Este documento describe las principales rutas metabólicas de los carbohidratos, incluyendo la glucólisis, la glucogenólisis, la gluconeogénesis y el ciclo del ácido tricarboxílico. La glucólisis convierte la glucosa en piruvato para producir energía en forma de ATP. La glucogenólisis y la gluconeogénesis permiten la conversión entre glucosa y glucógeno. El ciclo del ácido tricarboxílico oxida compuestos como el piruvato y el acetil CoA para generar energ

1. RUTAS METABOLICAS DE LOS CARBOHIDRATOS
Los Carbohidratos
Son moléculas que se componen de carbono, hidrógeno y oxígeno. Son el combustible principal
del cerebro, el sistema nervioso central y los músculos durante la actividad física.
Rutas metabólicas
Glucólisis
La glucólisis es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa y así obtener energía
para la célula. La glucólisis se realiza en todas las células del organismo, específicamente
se produce en el citosol celular; la ruta metabólica inicia con “glucosa 6 fosfato” y termina
con dos moléculas de piruvato. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que
convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras
vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo. Durante la glucólisis se
obtiene un rendimiento neto de dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH; el ATP
puede ser usado como fuente de energía para realizar trabajo metabólico, mientras que el
NADH puede tener diferentes destinos. Puede usarse como fuente de poder reductor en
reacciones anabólicas; si hay oxígeno, puede oxidarse en la cadena respiratoria,
obteniéndose 5 ATPs (2.5 por cada NADH); si no hay oxígeno, se usa para reducir el
piruvato a lactato (fermentación láctica), o a CO2 y etanol (fermentación alcohólica), sin
obtención adicional de energía.
1. La primera fase consiste en transformar una molécula de glucosa en dos
moléculas de gliceraldehído (una molécula de baja energía) mediante el uso de 2
ATP. Esto permite duplicar los resultados de la segunda fase de obtención
energética.
2. En la segunda fase, el gliceraldehído se transforma en un compuesto de alta
energía, cuya hidrólisis genera una molécula de ATP, y como se generaron 2
moléculas de gliceraldehído, se obtienen en realidad dos moléculas de ATP. Esta
obtención de energía se logra mediante el acoplamiento de una reacción
fuertemente exergónica después de una levemente endergónica. Este
acoplamiento ocurre una vez más en esta fase, generando dos moléculas de
piruvato. De esta manera, en la segunda fase se obtienen 4 moléculas de ATP.
Glucólisis anaeróbica
La glucólisis anaeróbica generalmente sucede en las células musculares, particularmente
del músculo esquelético que se contrae vigorosamente; el piruvato formado en la
glucólisis, al no poder oxidarse más por falta de oxígeno, se reduce a lactato.

2. Glucogenólisis
La glucogenólisis es un proceso catabólico llevado a cabo en el citosol que consiste en la
remoción de un monómero de glucosa de una molécula
de glucógeno mediante fosforilación para producir glucosa 1 fosfato, que después se
convertirá en glucosa 6 fosfato, intermediario de la glucólisis. Es antagónica de
la glucogenogénesis. Estimulada por el glucagón en el hígado, epinefrina (adrenalina) en
el músculo e inhibida por la insulina.
Es un proceso que requiere un grupo específico de enzimas citosolíticas: la glucógeno
fosforilasa que segmenta secuencialmente los enlaces glucosídicos,
la fosfoglucomutasa que convierte la G1P en G6P la cual puede hidrolizarse a glucosa (en
hígado) o seguir la vía glucolítica (hígado y músculo) y por último la Glucosil Transferasa
α(1→4) y la amilo-1,6-glucosidasa, que se encarga de hidrolizar las ramificaciones. Su
deficiencia produce la Enfermedad de Cori y la Enfermedad de Pompe.
Gluconeogénesis
Permite la biosíntesis de glucosa y glucogeno a partir de precursores no glucídicos.
Incluye la utilización de varios aminoácidos, lactato, piruvato, glicerol y cualquiera de los
intermediarios del ciclo de los ácidos tricarboxílicos (o ciclo de Krebs) como fuentes
de carbono para la vía metabólica. Todos los aminoácidos, excepto la leucina y lalisina,
pueden suministrar carbono para la síntesis de glucosa.
Algunos tejidos, como el cerebro, los eritrocitos, el riñón, la córnea del ojo y el músculo,
cuando el individuo realiza actividad extenuante, requieren de un aporte continuo de
glucosa, obteniéndola a partir del glucógeno proveniente del hígado, el cual solo puede
satisfacer estas necesidades durante 10 a 18 horas como máximo, lo que tarda en
agotarse el glucógeno almacenado en el hígado. Posteriormente comienza la formación
de glucosa a partir de sustratos diferentes al glucógeno.
La gluconeogénesis tiene lugar casi exclusivamente en el hígado (10% en los riñones). Es
un proceso clave pues permite a los organismos superiores obtener glucosa en estados
metabólicos como el ayuno.
Ciclo del ácido tricarboxílico (Ciclo de Krebs)
Es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forma parte
de la respiración celular en todas las células aeróbicas. Encélulas eucariotas se realiza en
la mitocondria. En las procariotas, el ciclo de Krebs se realiza en el citoplasma,
específicamente en el citosol.
En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la
oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía
en forma utilizable (poder reductor y GTP).
El metabolismo oxidativo de glúcidos, grasas y proteínas frecuentemente se divide en tres
etapas, de las cuales el ciclo de Krebs supone la segunda. En la primera etapa, los

3. carbonos de estas macromoléculas dan lugar a moléculas deacetil-CoA de dos carbonos,
e incluye las vías catabólicas de aminoácidos (p. ej. desaminación oxidativa), la beta
oxidación de ácidos grasos y la glucólisis. La tercera etapa es la fosforilación oxidativa, en
la cual el poder reductor (NADH y FADH2) generado se emplea para la síntesis
de ATP según la teoría del acomplamiento quimiosmótico.
El ciclo de Krebs también proporciona precursores para muchas biomoléculas, como
ciertos aminoácidos. Por ello se considera una vía anfibólica, es decir, catabólica y
anabólica al mismo tiempo.
El acetil CoA
El acetil CoA puede formarse a partir de carbohidratos, grasas y proteínas; es el punto de
comienzo para la síntesis de grasa, esteroides y cuerpos cetónicos. Su oxidación dentro del ciclo
del ácido tricarboxílico proporciona energía para el organismo. El acetil CoA se localiza en la matriz
mitocondrial.
BIBLIOGRAFIA
http://es.wikipedia.org/wiki/Glucogenolisis
http://es.wikipedia.org/wiki/Gluc%C3%B3lisis
http://es.wikipedia.org/wiki/Gluconeog%C3%A9nesis
http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/generalidades%20krebs.html
https://www.insk.com/assets/descargables/Esquema_rutas_metabolicas.html
DANIELA MORQUECHO TORRES