METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

Universidad Católica del Oriente

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

Todos los tejidos requieren Glucosa

Cerebro demanda principal

Red de neuronas y células nerviosas

Células constantemente activas (incluido el sueño)

Razón de exigencia energética

Adulto de peso normal (200 g de Glucosa)

Cerebro de ese adulto (120 g de Glucosa –Aproximadamente el 60%)

Principal ruta de Obtención de energía a partir de Glucosa : GLUCOLISIS

Glucosa en sangre luego de absorción intestinal Transportada a sangre por laVena porta

GLICOLISIS

Palabra Griega que significa “Glyco: Azúcar” y “Lisis: Ruptura”; por definición es el proceso

mediante el cual se rompe o se degrada la glucosa para obtener Energía

Ruta universal de tejidos aerobios y anaerobios para extraer energía de carbohidratos

Glucosa se transforma en piruvato acompañado de cierta producción de ATP y NADH

REACCION NETA

𝑮𝒍𝒖𝒄𝒐𝒔𝒂 + 𝟐𝑨𝑫𝑷+ 𝟐 𝑷𝒊 + 𝟐𝑵𝑨𝑫+ → 𝟐 𝑷𝒊𝒓𝒖𝒗𝒂𝒕𝒐𝒔 + 𝟐𝑨𝑻𝑷 + 𝟐𝑵𝑨𝑫𝑯

Conjunto de 10 reacciones catalizadas todas por enzimas y 9 metabolitos intermedios

Cerebro, sistemas nervioso, riñón, testículos, eritrocitos UNICA O PRINCIPAL FUENTE DE

ENERGIA

GLICOLISIS

FASE I

INVERSIÓN DE ENERGÍA

Se consume ATP

Reacciones Endergonicas.

FASE II

GENERACIÓN DE

ENERGÍA

Se producen ATP

Reacciones Exergonicas

Consume 2 ATP

Produce 4 ATP y

2 NADH

Neto: 2 ATP y 2

NADH

GLICOLISIS

ETAPAS DE LA GLUCÓLISIS

1. Inversión de energía o activación de la glucosa. Comprende cinco

reacciones, resumidas en la siguiente reacción neta:

GLUCOSA + 2ATP 2 GLICERAL-3-P + 2ADP

2. Generación de energía. Comprende otras cinco reacciones, totalizadas

en la siguiente reacción neta:

2 GLICERAL-3-P + 2Pi + 4ADP + 2NAD+ 2PIRUVATOS +4ATP + 2NADH +2H+ + 2H2O

PRODUCCION NETA

4 ATP – 2 ATP = 2 ATP Finales

2NADH

Incorporación de otros carbohidratos

DESTINO DEL PIRUVATO

Ruta Seleccionada,

dependiendo de la presencia

o ausencia de Oxigeno

Ausencia de Oxigeno

- Piruvato queda el citosol y

se convierte en Lactato

- Tejidos Hipóxicos.

Presencia de Oxigeno

Intracelular

TEJIDOS AEROBICOS

- Piruvato ingresa a la mitocondria.

- Se desencadena el proceso de respiración celular

- Ciclo de Krebs

- Cadena transportadora de e -

1. En el citosol y sin O2

Glucólisis

Glucosa

2 Piruvato + 2 ATP

Fermentación

No energía adicional

Piruvato

Lactato

2. En las mitocondrias y

con O2

Respiración celular

Piruvato CO2 + H2O

+ 32 o 30 ATP

PIRUVATO EN PRESENCIA DE OXIGENO

Lactato

Piruvato en presencia de Oxigeno

Respiración celular

Conjunto de reacciones en las cuales el piruvato, producido por la

glucólisis entra a mitocondria para producir CO2 y H2O.

En el proceso se producen 30 o 32 moléculas de ATP.

Ocurre en la mitocondria en tres etapas:

Fase I: Formación del acetil CoA

Fase II: Ciclo de Krebs

Fase III: Cadena de transporte de electrones.

FASE I: FORMACION EL ACETIL CoA A PARTIR DE PIRUVATO

FASE II: CICLO DE KREBS

También llamado Ciclo del ácido cítrico o del ácido tricarboxílico.

Ruta anfibólica (Catabólica y Anabólica)

Oxidación de acetil CoA hasta CO2, con la producción de NADH, FADH2 y GTP.

Suministrar precursores para la síntesis de aminoácidos, porfirinas, nucleótidos.

8 reacciones catalizadas por 8 enzimas diferentes.

NATURALEZA ANFIBÓLICA DEL CICLO DE KREBS

FUNCIÓN

CATABÓLICA

FUNCIÓN

ANABÓLICA

Aminoácidos

porfirinas

nucleótidos

OXIDACIÓN DE ACETIL CoA SUSTANCIAS INTERMEDIAS

ENERGÍA

NADH , FADH2 , GTP

Citrato sintasa

aconitasa

Isocitratodeshidrogenasa

Cetoglutaratodeshidrogenasa

Succinil CoAsintetasa

Succinatodeshidrogenasa

fumarasa

Malatodeshidrogenasa

2 OXALOACETATO

2 CITRATO

2 ISOCITRATO

- CETOGLUTARATO x 2

2 SUCCINIL CoA

2 MALATO

2 FUMARATO

2 SUCCINATO

2 x ACETIL CoA

2 HSCoA

+ 2 H2O

2 NAD+

2 NADH

2 NAD+

2 HSCoA

2 NADH2 GDP + 2 Pi

2 GTP+ 2HSCoA

2 FAD

2 FADH2

2 H2O

2 NAD+

2 NADH

2 CO2

2 CO2

CICLO DE

KREBS

FASE III: CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES

Calcular Rendimiento Energético FINAL 32 a 30 ATP

30 a 32

ATP

30 a 32 ATP

FASE I

FASE II

FASE III

glutamato

gln

pro

arg

nucleótidos depurinas

ácidos grasos

asp

asn

met

thr

lys

nucleótidos de

pirimidinas

pep

phe

tyr

trp

porfirinas

hemoglobina, clorofila, citocromos

oxaloacetato citrato

malato - cetoglutarato

succinil CoA

acetil CoA

FUNCIÓN ANABÓLICA DEL CICLO DE KREBS

PIRUVATO EN AUSENCIA DE OXIGENO

Producción de Lactato

Se produce lactato a partir del piruvato

NADH en ausencia de Oxigeno no puede ir hasta cadena

NADH Se utiliza para la conversión de Piruvato a lactato

En este procedimiento se regenerar el NAD+ para promover la glucólisis.

NADHCH3 C COO

O

CH3 CH COO

OH

H NAD

Piruvato lactatoLactato deshidrogenasa.

Glucosa

2 Piruvato

Complejo piruvato

deshidrogenasa

Lactato o

etanol

Ciclo del ácido

cítrico

Acetil CoA

2 NADH

2 ATP

2 NADH

4 CO2

2 GTP

6 NADH

2 FADH2

Glucólisis

Transporte de electrones y

fosforilación oxidativa

O2

H2O

32 ADP + 32 Pi 32 ATP

RESUMEN