Carbohidratos

Digestión y Absorción

CARBOHIDRATOS

En su estructura presentan grupos hidroxilo (-OH), aldehídico(- COH) o cetónico

En los enlaces beta la posición del hidrogeno en el primer carbono de la molécula es hacia

(=CO). Sus anillos de carbono contiene

grandes cantidades de energía.E i t d f l l

arriba, ej: celulosa.

Los carbohidratos se encuentran t l b Existen dos formas en las cuales

los azucares se polimerizan (forman polímeros): los enlaces alfa y beta.

presente en la membrana celular (glicoproteinas), en las paredes celulares en forma de celulosa y exoesqueleto de los y

En los enlaces alfa la posición del hidrogeno en el primer carbono de la molécula es hacia b j j il

y qartrópodos.es un componente básico

(quitina).abajo, ej: sacarosa, amilosa.

FUNCIONES

ENERGETICAS

Cubren las necesidades

REGULACION

Regulan el metabolismo de Cubren las necesidades energéticas, una pequeña parte se almacena en el hígado y músculos en forma de glucógeno ( l t d 5%

Regulan el metabolismo de lasgrasas, en caso de una ingestión deficiente de

(normalmente no mas de o.5% del peso del individuo).Cuando se necesita energía, las enzimas descomponen el glucógeno en

carbohidratos , las grasa se metabolizan anormalmente acumulándose en el organismos cuerposdescomponen el glucógeno en

glucosa, el resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo.

organismos cuerpos cetónicos, que son productos intermedios de este metabolismo.

CLASIFICACION Todos los carbohidratos están formados por unidades estructurales de

azúcares, que se pueden clasificar según el número de unidades de azúcar , q p gque se combinen en una molécula.

Clasificación de carbohidratos de una dieta

Monosacáridos Glucosa, fructosa, galactosa

Disacáridos Sacarosa, lactosa, maltosa

Polioles Isomaltosa, sorbitol, maltitol

Oligosacáridos Maltodextrina, fructo-oligosacáridos

Polisacáridos Almidón: Amilosa, amilopectina

Si l idó C l l ti hid l idSin almidón: Celulosa, pectinas, hidrocoloides

DIGESTIÓN, ASIMILACIÓN Y ALMACENAMIENTO

Los glúcidos como el almidón, la dextrina, el glucógeno (el almidón animal), la sacarosa (el azúcar de caña), la maltosa (el azúcar de malta) y la lactosa se descomponen

La digestión de los glúcidos se realiza gracias a la acción de varias enzimas. La amilasa, que se encuentra en la saliva y en el intestino descompone el almidón lamalta) y la lactosa, se descomponen

en el tracto digestivo en azúcares simples de seis carbonos, que pasan con facilidad a través de la pared intestinal.

intestino, descompone el almidón, la dextrina y el glucógeno en maltosa, un azúcar de doce carbonos.

Otras enzimas del intestino delgado d l ú d d.

La fructosa (el azúcar de la fruta) y la glucosa no se alteran durante la digestión y se absorben como tales.

descomponen los azúcares de doce carbonos en otros de seis. Así, la maltasa hidroliza la maltosa en glucosa; la sacarasa o invertasa rompe el azúcar de caña en glucosa

f l l d l La celulosa, presente en muchos

alimentos, es un elemento nutricional importante para algunos animales, en especial ganado y termitas pero aunque es básica en

y fructosa; la lactasa descompone el azúcar de la leche en glucosa y galactosa.

termitas, pero, aunque es básica en el proceso global de la digestión, no tiene valor en la nutrición humana.

Los azúcares de seis El glucógeno estáLos azúcares de seis carbonos, producto final de la digestión de los lú id t i l

El glucógeno está siempre disponible y cuando el organismo lo

i i tglúcidos, atraviesan la pared del intestino delgado a través de los

requiere se convierte en glucosa y se libera al torrente sanguíneo. Uno

capilares (vasos sanguíneos diminutos) y alcanzan la vena porta

de los productos finales del metabolismo de la glucosa en los músculosalcanzan la vena porta

que los lleva hasta el hígado.

ó

glucosa en los músculos es el ácido láctico, que llevado por la sangre de n e o al hígado se En este órgano son

transformados y almacenados en forma de

nuevo al hígado, se reconvierte en parte a glucógeno.

glucógeno (ver Almidón).

Digestión Proceso a través del

cual los componentes de la dieta son reducidos

ipor acciones catalizadas por enzimas en la luz oenzimas en la luz o en superficie luminal

Absorción Trasporte de las

sustancias a través de las células intestinales a la

li fsangre o linfa

Energía de la DietaCarbohidratos 50%Lípidos 30%pProteinas 20%

Carbohidratos de la Dieta Azucares no absorbibles Azucares no absorbibles

Celulosa Rafinosa Rafinosa

Trealosa 1% Lactosa

0-20% Adultos 10-50% Niños

Sacarosa 30-40% azucar comun de caña

Almidón 50-60% del azucar de reserva

Almidón

H O

HOH

CH2OH

HO H

HOH

CH2OH

H

O

HH H O

OHOH

CH2OH

HH H O

HOH

CH2OH

H

OH

HH O

OHOH

CH2OH

HO

H1

6

5

4 1

OHOHH OHH

O O

OHH OHH

OHO

OHH

O3 2

amylose

H O

HOH

CH2OH

HH H O

HOH

CH2OH

HH

O1

amylopectin

H OCH2OH

O HCH2OH

HH H OCH2

H H OCH2OH

HH OCH2OH

H

O

6

OHH OHH

OOH

5H

OHH

OHH

OHH

H

OHH

OHH

O

HH H

OH

OHH

OHH

H

H

OHH

OHH

OHOH

OHH

OHH

O1 4

3

42

Glucogeno

Digestión y Absorcióng yNo-rumiantes Rumiantes

CHO’sCHO sEnzimas

digestivasFermentación

digestivas

Glucosa Acidos grasos rumen

Absorción a lacirculación

óDigestión de Carbohidratos

Monosacáridos No requieren hidrólisis En pequeñas cantidades en los alimentos

Di, oligo o polisacáridos Moléculas largas Se requiere su hidrólisis

M á id Monosacáridos

Sólo los monosacáridos pueden ser absorbidosp

Amilasas Endoamilasas

Rompen enlaces 1-4 Rompen enlaces 1 4 Centro a la periferia

ProducenM lt Maltosa

MaltotriosaD i li i ( 1 6) Dextrinas limite (1-6)

Digestión de Carbohidratos Boca Amilasa Salival ( 1-4) Amilasa Salival ( 1-4)

Rompe enlaces del almidón en maltosaPequeño rol pero importante se inactiva en el estómagose inactiva en el estómago y amilasas

Digestión de Carbohidratos PáncreasAmilasa PancreáticaAmilasa Pancreática Hidrólisis de enlaces a 1-4 Produce monosacárodos, oligosacáridos , gy polisacáridosHidrólisis hasta maltosaEf 10 iEfecto en 10minutos

P li á id i á idAmilasa P.

Polisacáridos Disacáridos

Digestión en el Intestino gDelgado Células con borde en cepillo

Disacáridos MonosacáridosEnzimas con borde cepillo

* E t l β 1 4 d l l l* Excepto enlace β-1,4 de la celulosa

Digestión en el Intestino gDelgado

Sucrosa Glucosa+ Fructosa (1-2)Sucrasa

MaltasaMaltosa Glucosa+ Glucosa (1-4)Maltasa

Lactosa Lactasa Glucosa+ Galactosa (1-4)( )

ó áDigestión de disacáridos

Recién Nacidos con borde en cepilloborde en cepillo completo

Miller et al. (eds.), 1991

Sacarasa-Isomaltasa Enzima que digiere Sacarosa e

Isomaltosa(1-6)Isomaltosa(1 6) Hidrolizan el extremo reductor de la

dextrina limitedextrina limite 100% Hidrólisis de la sacarosa

d l l 90% de la isomaltasa

Maltasa Exoamilasa

Oligosacaridos (1-4) Oligosacaridos (1 4) 9 residuos de glucosa Afuera hacia adentro Afuera hacia adentro Ileon terminal

Lactasa galactosidasa

Duodeno y yeyuno Duodeno y yeyuno Glucosa Galactosa Galactosa

95% de hidrólisis de Lactosa 95% de hidrólisis de Lactosa

Digestión en Intestino Grueso

Fermentación anaeróbica Fermentación anaeróbica Bacterias que producen celulasa Acidos grasos volátilesAcidos grasos volátiles

Propionatop Butirato Acetato

Resumen

Localización Enzimas Forma de los CHOs

B A il S li l Al idó M lt S L tBoca Amilasa Salival Almidón Maltosa Sucrosa Lactosa

Estómago (Amilasa de la saliva) Dextrinas→Maltosag ( )

Intestino Delgado Amilasa Pancreática Maltosa

Enzimas del Borde en cepillo Glucosa Fructosa Galactosa+ + +

Glucosa Glucosa Glucosa

Intestino Grueso None Microflora Fermentadora Celulosa

Intestino Delgado

Carbohidratos Monosacáridos

TransporteV P t Transporte Activo

Vena Porta

DistribuidosHígado

Distribuidos por la circulación

Transportes

Difusión simple

Difusión facilitada

Transporte activo

Difusión simple

Difusión facilitada

Transporte Activo

Absorción de Carbohidratos

Trasporte Activo de Glucosa y Galactosa Transportador Na+-Glu (SGLT1) Transportador Na Glu (SGLT1) Dependiente de Na/K ATPasa

Trasporte de Fructosa (GLUT5)

Transporte Facilitado de Galactosa

a

GLUT’s Glucose Transporters

3 familias 3 familias

GLUT I (1-4) GLUT I (1-4) GLUT II (5,7,9,11)

GLUT III (6 8 10 12) GLUT III (6,8,10,12)

GLUT’s I 1 Tejido fetal y Eritrocitos 2 Hepatocito proximal tubular renal 2 Hepatocito, proximal tubular renal,

basolateral intestinal3 Cerebro y placenta 3 Cerebro y placenta

4 Musculo estriado y tejido adiposo

GLUT’s II 5 Trasportador de fructosa 7 Reticulo endoplasmico 7 Reticulo endoplasmico 9 11

GLUT’s III 6 8 8 10 12

Acidos Grasos Volátiles

Carbohidratos VFA’sFermentación Microbiana

GlucosaGlucosa

3 tipos básicos:

CH 3 CO

CH2 CO

CH3 CH2 CO

CH2CH3

Acido acético (2C)

CH 3 CO –

CH2 CO–

CH3 CH2 CO–

CH2CH3

Acido propionico (3C) Acido butírico (4c)

VFA’s2 2 acetatosacetatos + CO+ CO22 + CH4 + calor

2 2 propionatospropionatos+ + aguaagua1 Glucosa p pp p gg1 Glucosa

1 1 butiratobutirato+ CO+ CO22 + CH4

FisiopatologíaFisiopatología de la de la deficienciadeficiencia de de discaridasadiscaridasass

a)a) ActividadActividad de de disacaridasasdisacaridasas

DisminuciónDisminución enen absorciónabsorción dede sustratosustratoDisminuciónDisminución en en absorciónabsorción de de sustratosustrato IncrementoIncremento en en disacáridosdisacáridos en lumen intestinalen lumen intestinal

OsmolaridadOsmolaridad en lumen intestinal incrementadaen lumen intestinal incrementada

DIARREADIARREA

b)b) ActividadActividad dede disacáridasasdisacáridasas disminuidadisminuidab)b) ActividadActividad de de disacáridasasdisacáridasas disminuidadisminuida IncrementoIncremento en en disacáridosdisacáridos en lumen intestinalen lumen intestinal

IncrementoIncremento en en disacáridosdisacáridos en lumen en lumen intestinointestino gruesogrueso Aumento en fermentación bacterianaAumento en fermentación bacteriana Aumento en fermentación bacterianaAumento en fermentación bacteriana

Aumento del acido láctico y Aumento del acido láctico y VFA’sVFA’s

colicoscolicos, distensión abdominal, heces ácidas, diarrea explosiva, distensión abdominal, heces ácidas, diarrea explosivacolicoscolicos, distensión abdominal, heces ácidas, diarrea explosiva, distensión abdominal, heces ácidas, diarrea explosiva

Deficiencia de LACTASADeficiencia de LACTASA

CausasCausas::

-- genética (genética (primariaprimaria))secundariasecundaria-- secundariasecundaria--DañoDaño en el en el bordeborde en en cepillocepillo

LactosaLactosa principalprincipal carbohidratocarbohidrato de lade la lechelecheLactosaLactosa principal principal carbohidratocarbohidrato de la de la lecheleche..

-- Adultos con intolerancia a los lácteosAdultos con intolerancia a los lácteos

-- Déficit primario de lactasa hasta en 80% deDéficit primario de lactasa hasta en 80% deAfricoAfrico -- AmericanoAmericanoss, , AsiaticosAsiaticos, y , y poblaciónpoblación BantuBantu

-- Puede aparecer hasta iniciada la adolescenciaPuede aparecer hasta iniciada la adolescencia

SecundariaSecundaria-- SprueSprue celiacoceliaco

-- enteritis regional enteritis regional

-- Infecciones virales o bacterianasInfecciones virales o bacterianas

-- GiardiasisGiardiasis, Fibrosis , Fibrosis quisticaquistica, colitis , colitis ulcerativaulcerativa, ,

-- kwashiorkor, kwashiorkor, enfermedadenfermedad celiacaceliaca

MalabsorciónMalabsorción de de monosacáridosmonosacáridos

Disminución en la absorción de glucosa y galactosaDisminución en la absorción de glucosa y galactosa

CausasCausas:: Transporte deficiente de Transporte deficiente de GluGlu y Galy Gal

ResultadosResultados:: SintomasSintomas similares a deficiencia de similares a deficiencia de disacaridasasdisacaridasas

GlucogenosisGlucogenosis ((DeficitDeficit en almacenamiento de en almacenamiento de glucogenoglucogeno))

AutosomicaAutosomica recesivarecesivaAutosomicaAutosomica recesivarecesiva

Defectos en metabolismo del Defectos en metabolismo del glucogenoglucogeno. .

EjemplosEjemplos:: GlucogenosisGlucogenosis hepatohepato renal(renal(von von GierkeGierke))

CausaCausa:: Deficit de la 6Deficit de la 6 glucosa’fosfatasaglucosa’fosfatasaCausaCausa:: Deficit de la 6 Deficit de la 6 glucosa fosfatasaglucosa fosfatasa

ResultadosResultados:: HipoglicemiaHipoglicemia en en ayunoayuno, , hiperlipidemiahiperlipidemia, ,

cetonemiacetonemiacetonemiacetonemia..