El documento describe los principales procesos del metabolismo de carbohidratos, incluyendo la digestión, absorción, glucólisis, ciclo de Krebs, gluconeogénesis, glucogenólisis y vías de las pentosas. Explica cómo la glucosa es degradada para producir energía o almacenada como glucógeno, y cómo se mantiene el nivel de glucosa en sangre a través de la gluconeogénesis y glucogenólisis durante el ayuno. También describe los transportadores de glucosa y la regulación hormonal de estos

1. METABOLISMO DE
CARBOHIDRATOS

2. Metabolismo
 Conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físicoquímicos que
ocurren en una célula y en el organismo. El objetivo final es obtener
energía
 Comienza después de la absorción de los nutrientes tras el proceso
de digestión de alimentos

3. Carbohidratos
Son compuestos que
contienen carbono,
hidrógeno y oxígeno en las
proporciones 6:12:6
Se dividen de acuerdo al
número de carbonos que
contiene cada molécula, y al
número de moléculas que
conforman al carbohidrato
Funciones:
Proporcionar
energía
Componentes de
(1 g = 4 kcal)
celulares
estructurales

4.  La saliva contiene amilasa salival
(ptialina pH6.8), que hidroliza diversos
tipos de polisacáridos (5%).
 La amilasa salival convierten del 30-40%
de los almidones en maltosa.
 En el intestino delgado el jugo
pancreático contiene amilasa
pancreática
que rompe los enlace α1-4.
 Los enterocitos del intestino contienen:
lactasa, sacarasa, maltasa, que
descompone los disacáridos en
monosacáridos.
Digestión

5. Los SGLT se localizan en la
membrana luminal de células
encargadas de la absorción y
reabsorción de nutrientes.
Estas proteínas de transporte
aprovechan la entrada de Na+ (a
favor de un gradiente de
concentración mantenido por la
bomba Na + /K +) del medio
extracelular hacia el medio
Intracelular, por lo que sirve de
cotransporte para el ingreso de
glucosa en contra del gradiente de
concentración, al interior de la célula.
Absorción
10 mEq Na+
160 mEq Na+
Difusión facilitada Glu
Disacaridasas

6. Absorcion

7. Isoformas Localización
GLUT-1
Monosacáridos que
transporta
Glucosa y Galactosa
GLUT-2
GLUT-3
GLUT-4
GLUT-5
Glucosa, Fructosa y
Galactosa
Glucosa y Galactosa
Glucosa
Fructosa
GLUT-6
GLUT-7
GLUT -8
GLUT-9
GLUT-10
GLUT-11
GLUT-12
Glucosa
Glucosa y fructosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
GLUT-13 Glucosa
Eritrocito, barreras hematoencefálica, placentaria yde
la retina, astrocito, nefrona
Células B pancreáticas, hígado, intestinodelgado,
nefrona proximal
Cerebro, placenta, hígado, riñón y corazón
Músculo esquelético y cardíaco, tejidoadiposo.
Yeyuno, espermatozoides, riñón, células de la
microglía
Cerebro, bazo y leucocitos
intestino delgado, colon, testículo,próstata
Testículos y placenta
Riñón e Hígado
Hígado y Páncreas
Musculo esquelético y corazón
Musculo esquelético, tejido adiposo e intestino
delgado
Cerebro
Transportadores de
glucosa

8. Metabolismo
de los
carbohidratos
• Glucólisis
• Gluconeogénesis
• Glucogénesis
• Glucogenólisis
• Vía de las pentosas

9. Metabolismo

10. Regulación del metabolismo
¿QUE RUTA ESTA SUCEDIENDO?

11. Glucolisis: Se produce después del consumo de
alimentos cuando la concentración de glucosa es
alta.
↑ Glucosa → 2 Piruvato + 2 NAHD + 2 ATP
Glucogénesis: Síntesis de glucógeno a partirde
glucosa.
↑ Glucosa → ↑Glucógeno
**NADPH = Nicotinamida Adenina Dinucleótido Fosfato + H

12. Gluconeogénesis: Formación de nueva glucosa
a partir de precursores con dos o tres carbonos, que
no son glúcidos (carbohidratos).
Piruvato, a.a., lactato, → ↑ Glucosa
Glucogenólisis: Es la vía por la cual se degrada
glucógeno para la obtención de glucosa de una
forma rápida.
↓ Glucógeno → ↑ Glucosa

13. Vía de la pentosa: Se presenta cuando se requiere
NADPH y/o nucleótidos.
Glucosa 6-fosfato → Ribulosa 6-fosfato → ↑NADPH +
nucleótidos
**NADPH = Nicotinamida Adenina Dinucleótido Fosfato + H
• Es indispensable para generar poder reductor en la forma de NADPH, el
cual, además de su uso en la biosíntesis reductiva, es responsable del
mantenimiento de un medio reductor dentro de la célula.
• Utiliza la glucosa para generar ribosa, que es indispensable para la
biosíntesis de nucleótidos, como el ATP y, por supuesto, de los ácidos
nucleicos, DNA y RNA.
• Produce eritrosa-4-fosfato (E4P), necesaria para la síntesis de
aminoácidos aromáticos.

14. ¿Como se mantiene los niveles normales de glucosa después de
horas de las alimentación?
•Después de la ingesta del alimento, ↑ la
glucosa, esto provoca la liberación de insulina,
que permite que los niveles de glucosa lleguen
a un nivel normal.
•Si el individuo no se vuelve a alimentar los
niveles de glucosa se van a mantener estables
dentro de los limites normales.
•Atreves de dos rutas:
•Glucogenólisis: El glucógeno muscular y
hepático se degradan, produciendo glucosa,
cuando el glucógeno hepático disminuye a un
punto critico, existe una segunda vía.
•Gluconeogénesis: Durante el ayuno esta vía
es activa, sin embargo la liberación de insulina
después de la ingesta de comida inhibe la
gluconeogénesis.
Liberación deinsulina

15. Glucolisis
Degradación de glucosa

16. 1
2
3
5
6
7
8
9
10
Ganancia neta
• 4 ATP – 2 ATP= 2ATP
• 2 NADH
• 2 Piruvato
1 El grupo fosforilo del ATP se transfiere al átomo de oxígeno en el C-6
de la glucosa
2 Conversión de glucosa 6-fosfato (una aldosa) en fructosa 6-fosfato
(una cetosa)
3 Transferencia de un grupo fosforilo, de ATP al grupo hidroxilo de C-1
en la fructosa 6-fosfato
4 Ruptura de la hexosa en dos se fosfato triosas: Gliceraldehído3-
fosfato (C4-C6) y Dihidroxiacetona fosfato (C1 - C3).
5 La dihidroxiacetona fosfato, se convierte en glicaraldehído 3-fosfato
(de cetosa a aldosa)
4
6 Oxidación del gliceraldehído 3-fosfato y reducción del NAD a
NADH.
7 Transferencia de grupo fosforilo, del 1,3-bifosfoglicerato, rico en
energía, al ADP, generando ATP y 3-fosfoglicerato.
8 Transferencia de un grupo fosforilo del 3-fosfoglicerato
una parte a otra en la molécula para formar 2-fosfoglicerato
9 El 2-fosfoglicerato se deshidrata para formar fosfoenolpiruvato.
10 Transferencia del grupo fosforilo del fosfoenolpiruvato al ADP

17. Función de piruvato
El metabolismo posterior del piruvato suele tomar una de cuatro rutas:
1. El piruvato se convierte en acetil-CoA por la piruvato deshidrogenasa.
La acetil-CoA se puede usar en varias rutas metabólicas: se oxida totalmente a CO2
en el ciclo del ácido cítrico o de Krebs (en presencia de oxígeno).
2. El piruvato se puede carboxilar y producir oxalacetato.
El oxalacetato es uno de los compuestos intermedios en el ciclo de Krebs, y en la
síntesis de la glucosa (gluconeogénesis)
3. En algunas especies (levaduras), se puede reducir piruvato para formar
etanol, bajo condiciones anaeróbicas.
4. En algunas especies el piruvato se puede reducir a lactato.
El lactato se puede transportar a células que lo regresan a piruvato para su entrada
en alguna de las demás rutas (anaeróbica – ciclo de cori)
Glucolisis

18. Ciclo de Krebs

19. Gluconeogénesis
Formación de glucosa

20. Gluconeogénesis
Formación de nueva glucosa
Es la ruta principal en la síntesis de glucosa a partir
de precursores con dos o tres carbonos, que no
son carbohidratos.
Bajo condiciones de ayuno prolongado, la
gluconeogénesis suministra casi toda la glucosa al
organismo.
Aporta energía a tejidos nobles, como el tejido
nervioso (cerebro).

21. La síntesis de una molécula de glucosa a partir de
dos de piruvato requiere cuatro moléculas de ATP y
dos de GTP, así como dos moléculas de NADH.
La ecuación neta para la gluconeogénesis es

22. Hexoquinasa Glucosa 6-fosfatasa
Fosfohexosa isomerasa
Fosfos- Fructosa 1,6-
fructoquinasa-1 bifosfato
Aldosa
Triosa fosfato Triosa fosfato
isomerasa isomerasa
Gliceraldehído fosfato
deshidrogenasa
Fosfoglicerato quinasa
Fosfogliceratomutasa
Enolasa
Fosfoenolpiruvato
carboxinasa
Piruvato
cinasa Piruvato
carboxinasa
Sus reacciones son muy
parecidas a las de la vía de la
glucolisis, en ocasiones se ha
llegado a considerar la vía
inversa de la glucolisis, sin
embargo:
Existen tres reacciones
metabólicamente irreversibles de
la glucólisis.
Esas reacciones son catalizadas
por diferentes enzimas.
1

23. Los aminoácidos no entran directamente a la vía gluconeogénica,
primero deben convertirse en intermediarios del ciclo de Krebs y
posteriormente en la gluconeogénesis.
Aminoácidos Glucogénicos
**Estos aminoácidos proviene de la degradación de proteínas estructurales del músculo
principalmente, una vez que están en forma de aminoácidos entran a la circulación y llega
al hígado, para posteriormente integrarse al ciclo de Krebs.

24. Glucogénesis
Formación de glucógeno

25. Se requieren tres reacciones separadas, catalizadas por
enzimas, para incorporar una molécula de glucosa 6-fosfato al
glucógeno.
Síntesis del glucógeno
La fosfosglucomutasa transfiere el fosfato del
C-6 al C1.
Un grupo UMP del UTP se transfiere al fosfato que
está en el C-1 formando un UDP, con liberación de
pirofosfato.

26. Síntesis del glucógeno
Se libera un pirofosfato del UTP, que es un
equivalente delATP.
La síntesis de glucógeno es una reacción de
polimerización (agregación de glucosa). La
glucógeno sintasa, cataliza el alargamientodel
glucógeno.
Cada glucógeno contiene al menos
50 000 residuos de glucosa

27. Glucogenólisis
Degradación de glucógeno

28. Glucogenólisis
Los residuos de glucosa en el glucógeno son
liberados o movilizados por acción de enzimas
llamadas polisacárido fosforilasas.
Estas enzimas catalizan la eliminación sucesiva de
residuos de glucosa de los extremos del glucógeno,
siempre que los monómeros estén unidos por
enlaces a-(1 → 4).

29. Las polisacárido fosforilasas catalizan una reacción de
fosforólisis donde la ruptura de un enlace produce ésteres de
fosfato, por lo que el primer producto de la descomposición del
polisacárido es glucosa 1-fosfato, y no glucosa libre.
Reacción
La glucosa 1-fosfato, que se convierte
rápidamente en glucosa 6-fosfato, gracias
a la fosfosglucomutasa.

30. El glucógeno es un almacén de glucosa para cuando es
necesaria (ayuno o en casos de “huida”).
En los músculos, el glucógeno proporciona combustible parala
contracción muscular.
En el hígado el glucógeno se convierte en glucosa que sale de
las células hepáticas y entra al torrente sanguíneo para su
transporte a otros tejidos donde se requiera.
Tanto la movilización como la síntesis de glucógeno están
reguladas por hormonas. Las principales hormonas que
controlan el metabolismo del glucógeno en los mamíferos
son:
Insulina
Glucagón
Epinefrina (adrenalina)
Regulación

31. Vías de las
pentosas

32. Vías de las pentosas-P
La ruta de las pentosas fosfato, se presenta cuando
se requieren cantidades importantes NADPH y de
nucleótidos, y permite a las células convertir la
glucosa-6-fosfato en:
Ribosa-5-fosfato (utilizada en la síntesis de ARN y ADN)
Ribulosa 5-fosfato
Xilulosa 5-fosfato
NADPH
Las células en división rápida requierentanto
ribosa 5-fosfato y NADPH.