Post on 15-Oct-2014
METABOLISMO DE GLUCIDOS
Dr. Carlos Moneriz Pretell
Bioquímica
U de C
Glandulas salivales - Amilasa salival
Estómago
Pancreas
Intestino
Alimento
Almidón
Lactosa
Sacarosa
Se inactiva (pH ácido)
Almidón, maltosa, maltotriosa, dextrina, lactosa y sacarosa
- Amilasa Pancreática
Bicarbonato (HCO3)
maltosa, maltotriosa, dextrina, lactosa y sacarosa
Oligosacaridasas
MONOSACARIDOS
Tejidos
Vaso sanguíneo
Almidón
Glucosa
Enlace gucosidico
(1,4)
(1,6)
+Maltosa Maltotriosa
+
Dextrinas
Acción de la - Amilasa salival (Ptialina) sobre el Almidón
Almidón: es un polisacarido de glucosa, con enlaces (1,4) y (1,6 )
•Hidroliza enlaces (1,4).
•Actúa a pH neutro en boca y esófago.
•Acción Corta.
- Amilasa salival
Maltosa
Maltotriosa
Dextrinas
Acción de OligosacaridasasLas oligosacaridasas son glicosidasas que se encuentran en el borde en cepillo de las microvellosidades intestinales: Maltasa, Dextrinasa, Sacarasa y Lactasa.
Maltasa
+Glucosa Glucosa
Dextrinasa
Glucosa
Glucosa
Lactasa
+Glucosa Galactosa
Lactosa
(1,4)
Sacarosa
(1,2)
Sacarasa
Fructosa +
Glucosa
MONOSACARIDOS
ABSORCION DE MONOSACARIDOS
Difusión Facilitada:• Es realizada por proteínas
transportadoras (GLUT).
• A favor de un gradiente de concentración (mayor a menor concentración).
• No necesita energía. Célula intestinal
Lado luminal
GG
GG
G
G G
G
G
Lado basolateral
Sangre
Glut 5
G
G
Glut-2
G
TRANSPORTADORES DE GLUCOSA (GLUT)
Son glicoproteínas integrales transmembranales que permiten la entrada y salida de glucosa en la célula.
ESTRUCTURA DE LOS GLUT
ESTRUCTURA DE LOS GLUT
FAMILIA DE GLUCOTRANSPORTADORES
ABSORCION DE MONOSACARIDOS
Trasporte Activo:• Es realizada por proteínas
transportadoras (GLUT).
• En contra de un gradiente de concentración (menor a mayor concentración).
• Necesita energía (ATP).
• Necesita de la Bomba Na+/K+ ATPasa.
Célula intestinal
Lado luminal
G
G
G
G
G
Lado basolateral
Sangre
G
G
Glut-2
G
Na+
Na+
Na+Na+
SGlut 1
Na+
Na+
Na+K+
K+
ATP
Glucosa
sangre
Vías Metabólicas de la Glucosa
1-Glucólisis: que se puede dividir en anaeróbica y aeróbica2-Gluconeogénesis3-Vía de las pentosas4-Glucogénesis y glucogenólisis
HIGADO
TEJIDOS
GLUCÓLISIS
célula
Glucosa
Lactato
anaeróbicasAcetil-coA
aeróbicasPiruvato
10 reaccionesATP
• Gluco: azúcar; lisis: rotura• Es una vía catabólica, donde se obtiene
energía química del combustible glucosa.
• La glucosa se transforma en piruvato con el objetivo de sintetizar ATP.
• Ocurre en el citosol de la célula.• Tejidos gluco - dependientes: cerebro,
eritrocitos, musculo.
Balance energético de la glucólisis anaeróbica
EtapasFosforilación
a nivel del sustrato
TotalATP
Glucosa a G6P - 1 ATPF6P a FBP - 1 ATP1,3BPG a 3PG 2 ATP + 2 ATPPEP a Lactato 2 ATP + 2 ATPTOTAL 4 ATP + 2 ATP
CICLO DEL ACIDO CITRICO
CICLO DEL ACIDO TRICARBOXILICO
CICLO DE KREBSCICLO DE KREBSHans Krebs-1937
• Proporciona equivalentes reductores (FADH2 y NADH +H).
• Proporciona Energía (ATP).
• Produce gran cantidad de CO2
• Se efectúa en la matriz de la mitocondria
• Es anfibólico y aeróbico
Es la oxidación del acetil-CoA en una serie cíclica de reacciones oxidativas(deshidrogenación)
Riboflavina :FAD
Niacina : NAD
Tiamina : TPP
Ácido pantotenico: Co A
VITAMINAS QUE PARTICIPAN EN EL CICLO
CICLO DE KREBS
Citrato
Oxalacetato
Acetil-CoA
CoA
1
Condensación
Aconitato
H2O
2a
Deshidratación
Isocitrato
H2O
2b
Hidratación
-Cetoglutarato
CO2
NADH+H
3
Descarboxilación oxidativa
Succinil-CoACO2
CoA
NADH+H
4
Descarboxilación oxidativa
Succinato
ATP
CoA
5
Fosforilación a nivel de sustrato
Fumarato
FADH2
6
Deshidrogenación
Malato
H2O
7
Hidratación
NADH+H
8
Deshidrogenación
REACCIONES DEL CICLO DE KREBS
1)citrato sintetasa
2)aconitasa
3)Isocitrato deshidrogenasa
4)-Cetoglutararo deshidrogenasa
5)Succinato tioquinasa
6)Succinato deshidrogenasa
7)Fumarato Hidratasa
8)Malato deshidrogenasa
Enzimas
BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS
•Isocitrato α-cetoglutarato (1 NADH) que produce 3 ATP (cadena respiratoria).
•α-cetoglutarato succinil-CoA (1 NADH) que produce 3 ATP (cadena respiratoria).
•Succinil-CoA succinato: 1 ATP (a nivel de sustrato).
•Succinato fumarato (1 FADH2) que produce 2 ATP (cadena respiratoria).
•malato oxalacetato (1 NADH) que produce 3 ATP (cadena respiratoria).
Ganancia Total 12 ATP
Etapas
Fosforilación
a nivel del sustrato
FosforilaciónOxidativa
TotalATP
Glucólisis hasta piruvato
2 ATP 2 NADH = 6 ATP 8
Descarboxilación delPiruvato
2 NADH = 6 ATP 6
Ciclo de Krebs 2 ATP6 NADH = 18 ATP2 FADH2 = 4 ATP 24
TOTAL 4 ATP 34 ATP 38
Balance energético de la glucólisis aeróbica (incluye descarboxilación
del piruvato y ciclo de Krebs).
GLUCONEOGÉNESISDefinición: es una vía anabólica y se refiere a la sintesis de nueva glucosa a partir de fuentes que no son carbohidratos.
Sustratos: aminoácidos glucogénicos (alanina, glutamto y aspartato), lactato, propionato y glicerol.
Tejidos: Hígado(condiciones normales de ayuno) y el riñón(inanición).
Importancia: •mantener una adecuada concentración de glucemia en ayuno.•Durante el ejercicio intenso
Piruvato
Glucosa
-Cetoglutarato
Glutamato
Citosol
Mitocondria
Piruvato
Lactato
Malato
Malato
Oxalacetato
F BP
Oxalacetato
Biotina-CO2
Biotina
ATP
Fructosa 6P
Alanina
Aspartato
Glicerol Glicerol 3P
Fosfoenol-
piruvato
GDP + CO2
GTP
Succinil-CoA Propionato
Reacciones de la Gluconeogenesisis
Enzimas claves:1.Piruvato carboxilasa2.Fosfoenolpiruvatocarboxiquinasa3.Fructosa 1,6 bifosfatasa4.Glucosa 6 fosfatasa
ATP
2FG
3FG
1,3BFG
G3 P DHA P
Glucosa 6P
Ciclo de Krebs
polímero de glucosa unidas por dos tiposde enlaces:
(-1,4) glicosídicos, mayoritariamente(-1,6) glicosídicos, en las ramificaciones
polímero de glucosa unidas por dos tiposde enlaces:
(-1,4) glicosídicos, mayoritariamente(-1,6) glicosídicos, en las ramificaciones ¿ Para que ramificaciones?
• La ramificación aumenta su solubilidad.
• La ramificación
facilitan tanto la velocidad de síntesis como la de degradación del glucógeno.
• Disminuir la presión glucostatica de la célula.
1.1. El músculo no puede movilizar la grasa tan El músculo no puede movilizar la grasa tan rápidamente como el glucógeno.rápidamente como el glucógeno.
2.2. Los ácidos grasos no se pueden metabolizar Los ácidos grasos no se pueden metabolizar anaeróbicamente.anaeróbicamente.
3.3. Los animales no pueden convertir los ácidos Los animales no pueden convertir los ácidos grasos en glucosa, grasos en glucosa,
4.4. y las grasas no pueden mantener los niveles y las grasas no pueden mantener los niveles adecuados en sangre de glucosa.adecuados en sangre de glucosa.
El glucógenoEl glucógeno es el es el
polisacárido polisacárido de reserva de reserva EnergéticaEnergética
en los en los animales animales
El glucógenoEl glucógeno es el es el
polisacárido polisacárido de reserva de reserva EnergéticaEnergética
en los en los animales animales
10% de la10% de la masa hepática masa hepática
10% de la10% de la masa hepática masa hepática
1% de la1% de la masa muscular masa muscular
1% de la1% de la masa muscular masa muscular
Cuando el organismo Cuando el organismo o la célula requiereno la célula requieren
de un aporte energéticode un aporte energético de emergencia,de emergencia,
como en los casoscomo en los casos de tensión o alerta, de tensión o alerta,
el glucógeno seel glucógeno se degrada nuevamente degrada nuevamente
a glucosa,a glucosa, disponible para disponible para el metabolismoel metabolismo
energético.energético.
Cuando el organismo Cuando el organismo o la célula requiereno la célula requieren
de un aporte energéticode un aporte energético de emergencia,de emergencia,
como en los casoscomo en los casos de tensión o alerta, de tensión o alerta,
el glucógeno seel glucógeno se degrada nuevamente degrada nuevamente
a glucosa,a glucosa, disponible para disponible para el metabolismoel metabolismo
energético.energético.
En el hígado la conversión En el hígado la conversión de glucosa almacenada en de glucosa almacenada en
forma de glucógeno a forma de glucógeno a glucosa libre en sangre, glucosa libre en sangre,
está regulada por la está regulada por la hormona glucagón y hormona glucagón y
adrenalina. El glucógeno adrenalina. El glucógeno hepático es la principal hepático es la principal
fuente de glucosa fuente de glucosa sanguínea sobre todo sanguínea sobre todo
entre comidas.entre comidas.
En el hígado la conversión En el hígado la conversión de glucosa almacenada en de glucosa almacenada en
forma de glucógeno a forma de glucógeno a glucosa libre en sangre, glucosa libre en sangre,
está regulada por la está regulada por la hormona glucagón y hormona glucagón y
adrenalina. El glucógeno adrenalina. El glucógeno hepático es la principal hepático es la principal
fuente de glucosa fuente de glucosa sanguínea sobre todo sanguínea sobre todo
entre comidas.entre comidas.
El glucógeno El glucógeno contenido en los contenido en los músculos es para músculos es para
energía que se energía que se consume durante la consume durante la
contracción contracción
muscular.muscular.
El glucógeno El glucógeno contenido en los contenido en los músculos es para músculos es para
energía que se energía que se consume durante la consume durante la
contracción contracción
muscular.muscular.
METABOLISMO DEL GLUCOGENO
Formación de GlucógenoGlucogenogenesis
Degradación del Glucógeno
Glucogenolisis
GLUCOGENOGENESIS
Glucosa 6-PCebador de glucógeno +Glucosa 1-P
1UDP-Glucosa
UTP PPi
2
Porción de glucógeno
4
3UDP
ATP
Enzimas Claves1)Fosfoglucomutasa 2)UDP-glucosa pirofosforilasa 3)Glucógeno sintasa 4)Enzima ramificante
• Ocurre en el citosol celular.• Se da tras la ingesta de
comidas.• El glucógeno acumulable tiene
un límite de síntesis.• El exceso de glucosa se utiliza
para la síntesis de triglicéridos.• Estimulada por la insulina e
inhibida por el glucagón.
GLUCOGENOLISIS
Punto de
ramificación
Sangre
2
+
Glucosa
2
Glucosa 1-P
1
Glucosa 6-P3
Glucosa
4
Porción de glucógeno
+ Glucosa 1-P
Pi Dextrina límite
1
B6
Enzimas Claves1)Glucógeno fosforilasa2)enzima desramificante3)Fosfoglucomutasa4)Glucosa 6 fosfatasa.
• Ocurre en el citosol celular.• Se da en ayuno o ejercicio
físico. (periodo de no alimentación)
• Los depósitos de glucógeno hepático cubren un periodo de alrededor de 12-24 horas .
• Estimulada por el glucagón y la adranalina e inhibida por insulina.