El documento introduce los conceptos básicos de los carbohidratos y la glucólisis. Explica la digestión de los carbohidratos, el transporte y destinos de la glucosa en el cuerpo, así como las dos fases y 10 reacciones químicas que comprenden la ruta metabólica de la glucólisis para producir piruvato y ATP. También aborda la regulación de la glucólisis y los destinos del piruvato en la respiración aeróbica y anaeróbica.

1. INTRODUCCIÓN A LOS CARBOHIDRATOS
Y
GLICÓLISIS
Dra. Ivis Karina Giménez
UNIVERSIDAD PARA EL BIENESTAR BENITO JUÁREZ GARCÍA
BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR

2. INTRODUCCIÓN A LOS CARBOHIDRATOS
Y GLICÓLISIS
 Digestión de glúcidos de la dieta.
 Transportadores de glucosa.
 Importancia y destinos de la glucosa.
 Fases de la glicólisis: reacciones.
 Destinos del piruvato.
 Ciclo de Krebs.
 Regulación de la glicólisis.
 Entrada de otros glúcidos en la glicólisis

3. Respiración celular
Glucosa 6 O2 6 CO2 6 H2O A
TP
Trabajo
mecánico
Trabajo químico Trabajo de
transporte
+ + +

4. Fuentes de carbono para la glicólisis
1. Almidón de la dieta: es la mayor fuente de
glucosa.
2. Glucógeno: es la mayor forma de hidratos de
carbono de almacén en animales, un polímero
de glucosa sumamente bifurcado.
3. Sacarosa: disacárido que constituye el mayor
azúcar en nuestra dieta (glucosa-fructosa).
4. Lactosa: disacárido, el más frecuente hidrato
de carbono en la leche (glucosa-galactosa).
5. Fructosa: presente en frutas y como
componente de la sacarosa.

5. Digestión de los hidratos de carbono
En el intestino, las enzimas como α-dextrinasas, glucosidasas y maltasas presentes en las microvellosidades
hidrolizan los disacáridos y oligosacáridos restantes para obtener glucosa. Otros disacáridos ingeridos durante la
alimentación son hidrolizados directamente en la superficie de la mucosa por acción de la lactasa (hidroliza la
lactosa en glucosa y galactosa) y la sacarasa (hidroliza la sacarosa en fructosa y glucosa).
Se forman los oligosacáridos conocidos como dextrinas, al no ser la α-
amilasa capaz de romper los enlaces que ramifican el almidón; además
se obtienen maltosa y maltotriosa
Las α-amilasas pancreáticas, ejercen su acción en el intestino delgado
hidrolizan los enlaces glucosídicos α(1-4)
En la boca las α-amilasas salivales o ptialinas intervienen en la
degradación química

6. Digestión de los hidratos de carbono
Boca
(amilasa salival)
Estómago
(ácido clorhídrico destruye la amilasa)
Intestinos
(Amilasa pancreática)
Microvellosidades
(α-dextrinasas, glucosidasas y maltasas )
Mucosa intestinal ( lactasa y sacarasa)
Vena porta
(Transporte)
Hígado
(Metabolismo de la fructosa y
galactosa)
Circulación
1. Almidón
1. Dextrina, maltosa,
maltotriosa
1. Glucosa
2. Lactosa, sacarosa,
fructosa
2. Lactosa, sacarosa,
fructosa
2. Glucosa, galactosa y
fructosa
GLUCOSA FRUCTUOSA GALACTOSA

7. Absorción de los hidratos de carbono

8. Absorción de los hidratos de carbono
El transporte a través de la
membrana del enterocito
depende del tipo de
monosacárido que debe
atravesar la membrana
El transporte de la D-
glucosa y D- galactosa se
lleva a cabo mediante
cotransporte sódico
El transporte activo de la
glucosa es muy importante
porque se realiza en contra
de un gradiente de
concentración
El paso de glucosa desde el
enterocito a la sangre se da
por medio transportadores
de glucosa GLUTs
El transporte de D- fructosa
se da por difusión facilitada

9. Absorción de los hidratos de carbono

10. Absorción de los hidratos de carbono
Enterocito Capilar Vena porta Hígado
Todas las
células del
organismo

14. GLUT 4,transporte de glucosa dependiente de
insulina
M. Dolores
Cuando la insulina interacciona con su
receptor, las vesículas se fusionan con la
membrana plasmática incrementando el
número de transportadores en la
membrana.
Los transportadores de
glucosa están
“almacenados” en
vesículas de membrana.
Cuando los niveles de insulina
decaen, los transportadores son
eliminados de la membrana
plasmática por endocitosis.
Mark’s Basic Medical Biochemistry. A clinical approach. 3e. LWW.
2008.

16. Destinos de la glucosa
Glucosa
Matriz extracelular y
polisacáridos de la
membrana celular
Glucógeno, almidón,
sacarosa
Piruvato
Ribosa 5-fosfato
síntesis de polímeros
estructurales
oxidación (ruta de
las pentosas
fosfatos)
oxidación vía
glucólisis
almacenamiento

17. Glucólisis
Proceso mediante el cual las moléculas de
glucosa son metabolizadas a través de una
serie de reacciones enzimáticas en dos
moléculas de piruvato.

18. Localización de la glucólisis

19. Glucólisis (Citoplasma celular)
Glucosa
Fructosa 1,6
Gliceraldehído 3- Gliceraldehído 3-
Piruvato Piruvato
2 ATP
2ADP
2 (NAD+ + Pi)
2 (NADH + H+)
4ADP
4 ATP
Formula general
Glucosa
+
ADP
+
Pi
=
2 (Piruvato)
+
2 ATP
+
2 (NADH)
+
2 (H+)
+
2 (H2O)

20. Glicólisis: visión
global
Tejidos:
todos.
Localizació
n: citosol.
2 Fases:
-
‐Preparatoria (5 reacciones). Se consumen 2 ATP.
-
‐Beneficios (5 reacciones). Se forman 4 ATP y 2
NADH.

21. Estrategia general de la glucólisis
Reacciones mayormente endergónicas Reacciones exergónicas

22. FASE PREPARATORIA

23. FASE DE RENDIMIENTO

24. 1. Fosforilación de la glucosa
REGULACIÓN

28. 2. Conversión de G-6P en F-6P

29. 3. Fosforilación de la F-6P a F-1,6 BP

31. 4. Rotura de la F 1,6 BP en DHAP y G-3P

32. 5. Interconversión de las triosas fosfato

33. 6. Oxidación del G-3P a 1,3-BFG
Gran parte de la energía de oxidación del grupo carbonilo a
carboxilo se conserva en el anhídrido acil-fosfato, ΔG´o de
hidrólisis = -49,3 kJ/mol (ATP = -30,5 kJ/mol)

34. Nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+)

35. 7. Transferencia del –P desde el 1,3-BPG al ADP
La formación de ATPa través de la transferencia de un grupo
fosfato del alta energía proveniente de un sustrato fosforilado se
denomina Fosforilación a Nivel del Sustrato

36. 8. Conversión del 3-PG en 2-PG

37. 9. Deshidratación del 2-PG a PEP
ΔG´o hidrólisis del fosfato de 2-PG = - 17,6 kJ/mol
ΔG´o hidrólisis del fosfato de PEP = - 61,9 kJ/mol
Esta diferencia se debe a una redistribución de energía en la
molécula de PEP y a sus productos

38. 10. Transferencia del –P desde el PEP al ADP
Segunda
fosforilación a
nivel del sustrato
REGULACIÓN

40. Destinos del piruvato: glucólisis aerobia y
anaerobia
Glucólisis aerobia Glucólisis
anaerobia
El priruvato producido por la glucólisis
entra en la mitocondria y es oxidado a CO2
y H2O.
Los electrones transportados por el NADH
entran en la mitocondria mediante sistemas
de lanzaderas.
El piruvato es reducido a lactato
en el citosol, utilizando los
electrones transportados por el
NADH.
Mark’s Basic Medical Biochemistry. A clinical approach. 3e. LWW.
2008.
M. Dolores

41.  Durante una actividad física intensa, la
producción de átomos de hidrógeno supera la
tasa de oxidación de la cadena respiratoria.
 Para continuar con la producción de energía,
éstos hidrógenos deben ser aceptados por
una sustancia distinta al oxígeno.
 La molécula de piruvato, temporalmente
acepta un par de hidrógenos para formar
ácido láctico.
Glucólisis anaeróbica

42. NADH
H+
Piruvato
NAD+ Lactato
En el músculo activo y en los
eritrocitos
Glucólisis anaeróbica (Citoplasma
celular)

43. CICLO DE KREBS

47. Referencias bibliográficas
Davidson V. Glycolysis. En: Davidson VL, Sittman DB, editores.
Biochemistry. 4
ed. USA: Lippincott Williams & Wilkins; 1999. p. 273-85.
Delgado-Fernández M, Gutiérrez-Saínz A, Castillo-Garzón MJ. Bases
fisiológicas y metabólicas de la alimentación. En: Delgado-
Fernández M, Gutiérrez-Saínz A, Castillo-Garzón MJ, editores.
Entrenamiento físico- deportivo y alimentación. De la infancia a la
edad adulta. Barcelona: Paidotribo. p. 9-54.
McArdle WD, Katch FI, Katch VL. Nutrient role in bioenergetics. En:
McArdle WD, Katch FI, Katch VL, editores. Sports and exercise
nutrition. 3 ed. Philadephia: Wolters Kluwer/Lippincot Williams &
Wilkins; 2009. p. 124- 53.
Metabolismo de los hidratos de carbono. En: Horton-Szar D, editor. Lo
esencial en metabolismo y nutrición. 4 ed. España: Elsevier; 2013.