El tema trata sobre el metabolismo de los hidratos de carbono

1. CARRERA: MEDICINA VETERINARIA
CURSO: 1º AÑO
ASIGNATURA: BIOQUIMICA
TEMA 9: METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE
CARBONO
PROFESOR: LUIS FRANCISCO ESONO

2. Se define como metabolismo de los hidratos de carbono a los
procesos bioquímicos de formación, ruptura y conversión de
los glúcidos en los organismos vivos.
Los glúcidos son las principales moléculas destinados al
aporte de energía, gracias a su fácil metabolismo.
El glúcido más común es la glucosa:
un monosacárido metabolizado por casi todos los organismos
conocidos.

4. 1.DIGESTION Y ABSORCION DE HIDRATOS DE CARBONO DE LA DIETA
Los carbohidratos almacenan energía y
se utilizan como fuente de nutrición.
Están presentes en numerosos alimentos,
como el pan, papas, plátanos y miel.
Los polisacáridos, principalmente en forma de
almidón, son la principal fuente dietética de
carbohidratos para los humanos.
Para que los humanos los utilicen como energía, la
mayoría de los carbohidratos deben metabolizarse.
El metabolismo de los carbohidratos implica la
transformación de almidones complejos en glucosa,
un monosacárido que posteriormente puede ser
absorbido por el cuerpo.

6. 2.GLUCOLISIS
La glucólisis o glicólisis es una ruta metabólica que sirve de
paso inicial para el catabolismo de carbohidratos en
los seres vivos. Consiste fundamentalmente en la ruptura de
las moléculas de glucosa mediante la oxidación de la
molécula de glucosa, obteniendo así cantidades de energía
química aprovechable por las células.

7. La glucólisis no es un proceso simple, sino que
consiste en una serie de diez reacciones
químicas enzimáticas consecutivas, que transforman
una molécula de glucosa (C6H12O6) en dos de
piruvato (C3H4O3), útiles para otros procesos
metabólicos que siguen aportando energía al
organismo. Esta serie de procesos puede ocurrir en
presencia o en ausencia de oxígeno, y se da en el
citosol de las células.

9. La glucólisis se estudia en dos fases distintas:
Primera fase: gasto de energía.
En esta primera etapa se transforma la molécula de glucosa en dos de
gliceraldehído, una molécula de bajo rendimiento energético.
Para ello se consumen dos unidades de energía bioquímica (ATP, Adenosín
Trifosfato). Sin embargo, en la siguiente fase se duplicará la energía
obtenida gracias a esta inversión inicial.
Así, del ATP se obtienen ácidos fosfóricos, que aportan a la glucosa grupos
fosfato, componiendo un azúcar nuevo e inestable. Este azúcar pronto se
divide y se obtiene como resultado dos moléculas semejantes, fosfatadas y
con tres carbonos.
A pesar de tener la misma estructura, una de ellas es distinta, por lo que
adicionalmente es tratada con enzimas para hacerla idéntica a la otra,
obteniendo así dos compuestos idénticos. Todo ello ocurre en una cadena
de reacciones de cinco pasos.

10. • Segunda fase: obtención de energía.
El gliceraldehído de la primera fase se convierte
en la segunda en un compuesto de alta energía
bioquímica.
Para ello, se acopla con nuevos grupos fosfato,
tras perder dos protones y electrones.
Así, se somete a estos azúcares intermedios a un
proceso de cambio que va liberando de manera
paulatina sus fosfatos, para obtener así cuatro
moléculas de ATP (el doble de lo invertido en el
paso anterior) y dos moléculas de piruvato, que
continuarán su ciclo por su cuenta, ya terminada
la glucólisis. Esta segunda fase de reacciones
consiste de cinco pasos más.

12. 3. BALANCE ENERGETICO
El concepto de balance energético está basado en el principio
fundamental de la termodinámica, en el que la energía no puede
ser ni creada ni destruida y solo puede ser ganada, perdida o
almacenada por un organismo. Así el balance energético es
definido como el estado logrado cuando la ingesta energética
iguala el gasto energético. El balance energético corporal es
frecuentemente representado por una sencilla fórmula compuesta
por tres elementos, que representan lo que ocurre o debería
ocurrir en nuestro cuerpo teniendo en cuenta la ingesta y el gasto
energético.
Energía ingerida=Energía gastada+ Cambios en
almacenamiento de energía

13. 4. SISTEMA DE LANZADERA
La lanzadera de glicerol-fosfato o lanzadera de glicerol-3-fosfato es un mecanismo que
regenera NAD+ (nicotinamida adenina dinucleotido) a partir de NADH, un
subproducto de la glucólisis. Permite el transporte indirecto de poder reductor desde
el citosol al interior de la mitocondria.
Las lanzaderas son sistemas de transporte indirecto que utilizan varias reacciones y
permiten que el poder reductor entre en la mitocondria. Los sistemas de lanzadera son
necesarios porque la membrana mitocondrial interna es impermeable
al NADH citosólico y no se puede llevar este coenzima directamente a la matriz
mitocondrial. Como el NADH no se vuelve a formar en la matriz sino que se forma otra
molécula, el Ubiquinol (QH2), lo que se transporta es su capacidad reductora.
Este sistema de lanzadera se produce en el músculo esquelético y el cerebro,​ y tiene
menor importancia como transportador de poder reductor a la mitocondria que
la lanzadera del malato-aspartato, ya que origina menos ATP en la respiración.

14. 5. OXIDACION DEL ETANOL
El etanol, también llamado alcohol etílico, es un compuesto químico orgánico alifático
con un grupo funcional hidroxilo, formando parte de la familia de los alcoholes, de
fórmula empírica C2H6O. Su fórmula química semidesarrollada es CH3-CH2-OH. Es
un alcohol que en condiciones normales de presión y temperatura se presenta como un
líquido incoloro, con un olor etéreo muy penetrante (aunque no desagradable) y es muy
inflamable.
El metabolismo del etanol incluye dos pasos; de etanol a acetaldehído y de
acetaldehído a acetato. Este último, pasa a ser acetil-CoA, el cual puede ser
metabolizado en el ciclo de Krebs o puede ser utilizado en la síntesis de ácidos
grasos. El etanol puede ser convertido a acetaldehído por tres enzimas;
la alcohol deshidrogenasa, el sistema microsomal de oxidación del etanol y
la catalasa

15. Es un compuesto que se ha obtenido desde la antigüedad por medio de procesos
fermentativos de azúcares simples, pudiendo ser ingerido y comportándose
fisiológicamente como una sustancia psicoactiva. Es el compuesto característico de las
llamadas bebidas alcohólicas.

16. 6. FORMACION DE GLUCORONIDOS
El ácido glucurónico (del griego γλυκερός, dulce) es un ácido carboxílico similar a
la glucosa que presenta un grupo carboxilo en el carbono 6. Su fórmula
química es C6H10O7. Las sales de este ácido se denominan glucuronatos; el anión,
C6H9O7
−, es el ion glucuronato.
El ácido glucurónico es altamente hidrosoluble; de hecho, en la fisiología animal es
común emplearlo conjugado a toda clase de sustancias xenobióticas a fin de facilitar
su excreción. Entre estos conjugados destacan drogas, bilirrubina,
algunas hormonas y ácidos biliares. Este proceso de conjugación recibe el nombre
de glucuronidación.
La glucuronidación consiste en la formación de un enlace glucosídico del ácido
glucurónico a partir de glucuronado uridin difosfato y un sustrato xenobiótico amínico
o alcohólico. Es catalizada por cualquiera de los varios tipos de UDP-
glucuronosiltransferasas.

17. El ácido UDP-glucurónico (ácido glucurónico unido mediante un enlace
glicosídico al difosfato de uridina) es un intermediario en de la biotransformación y se
forma en el hígado.
Las sustancias resultantes de la glucuronidación se conocen como glucurónidos
(o glucurónidósidos) y son típicamente mucho más solubles en agua que los sustratos
xenobióticos. El cuerpo humano usa la glucuronidación para hacer que una gran variedad
de xenobióticos, como fármacos y toxinas, sean más solubles en agua y, de esta forma,
permitir su posterior eliminación del cuerpo a través de la orina o las heces (a través de la
bilis del hígado). Muchas hormonas liposolubles se glucuronidan para permitir un
transporte más fácil por todo el cuerpo. Los farmacólogos han vinculado los
medicamentos al ácido glucurónico para permitir una entrega más efectiva de una amplia
gama de terapias potenciales. A veces, las sustancias tóxicas también son menos tóxicas
después de la glucuronidación.

18. 7. OXIDACION DE OTROS HIDRATOS DE CARBONO
Tanto el estudio estructural de los hidratos de carbono
como su cuantificación por métodos colorimétricos se
basan en las reacciones químicas propias de los grupos
funcionales que poseen los hidratos de carbono o en las
características de los enlaces que establecen.
Entre las reacciones más interesantes podemos destacar:
• Oxidación con periodato
• Metilación a fondo + hidrólisis ácida
• Reducción de aldehídos y cetonas a alcohol
• Síntesis de Kiliani-Fischer
• Reacción de Fehling

19. • Oxidación con peryodato.-el enlace carbono-carbono (C-C) de
los monosacáridos se rompe en presencia de ácido periódico
cuando ambos carbonos presentan grupos hidroxilo, grupos
carbonilo o un grupo hidroxilo y un grupo carbonilo
adyacentes

20. • Metilación a fondo + hidrólisis ácida.-en medio básico, todos
los grupos OH de un monosacárido pueden aceptar grupos
metilo procedentes de agentes metilantes como el sulfato de
metilo o el ioduro de metilo. En esta reacción, la plata ayuda a
separar los átomos de iodo, haciendo que los metilos se vuelvan
más reactivos.

21. Todos los enlaces que se forman son enlaces éter, a excepción de los grupos OH
de los carbonos anoméricos, que dan lugar a enlaces de tipo acetal o cetal. Estos
enlaces, a diferencia de los enlaces éter (que son muy estables) se hidrolizan en
medio ácido y pierden el grupo metilo. De esta forma, la posición de los grupos
metilo identifica a los carbonos con un grupo hidroxilo libre.

22. • Reducción de aldehídos y cetonas a alcohol.-el borohidruro de
sodio (NaBH4) reduce las aldosas a los alditoles
correspondientes (ver figura inferior). Las cetosas se reducen a
alcoholes secundarios. En muchos casos esta reacción reduce el
número de centros de asimetría de la molécula
.

23. • Síntesis de Kiliani-Fischer.-la síntesis de Kiliani se base en que
el grupo carbonilo de aldehídos y cetonas puede reaccionar en un
medio básico con ácido cianhídrico (HCN) para formar
cianhidrinas.
Estos compuestos, hidrolizados en medio ácido y reducidos dan
lugar a dos moléculas epiméricas con un átomo de carbono más.

24. • Reacción de Fehling
Se basa en el carácter reductor de los monosacáridos. Si el
glúcido que se investiga es reductor, se oxidará dando lugar a la
reducción del sulfato de cobre (II), de color azul, a óxido de
cobre (I), de color rojo-anaranjado

25. GRACIAS POR VUESTRAATENCION