Tema N° N° 9 Metabolismo de Glúcidos

Metabolismo de Glúcidos en las Rutas Metabólicas

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Dieta, a través de la digestión de oligo y polisacáridos consumidos por los animales (mecanismo hidrolítico).




Movilización de las reservas (mecanismo fosforolítico).




Síntesis de (gluconeogénesis).




Los carbohidratos de la dieta de los que los humanos tomamos energía entran en el organismo en una forma compleja, en forma de monosacáridos, disacáridos, polímeros de almidón y glucógeno.




El polímero celulosa también es consumido pero no digerido.

glúcidos

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La digestión de los polímetros de carbohidratos se inicia en la boca.




La saliva tiene un pH de 6,8 y contiene a la amilasa lingual o salival que inicia la degradación de los carbohidratos en α-dextrinas.




La acción de la amilasa lingual está limitada a la boca y esófago (por el alto pH del estómago casi no posee actividad).




Una vez que la comida ha llegado al estomago, la hidrólisis ácida contribuye a la degradación: proteasas y lipasas gástricas ayudan a la digestión del quimo.




Una vez en intestino delgado, la enzima más importante para degradar los polímetros de carbohidratos es la α-amilasa. Esta enzima es secretada por el páncreas y tiene la misma actividad que la amilasa de la saliva.

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La α-amilasa pancreática continúa la digestión de las α-dextrinas, convirtiéndolas en disacáridos (maltosa), trisacáridos (maltotriosa) y oligosacáridos llamados dextrinas límites (porciones con enlaces α 1
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Finalmente son convertidos a monosacáridos por sacaridasas intestinales que se encuentran en el ribete en cepillo de la mucosa intestinal.




Maltasas, que hidrolizan di- y tri-sacáridos, complejos sacarasa-isomaltasas y las enzimas más específicas lactasas, y trehalasas.




El resultado neto es la conversión casi completa de los carbohidratos digeribles a sus componentes monosacáridos.




La glucosa resultante y otros carbohidratos simples son transportados a través del epitelio intestinal a la vena portal hepática y luego a las células hepáticas y a otros tejidos. Allí, estos azucares simples son convertidos a ácidos grasos, aminoácidos, y glucógeno, o sino oxidados por varias vías metabólicas celulares.

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TRANSPORTADOR

PRINCIPALES SITIOS DE EXPRESIÓN

CARACTERÍSTICAS

SGLUT-1

Mucosa intestinal, túbulos renales

Co-transporta una molécula de glucosa o galactosa junto con dos cationes Na+. No transporta fructosa

GLUT-1

Cerebro, eritrocitos, retina, tejidos fetales

Transporta glucosa (alta afinidad) y galactosa, no fructosa. Se expresa en numerosas células

GLUT-2

Hígado, células β del páncreas, intestino delgado, riñón

Transporta glucosa, galactosa y fructosa. Transportador de baja afinidad pero gran capacidad, sirve como sensor de glucosa en las células pancreáticas

GLUT-3

Cerebro

Transportador de glucosa de gran afinidad, fundamental en sistema nervioso central

GLUT-4

Músculo esquelético y cardíaco, adipocitos

Transportador que responde a la acción de la insulina, alta afinidad por la glucosa

GLUT-5

Intestino delgado, esperma

Transporta casi exclusivamente fructosa, algo de glucosa y no galactosa.

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Glucógeno Fosforilasa

En vertebrados, principales reservas: músculo e hígado.

Fosfogluco mutasa

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Enzima desramificante (a 1,4
a 1,4) Glucantransferasa

Enzima desramificante a (1
6) Glucosidasa


Hormonal

Regulación Covalente

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No

Hormonal

Regulación Alostérica




Es la ruta metabólica mediante la que se degrada la glucosa hasta dos moléculas de piruvato, a la vez que se produce energía en forma de ATP y de NADH. Puede degradar otros monosacáridos para la obtención de energía.




Es una ruta metabólica universalmente distribuida en todos los organismos y células.

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Se produce en el citosol de las células eucariotas.




El ciclo consta de 10 Reacciones. Tres de ellas irreversibles, que van a soportar la regulación de la vía.




Inversión de Energía: Energía: Cinco reacciones: dos son de fosforilación y consumen 2 ATP por molécula de glucosa. La ruptura de la hexosa produce 2 triosas, que acaban en 2 moléculas de gliceraldehido-3-fosfato.




Generación de Energía: Energía: Oxidación del gliceraldehido-3-fosfato (x 2) hasta piruvato (x 2) y formación acoplada de ATP en 2 de las reacciones, en total se forman 4 ATP y 2 NADH.

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REACCIÓN 1.




REACCIÓN 2.




REACCIÓN 3.




REACCIÓN 4.

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REACCIÓN 5.




REACCIÓN 6.




REACCIÓN 7.




REACCIÓN 8.

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REACCIÓN 9.




REACCIÓN 10.

Rendimiento Energético

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Se da en microorganismos anaerobios (bacterias lácticas y levaduras) y en organismos aerobios cuando el piruvato se produce con una rapidez mayor que la que puede oxidarse en el ciclo de Krebs (ejercicio) o en las organelas que no poseen mitocondrias (eritrocitos).




Para que la ruta actúe en estas condiciones, el NADH debe reoxidarse a NAD+ mediante la transferencia de sus electrones a un aceptor electrónico.

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Reducción a Lactato

Reducción a Etanol

Rendimiento Energético

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En Hígado

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Objetivos: o Formar NADPH (síntesis de lípidos: ácidos grasos y colesterol). o Formar pentosas (ácidos nucleicos).




Localización: tejido adiposo, hígado, glándula mamaria, glándula suprarrenal.




Ocurre exclusivamente en el citosol celular.

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NADPH es necesario en las reacciones reductoras de los procesos biosintéticos en los tejidos que se encargan de formar esteroides y ácidos grasos.




Los glóbulos rojos (eritrocitos) usan NADPH para mantener reducido el glutatión que, a su vez, mantiene el hierro de la hemoglobina en el estado reducido (Fe2+), necesario para unión del oxígeno.

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Síntesis de glucosa a partir de precursores no glucosídicos (lactato, aminoácidos, propionato, glicerol).




La mayor parte de la vía ocurre en citosol, pero algunos precursores deben transportarse desde las mitocondrias.




Fundamentalmente en hígado y corteza renal.

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Gasto Energético

Comparación con las etapas claves de la Glucólisis

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Es muy activo durante periodos de ejercicio extenuante, debido a que el músculo está activamente produciendo lactato.




Se genera una deuda de O2 por el incremento en la fosforilación oxidativa en el hígado para suministrar el ATP que requiere la síntesis de glucosa a partir de lactato.

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BLANCO, A. Química biológica. Séptima edición. Editorial El Ateneo. RIGALLI, A. Química Biológica. Fundamentos y concepto. Editorial Corpus. DEVLIN, T. Bioquímica, libro de texto con aplicaciones clínicas. 3ª Edición. Editorial Reverté. MATHEWS C., VAN HOLDE K. Bioquímica. Interamericana Mc Graw- Hill. MURRAY R., GRANNER D., MAYES P., RODWELL V. Bioquímica de Harper. Ed. El Manual Moderno.

Las presentaciones en Power Point son simplemente orientativas acerca de los contenidos desarrollados. Las mismas deben ampliarse con la bibliografía sugerida por los docentes.

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