El Metabolismo de los Carbohidratos
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1) El documento describe los principales carbohidratos y sus rutas metabólicas en el cuerpo humano, incluyendo la glucólisis aerobia y anaerobia, la vía de las pentosas fosfato, y la gluconeogénesis y glicogenolisis en el hígado. 2) Explica que la glucólisis aerobia convierte la glucosa en piruvato en las mitocondrias para producir mucha más energía que la glucólisis anaerobia a través del ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa.
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- 2. Glucosa Fructosa Maltosa (glucosa – glucosa) Sacarosa (glucosa – fructosa) Lactosa (galactosa – glucosa) Celulosa – Almidón – Glucógeno Ribosa Clasificación carbohidratos
- 3. Importancia y funciones biológicas El metabolismo humano se compara con la administración de energía El hígado respondiendo a los estímulo: gasta o guarda energía Reserva glucosa: glucógeno en hígado y en músculo El principal combustible es la glucosa El cerebro es el que más consume energía, solo acepta glucosa.
- 4. Digestión y absorción de carbohidratos • Azúcar • Miel • Leche (lactosa) • Frutas • Verduras • Cereales • Leguminosas • Papa, tubérculos, plátanos Amilasa salival pH 2 inactiva Amilasa Amilasa pancreática Maltasa Sacarasa Lactasa Deglución Oligosacáridos Glucosa Fructosa Galactosa Fibra (MF) Digestión, carbohidratos Celulosa Pared celular
- 6. MaríaM Absorción de carbohidratos Glucosa y galactosa: Cotransporte con sodio Fructosa: Independiente Transporte membrana: Transportador GLUT2 Glucosa Glucosa GluT Glucosa Insulina Fructosa Fructosa POR SISTEMA SANGUINEO [S.S.] AL HÍGADO
- 7. MaríaM Absorción de agua y electrolitos Agua • Se absorbe el 90% Electrolitos • Bomba Na+ / K+ + ATPasa • A nivel del yeyuno favorece la absorción de glucosa, galactosa y aminoácidos
- 8. Metabolismo de carbohidratos. Vías metabólicas. 1. Glicólisis anaerobia: energética 2. Glicólisis aerobia: energética 3. Vía de las pentosas fosfato: metabolitos 4. Vía del ácido D- glucurónico: metabolitos 5. Gluconeogénesis: glucosa 6. Metabolismo del glicógeno: glucógeno MaríaM
- 9. 1. Glicólisis anaerobia Vía de Embden – Meyerhof – Harden Citoplasma celular Sustrato: glucosa, fructosa, galactosa Productos Piruvato, NADH, ATP (E) Energía en Neonato durante el parto Adultos Músculo Testículos Médula renal Córnea, cristalino Eritrocitos MaríaM
- 10. Glucosa 6 P ATP ADP Glucocinasa Fructosa 6 P Isomerasa Fructosa 1-6 di P Fosfofructoquinasa ATP ADPDHAP Dihidroxiacetona P Gli 3P gliceraldehido 3 -P Aldolasa Mg++ Mg++ isomerasa GLICOLISIS ANAEROBIA CH20H 0H 0H 0H 0H CH20P 0H 0H 0H 0H CH20P CH20H 0H 0H 0H CH20P CH20P 0H 0H 0H H – C = O H – C – OH CH2O – P CH2O – P C = O CH2OH MaríaM Glucosa
- 11. 1 - 3 di fosfoglicerato3 fosfoglicerato 2 fosfoglicerato fosfoenolpiruvato PIRUVATO deshidrogenasa fosfogliceracinasa Fosfoglicerato mutasa enolasa Piruvato cinasa NADH H+ NAD + PiATP ADP Mg++ Mg++ H2O Mg++ ADP ATP Gli 3P gliceraldehido 3 -P O C – O – P H – C – OH CH2O – P H – C = O H – C – OH CH2O – P COO- H – C – OH CH2O – P COO - H – C – O – P CH2OH F- COO - H – C – O – P CH2 COO - C = O CH3 MaríaM
- 12. Glucosa Glucosa 6 P P ATP ADP Glucoquinasa P Fructosa 6 P Isomerasa P P Fructosa 1-6 di P Fosfofructoquinasa ATP ADP DHAP dihidroxiacetona P Gli 3P gliceraldehido 3 -P 1 - 3 di fosfoglicerato 3 fosfoglicerato 2 fosfoglicerato fosfoenolpiruvato PIRUVATO Aldolasa deshidrogenasa quinasa mutasa enolasa quinasa NADH H+ NAD + Pi ADP ATP Mg++ Mg++ Mg++ Mg++ H2O Mg++ ADP ATP CK NADH H+ NAD + Lactato deshidrogenasa isomerasa GLICOLISIS ANAEROBIA CH20H 0H 0H 0H MaríaM
- 13. PIRUVATO FOSFOENOLPIRUVATO FRUCTOSA 1-6-P FRUCTOSA 6-P GLUCOSA-6-P GLUCOSA HEXOCINASA - GLUCOCINASA FOSFOFRUCTOCINASA PIRUVATO CINASA INSULINA INDUCIDA FOSFATASAS Enzimas reguladoras de la glicólisis anaerobia
- 15. PIRUVATO NAD+ NADH+H+ Lactato deshidrogenasa COO - C = O CH3 COO - OH – C – H CH3 MaríaM GLICOLISIS ANAEROBIA MaríaM GLUCOSA GLUCOSA 6 P PIRUVATO LACTATO
- 16. 2. Glicólisis aerobia En célula eucariota en Mitocondria MaríaM O = C – O – C = O CH3 CK Pirúvico O = C – SCoA CH3 Acetil - CoA NAD + NADH CO2 CoA Coenzima A Piruvato deshidrogenasa TPP Dihidrolipoil transacelitasa CoA Dihidrolipoil deshidrogenasa FAD NAD+ Enzimas
- 17. MaríaM Acetil - CoA Ciclo de Krebs
- 19. Metabolismo básico de los carbohidratos [Glicólisis aerobia] Glucosa Insulina Glucosa 6 P 2Pirúvatos Hígado [Hepatocito] 2 ATP Acetil Coa CK 36 ATP H2O O2NADH FADH Hb
- 20. Balance energético Glicólisis anaerobia [citoplasma] Glucosa 2 Pirúvico 2 NADH 2 ATP Glicólisis aerobia [mitocondria] 2 Pirúvico 2 CO2 2 NADH 2 Acetil CoA Ciclo Krebs: [mitocondria] 2 Acetil CoA 2 GTP 4 CO2 6 NADH 2 FADH2 6 CO2 [glicólisis anaerobia] 2 ATP [ciclo de Krebs] 2 GTP: 2 ATP Fosforilación oxidativa 10 NADH 30 ATP 2 FADH2 4 ATP [2 ATP + 36 ATP]
- 21. MaríaM 3. Vía de las pentosas Degradación de glucosa. Ruta alterna anaerobia citoplasmática, no energética. 1. Reacciones de oxidorreducción: - NAPH+ Biosíntesis ácidos grasos, esteroides. En hígado, glándula mamaria y tejido graso. Protege los eritrocitos del estrés oxidativo [hemolisis] - Ribosa Biosíntesis nucleótidos 2. Isomerización y reagrupación molecular Gliceraldehido Eritrosa Ribosa Ribulosa Xilulosa Fructosa Pseudoheptulosa
- 22. Vía de las pentosas FASE OXIDATIVA • Irreversible • Glucosa 6 P -- Ribulosa 5 P + CO2 + 2 NADPH
- 23. MaríaM Vía de las pentosas FASE NO OXIDATIVA • Reversible • 3 Pentosas P -- 2 Fructosa P + 1 Gliceraldehido P
- 24. Eritrocitos maduros: • Transporte de O2 y CO2 • Carecen de núcleo, mitocondrias, retículo endoplásmico • Metabolismo limitado a: Glicólisis anaerobia [energía] Vía de las pentosas fosfato [ NADPH] Glutatión oxidado [GSSG] ------------------ Glutatión reducido [GSH+] • Protege los eritrocitos del estrés oxidativo [hemolisis] MaríaM Vía de las pentosas NADPH Glutatión oxidasa
- 25. 4. Vía del ácido D- glucurónico Vía del ácido urónico (en hígado) Sustrato: GLUCOSA No genera ATP Ácido glucurónico Síntesis de proteoglicanos Conjugado elimina por orina o bilis hormonas esteroides, fármacos, bilirrubina Pentosas Xilulosa Acido ascórbico vitamina C [Antioxidante] MaríaM
- 26. glucosa Vía pentosas fosfato D –Glucosa 6P Glucosa 1P UDPG Glucosa fosfato de uridina UDP -Glucuronato D -Glucuronato L -Gulonato 3 -cetogulonato L -Xilulosa xilitol Xilulosa -5P hexoquinasa fosfoglucomutasa UDPG pirofosforilasa UDPG hidrogenasa Proteoglucanos D xilulosa reductasa Hormonas esteroides Bilirrubinas UTP Pi MaríaM pentosuria NAD NADH + H+ 4. Vía del ácido D- glucurónico
- 27. MaríaM L -gulonolactona L –ascorbato [Vitamina C] 4. Vía del ácido D- glucurónico O C -O- OH- C- H OH- C- H H- C -OH OH- C- H CH2OH D -Glucuronato L- gulonolactona oxidasa L -Gulonato
- 28. CICLO DE CORI: circulación de la glucosa y el lactato entre el músculo y el hígado. MaríaM Al músculo por sangre llegan reservas de glucosa del hígado. El músculo por glicólisis anaerobia produce piruvato y en ejercicio lactato que por sangre va al hígado. En hígado el lactato se convierte en glucosa. themedicalbiochemistrypage.org
- 29. 5. GLUCONEOGÉNESIS Síntesis nueva de glucosa Tras períodos de ayuno [ por requerimiento energético del cerebro] A partir de: Piruvato Lactato Glicerol Ácidos grasos Aminoácidos [alanina] Proceso citoplasmático en células Hepáticas Musculares MaríaM es.wikipedia.org
- 30. 6. GLUCOGENOGÉNESIS Formación glucógeno [polímero de glucosa En tejidos de hígado y músculo. [Reserva energética] MaríaM scielo.cl
- 31. GLUCOSA difosfato uridina UDPGlu. Glucógeno sintetasa MaríaM UDP Glucosa 1- 4 Glicógeno preexistente HARPER. Bioquímica. Enzima ramificante Glucosa 1- 6 GLUCOGENOGENESIS
- 32. 6. GLUCOGENOLISIS: remoción moléculas de glucosa MaríaMHARPER. Bioquímica. GLUCOGENO Glucógeno Fosforilasa Hidrólisis enlaces 1- 4 Glucosa 1-fosfato
- 33. Producción y utilización de glucosa. MaríaM
- 34. Metabolismo básico biomoléculas y su correlación clínica y patológica. El cerebro es un gran consumidor de energía, el sentido de la vista es el proceso que más consume [endergónico] En hígado el glucógeno es la reserva de glucosa El músculo almacena glucógeno, [glucosa energética] El hígado maneja las prioridades energéticas de acuerdo a las circunstancias El ciclo de Krebs es: Catabólico genera sustratos hidrogenados como fuente de energía en la cadena respiratoria Anabólico: utiliza aminoácidos que alimentan el ciclo para sintetizar glucosa La glucosa altera la composición aislante de la mielina [cortocircuitos]