria. Diagramas energéticos. Destinos del NADH y FADH2. Formación de ATP. Hipótesis quimiosmótica. Desacopladores de la fosforilación oxidativa.

Tema 10. Gluconeogénesis.

Definición y significado fisiológico de la vía. Estados fisiológicos en los que opera. Especificidad tisular. Origen de los sustratos gluconeogénicos. Etapas reguladoras. Regulación conjunta de la glucolisis y gluconeogénesis: papel de las hormonas. La gluconeogénesis en el animal entero: Ciclos de Cori y de la glucosa-alanina. Papel del hígado y músculo. Influencia de la ingesta de alcohol sobre la gluconeogénesis.

Tema 11. Circulación de lípidos y metabolismo de las lipoproteínas.

Lipoproteínas: Estructura y composición. Quilomicrones y VLDL como moléculas encargadas de la distribución de lípidos exógenos y endógenos. Biosíntesis de quilomicrones y VLDL.  Metabolismo de los quilomicrones: quilomicrón remanente. Actividad lipolítica plasmática: Lipoproteín-lipasa endotelial. Interconversión de lipoproteínas: IDL y LDL. Captación de colesterol: El receptor de LDL. Eliminación hepática de colesterol: papel de las HDL. Formación de HDL y HDL naciente. Papel de la Lecitina: Colesterol Acil transferasa (LCAT).

Tema 12. Catabolismo de lípidos y formación de cuerpos cetónicos.

Captación de ácidos grasos en hígado, adipocito y músculo: papel de la lipoproteín-lipasa y destinos del glicerol. Movilización de AGL del tejido adiposo: papel de la TAG (triacil-glicerol) lipasa sensible a hormonas. Circulación de AGL.  Degradación de Acidos grasos: Experimentos de Knoop. Etapas en la degradación de AG: Activación y transporte de Acil-CoA a la mitocondria. Papel de la Carnitina Acil Transferasas I y II. Activación durante el ayuno. Balance energético de la degradación de AG.  Estado de hipoinsulinismo y formación hepática de cuerpos cetónicos. Utilización periférica de cuerpos cetónicos. Eliminación de cuerpos cetónicos.

Tema 13. Biosíntesis de lípidos, colesterol y hormonas esteroides.

Localización subcelular de la biosíntesis de AG. Origen del Acetil-CoA citoplasmático.  Origen del NADPH en el citoplasma: Vía de las pentosas y deshidrogenasas de malato e isocitrato. Regulación de la ácido-graso sintetasa. Balance energético de la biosíntesis de AG. Biosíntesis de triglicéridos.Trastornos del almacenamiento de grasas. Biosíntesis de lípidos complejos. Compartimentalización celular de la biosíntesis del colesterol. Regulación de la biosíntesis. Papel de las lipoproteínas. Especificidad tisular de la biosíntesis de hormonas esteroides. Especificidad celular de la biosíntesis de andrógenos, estrógenos, glucocorticoides y mineralcorticoides. Formación hepática de ácidos y sales biliares.

Tema 14. Panorama global del metabolismo de los aminoácidos y Ciclo de la urea.

Clasificación de los aminoácidos: Aminoácidos esenciales y no esenciales. Proteolísis intracelular y factores que la regulan. Valor biológico de las proteínas. Aspectos generales del catabolismo de aminoácidos: toxicidad de los iones amonio y formas de eliminación.  Especificidad de especie. Etapas en la eliminación de nitrógeno: i) reacciones de transaminación; ii) glutamato deshidrogenasa; iii) intercambio de aminoácidos entre órganos: glutamina sintetasa y glutaminasa. Importancia histórica del descubrimiento del ciclo de la urea. Secuencia de reacciones y enzimología del ciclo. Compartimentalización del ciclo.

Tema 15. Catabolismo y biosíntesis de aminoácidos.

Destinos del esqueleto carbonado de los aminoácidos. Degradación de aminoácidos hasta piruvato, Acetil-CoA, Acetoacetil-CoA, -cetoglutarato, succinil-CoA; fumarato y oxalacetato. Relaciones entre el catabolismo de aminoácidos, glúcidos y lípidos. Biosíntesis de aminoácidos no esenciales: precursores del catabolismo de aminoácidos e incorporación del grupo amino. Biosíntesis de aminoácidos en hígado, músculo y riñón. Derivados de aminoácidos importantes.

Tema 16. Integración metabólica.

Concepto de interrelación metabólica. El ciclo alimento ayuno durante el reposo motor. Flujo de sustratos durante el estado alimentado, el ayuno y el ayuno prolongado. Secreción de glucagón, insulina, catecolaminas, ACTH y glucocorticoides durante el ciclo alimentación-ayuno/reposo actividad motora. Utilización de hidratos de carbono, movilización de grasas e intercambio de aminoácidos entre los tejidos.  Adaptación metabólica del hígado, tejido adiposo, músculo, corazón, eritrocito y tejido nervioso. Interrelaciones metabólicas en otros estados nutricionales (dieta hiperglucídica, hiperproteica o rica en grasa) y hormonales (embarazo, lactancia, stress). Hígado graso. Diabetes: tipos (del adulto, juvenil) y fases (potencial, subclínica, latente, manifiesta).  Consecuencias bioquímicas y fisiológicas: el coma diabético.    
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