Tema 1. Introducción al metabolismo. Principales vías metabólicas. Organización de las reacciones metabólicas: características del metabolismo, secuencias metabólicas, ciclos de sustratos. Aproximaciones experimentales al estudio del metabolismo. Mecanismos de control del metabolismo: concentración activa de enzima, control de la actividad enzimática. Compartimentación. Carga energética.
Tema 2. Control metabólico. Conceptos básicos. Flujo metabólico. Reacciones próximas al equilibrio. Reacciones de no equilibrio. Ciclos de sustrato. Ciclos de interconversión. Análisis de control metabólico: coeficiente de control de flujo, elasticidad, teorema de la conectividad, coeficientes de respuesta. Sensibilidad en la regulación metabólica.
Tema 3. Bioseñalización. Hormonas. Receptores. Proteínas G. Mensajeros secundarios: AMP cíclico, Fosfatidilinositol 4,5 bifosfato. Calmodulina: estructura y función. Otros mensajeros. Protein quinasas. Determinación de la especificidad. Distribución espacio-temporal. Tirosina-Kinasas: Estructura y función. Histidina y aspartato kinasas: Estructura y función. Adhesivos moleculares: Dominios SH2 y SH3.
Tema 4. Metabolismo de hidratos de carbono. Catabolismo. Generalidades. Reacciones de la glucólisis. Catabolismo de otras hexosas distintas de la glucosa. Destinos metabólicos del piruvato. Balance energético y electrónico. Degradación del glucógeno: Glucogenolisis. Glucógeno fosforilasa. Des-ramificación del glucógeno. Ruta de las pentosas fosfato.
Tema 5. Ciclo de los ácidos tricarboxílicos. Características del ciclo. Origen metabólico de los grupos acetilo. Regulación del complejo de la piruvato deshidrogenasa. Reacciones enzimáticas del ciclo. Balance energético del ciclo. Rutas anapleróticas. Regulación del ciclo. Ruta del glioxilato. Naturaleza anfibólica del ciclo de Krebs.
Tema 6. Transporte electrónico y fosforilación oxidativa. Esquema general del transporte electrónico y de la fosforilación oxidativa. Localización. Componentes fundamentales de la cadena de transporte electrónico mitocondrial. Estequiometría de la cadena de transporte electrónico mitocondrial. Fosforilación oxidativa: síntesis de ATP. Estequiometría global de la fosforilación oxidativa. Efecto de inhibidores: desacoplamiento de la cadena de transporte electrónico y la fosforilación oxidativa. Regulación de la producción de ATP.
Tema 7. Fotofosforilación. Esquema general de la fotosíntesis. Fase luminosa: localización, absorción de la luz, dispositivos funcionales, flujo electrónico, fotofosforilación, flujo electrónico cíclico. Bacterias fotosintéticas.
Tema 8. Biosíntesis de hidratos de carbono. Biosíntesis de glúcidos. Gluconeogénesis. Intermedios gluconeogénicos. Biosíntesis de glucógeno: glucógeno sintasa. Ramificación del glucógeno. UDP-glucosa pirofosforilasa. Biosíntesis de almidón y sacarosa, glucoproteínas y peptidoglicano
Tema 9. Fijación biológica del carbono. Ciclo del carbono en la biosfera. Rutas del ciclo de Calvin: fases de producción y de recuperación. Destino del gliceraldehído-3-fosfato. Control del ciclo de Calvin. La fotorrespiración. El ciclo C4 en plantas.
Tema 10. Regulación de la oxidación y síntesis de hidratos de carbono. Sistemas de control en las vías glucolítica, gluconeogénica, glucogenogénica y glucogenolítica. Efecto de la regulación hormonal sobre las enzimas limitantes de flujo de dichas vías. Regulación del ciclo de los ácidos tricarboxílicos. Efecto de la regulación hormonal sobre las enzimas limitantes de flujo en el ciclo. Regulación de la asimilación de carbono.
Tema 11. Metabolismo de lípidos: Catabolismo. Catabolismo oxidativo. Movilización de ácidos grasos: Absorción, transporte, almacenamiento y utilización de lípidos. Oxidación de ácidos grasos: b-oxidación. Balance energético. b-Oxidación en glioxisomas y peroxisomas. W-oxidación. Cuerpos cetónicos.
Tema 12. Metabolismo de lípidos: biosíntesis. Biosíntesis de ácidos grasos: etapas, reacciones y estequiometría global del proceso. Elongación de los ácidos grasos. Síntesis de ácidos grasos insaturados. Síntesis de eicosanoides. Síntesis de triacilgliceroles y glicerofosfolípidos. Síntesis de esfingolípidos. Síntesis de colesterol.
Tema 13. Regulación del metabolismo lipídico. Regulación de la oxidación y biosíntesis de los ácidos grasos. Regulación de la síntesis de triacilgliceroles y fosfolípidos. Efecto de la regulación hormonal sobre las enzimas limitantes de flujo en la lipogénesis y en la lipolisis. Regulación del metabolismo del ácido araquidónico. Regulación de la síntesis de colesterol.
Tema 14. Metabolismo de proteínas y aminoácidos: catabolismo. Digestión de proteínas. Degradación intracelular de proteínas. Catabolismo de aminoácidos: desaminación. Ciclo de la urea, balance energético y regulación. Otras formas de excreción de nitrógeno. Destino del esqueleto carbonado. Regulación del catabolismo de aminoácidos.
Tema 15. Metabolismo de aminoácidos: fijación del nitrógeno y biosíntesis de aminoácidos. Ciclo del nitrógeno. Importancia del nitrógeno: conservación de nitrógeno atmosférico en otras formas asimilables. Fijación del nitrógeno. El complejo nitrogenasa. Regulación de la fijación de nitrógeno. Biosíntesis de aminoácidos no esenciales: procedencia del esqueleto carbonado. Biosíntesis de aminoácidos esenciales. Regulación de la biosíntesis de aminoácidos. Aminoácidos como precursores de aminoácidos.
Tema 16. Metabolismo de nucleótidos. Síntesis de novo de nucleótidos de purina. Regulación. Síntesis de nucleótidos de pirimidina. Regulación. Síntesis de ribonucleótidos di- y tri-fosfato. Síntesis de desoxirribonucleótidos. Vías de recuperación de purinas. Catabolismo de nucleótidos. Degradación de purinas. Degradación de pirimidinas.
Tema 17. Integración metabólica. Interdependencia de los principales órganos. Metabolismo de los combustibles en vertebrados. Vías implicadas en el ciclo ingesta-ayuno y en los estados de reposo-ejercicio. Regulación hormonal del metabolismo de los combustibles. Respuesta al estrés metabólico: inanición, diabetes y ejercicio (sprint y maratón).
Tema 18. Regulación de la expresión génica mediada por hormonas. Dominios de respuesta hormonal. Diversidad funcional de las HREs. Hormonas que actúan con receptores intracelulares. Hormonas que actúan a nivel de receptores celulares de superficie. Mecanismo de modulación de la magnitud de la respuesta hormonal. Mecanismos para la modulación de la especificidad hormonal. Mecanismos para la modulación de la dirección. Potenciadores (enhancers). Proteínas dedos de zinc. |