Metabolismo de carbohidratos_(ale)(mvz)[1]

INTEGR ANTES:¶ Alejandro Ala Claros.¶ Eliza Pozo Meneces.

¶ Guadalupe Gutiérrez Téllez.¶ Romario Ruiz Martínez. ¶ Rolando Sánchez

¶ Vicky Raquel Sarmiento.

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad Integral Del Norte - Ciencias Veterinaria Carrera: Medicina Veterinaria y Zootecnia

¿Qué es Metabolismo?El metabolismo es el conjunto de reacciones

bioquímicas y procesos físico-químicos que

ocurren en una célula y en el organismo. Éstos

complejos procesos interrelacionados son la

base de la vida a escala molecular, y permiten las

diversas actividades de las células: crecer

,reproducirse , mantener sus

estructuras, responder a estímulos, etc.

El metabolismo es el intercambio y

transformación de materia y energía que tiene

lugar en el ser vivo

Anabolismo y catabolismo son simultáneos y a

veces sin límites precisos y requieren de enzimas

para poderse llevar a cabo.

CATABOLISMO

ANABOLISMO

• Parte destructiva del metabolismo.

• Forma moléculas sencillas a partir de moléculas más complejas

• Cuando se destruyen macromoléculas se obtiene energía.

• Pueden producir energía en forma de ATP.

• Parte constructivadel metabolismo.

• Se forman moléculas complejas a partir de moléculas más sencillas.

• Requiere aporte de energía en forma de ATP generado del catabolismo.

• Biosíntesis enzimática de los componentes moleculares de las células.

Los carbohidratos son los compuestos orgánicas

más abundantes de la biosfera y a su vez los más

diversos

Estos sirven como fuente de energía para todas las

actividades celulares vitales. Los Carbohidratos,

también llamados hidratos de carbono, glúcidos o

azúcares son la fuente más abundante y económica

de energía alimentaria de nuestra dieta. Están

integrados por carbono, hidrógeno y oxígeno, de ahí

su nombre.

¿Qué son Carbohidratos?



¿Qué es Metabolismo de Carbohidratos?Se define como metabolismo de los

carbohidratos a los procesos bioquímicos de

formación, ruptura y conversión de

los carbohidratos en los organismos vivos.

Los carbohidratos son las principales

moléculas destinadas al aporte de energía,

gracias a su fácil metabolismo.

El carbohidrato más común es la glucosa;

un monosacárido metabolizado por casi

todos los organismos conocidos. La

oxidación de un gramo de carbohidratos

genera aproximadamente 4 kcal de energía;

algo menos de la mitad que la generada

https://es.wikipedia.org/wiki/Glucosa

https://es.wikipedia.org/wiki/Monosac%C3%A1rido

El metabolismo de los carbohidratos es muy importante en todos los animales pues son la fuente esencial de energía para el organismo además de ser los productos iniciales para la síntesis de grasas y aminoácidos no esenciales.

Las fuentes de glucosa en la sangre son tres:

1.- El intestino delgado que es la procedente de

los alimentos.

2.- Glucosa sintetizada en los tejidos corporales

particularmente el hígado a partir de sustancias

distintas de los carbohidratos, como ácido láctico,

propiónico y glicerol, a este proceso se le denomina

gluconeogénesis.

3.- El glucógeno es almacenado en el hígado y en

el músculo principalmente (proceso de

Y los destinos de la glucosa de la sangre son:

1. Síntesis y reserva de glucógeno. En este proceso actúa la enzima glucógeno-sintetasa cuya producción y actuación se estimula tras una comida rica en carbohidratos.

2. Conversión en grasa. Como la cantidad de glucosa que puede almacenarse en forma de glucógeno es limitada, el exceso se convierte en grasa, esto supone la

degradación previa hasta piruvato.3. Conversión en aminoácidos. Aminoácidos no esenciales que obtienen sus cadenas carbonadas de la glucosa.4. Fuente de energía. Por oxidación completa hasta dióxido de carbono y agua produciendo ATP como fuente de energía. 1 mol de glucosa proporciona 38 moles de ATP.

Metabolismo de Carbohidratos en Vacas lecheras

Los carbohidratos son la fuente más importante de energía y de los principales precursores de grasa y azúcar (lactosa) en la leche de la vaca. Los microorganismos en el rumen permiten a la vaca obtener energía de los carbohidratos fibrosos (celulosa y hemicelulosa) que son ligados a la lignina en las paredes de las células de plantas.

La fibra es voluminosa y se retiene en el rumen donde la celulosa y la hemicelulosa fermentan lentamente. Mientras que madura la planta, el contenido de lignina de la fibra incrementa y el grado de fermentación de celulosa y hemicelulosa en el rumen se reduce. La presencia de fibra en partículas largas es necesaria para estimular la rumiación.

La rumiación aumenta la separación y fermentación de fibra, estimula las contracciones del rumen y aumenta el flujo de saliva hacia el rumen. La saliva contiene bicarbonato de sodio y fosfatos que ayudan a mantener la acidez (pH de 4.0-5.0) del contenido del rumen en un pH casi neutral. Raciones que faltan de fibras suficientes resultan en un porcentaje bajo de grasa en la leche y contribuyen a desordenes de digestión, tales como desplazamiento del abomaso y acidosis del rumen.

Los carbohidratos no-fibrosos (almidones y azucares) fermentan en forma rápida y completa en el rumen. El contenido de carbohidratos no-fibrosos incrementa la densidad de energía en la dieta, y así mejora el suministro de energía y determina la cantidad de proteína bacteriana producida en el rumen. Sin embargo, los carbohidratos no-fibrosos no estimulan la rumiación o la producción de saliva y cuando se encuentran en exceso pueden inhibir la fermentación de fibra.

Así, el equilibrio entre carbohidratos fibrosos y no-fibrosos es importante para alimentar las vacas lecheras en una producción eficiente de leche. En la vaca lactante, el rumen, el hígado y la glándula mamaria son los principales órganos involucrados en el metabolismo de carbohidratos.

Se produce en el hígado y el

musculo

Se produce en hipoxia

Moléculas que se intercambian:

Lactato y glucosa.

Objetivo: Mantener la producción de ATP mediante

la glucolisis en el músculo esquelético en

condiciones de hipoxia.

El ciclo de Cori es la circulación cíclica de la

glucosa y el lactato entre el músculo y el hígado.

https://es.wikipedia.org/wiki/Glucosa

https://es.wikipedia.org/wiki/Lactato

https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%BAsculo

https://es.wikipedia.org/wiki/H%C3%ADgado

El Lactato formado por degradación de glucógeno o glucosa en músculo es oxidado a C02 y H2O en el propio tejido, previo paso a piruvato cuando el suministro de oxígeno es suficiente.

• Sin embargo, en condiciones de actividad contráctil intensa, la provisión de oxígeno no alcanza las necesidades de oxidación.

• Gran parte del lactato pasa a la sangre y es captado por el hígado, donde se convierte en glucosa y glucógeno.



• Cuando la glucemia desciende, el hígado degrada su glucógeno y envía glucosa a la circulación.

• Lo toma el músculo para cubrir sus necesidades o restaurar sus reservas de glucógeno.

• Así como compuestos de origen no glucémico pueden generar glucosa o glucógeno, productos derivados de la glucosa sirven para sintetizar lípidos o esqueletos carbonados de algunos aminoácidos.

Glucógeno Glucosa Glucógeno

(Hepático) (Sanguínea) (Muscular)

Lactato Lactato Lactato

(Hígado) (Sangre) (Músculo)

Al considerar la absorción intestinal de glucosa requiere de un sistema de transporte Na+/glucosa (Na+, K+-ATP-asa).(bomba de sodio y potasio)

Este proceso permite acumular glucosa en el cito sol.

Una vez en la sangre, la glucosa llega a las células y penetra por difusión facilitada mediante transportadores que permiten el paso a favor del gradiente.



Por esta razón la concentración de glucosa en el cito sol, con excepción de células de mucosa intestinal y túbulos renales que disponen de sistemas de transporte activo, no puede ser mayor que la existente en sangre y líquido intersticial.

Los transportadores de glucosa por difusión facilitada forman una familia de proteínas integrales de membrana.



La reacción de fosforilación es él paso inicial de todas las vías de utilización de monosacáridos.

Cualquiera sea el destino de la glucosa, la primera transformación es su esterificación con orto-fosfato para formar glucosa-6-fosfato (G-6-P).

Esta reacción es catalizada por hexo-quinasa, enzima presente en todas las células.



Existen cuatro lisozimas de hexo-

quinasa. Las isozimas I, II y III se

encuentran en variadas proporciones

en distintos tejidos. Son un tanto inespecíficas; fosforilan

en el carbono 6 a otras hexosas además de glucosa.

Las hexo-quinasas I a III son inhibidas alostéricamente por G-6-P, producto de la reacción.

La isozima IV, denominada gluco-

quinasa, se encuentra exclusivamente

en hígado y en células de islotes de



La formación de glucosa-6-fosfato, además de convertir la glucosa en un compuesto más reactivo, apto para futuras transformaciones, cumple otro papel importante.

Las membranas celulares son impermeables a G-6-P y ésta no puede salir hacia el exterior.

Una vez fosforilada, la glucosa queda atrapada dentro de la célula, obligada a seguir las alternativas metabólicas que allí se le ofrecen.



Por otra parte, la rápida conversión de glucosa en G-6-P mantiene baja la concentración intracelular de glucosa y el gradiente favorable para el ingreso de más glucosa.

La glucosa-6-fosfato es un metabolito muy importante.

Constituye una encrucijada metabólica, de la cual parten y



1. Glucógeno-génesis.- Conversión de glucosa en glucógeno.

2. Glucogenólisis.- Liberación de glucosa a partir de glucógeno.

3. Glucólisis o vía de Embden-Meyerhof.- Degradación de glucosa a piruvato y lactato.



4. Descarboxilación oxidativa de piruvato.- El piruvato formado en la glucólisis es convertido en un resto de dos carbonos (acetato).

5. Ciclo del ácido cítrico, o de Krebs, o de los ácidos tricarboxílicos. Los restos acetato son finalmente oxidados a C02 y H20.

6. Via de pentosa fosfato o hexosa monofosfato.- Vía alternativa de oxidación de glucosa.

7. Gluco-neogénesis.- Formación de glucosa o glucógeno a partir de fuentes

La síntesis de glucógeno a partir de glucosa se realiza en muchos tejidos, por su función, es realmente importante en hígado y músculo.

En el ser humano, el hígado contiene hasta 5% de su peso en glucógeno. En músculo esquelético, representa aproximadamente 1% de su peso.

La glucogeno-génesis es un proceso anabólico que requiere

1.- Fosforilación de glucosa.-La

primera etapa en la síntesis de

glucógeno es la conversión de

glucosa en glucosa-6-fosfato. Esta

reacción catalizada por hexo-quinasas

(glucó-quinasa entre ellas.

2.- Formación de glucosa-1-fosfato.-En

la segunda etapa, la fosfo-

glucomutasa cataliza la transferencia

intra-molecular del grupo fosfato

desde carbono 6 a carbono 1. La

glucosa-6-fosfato se convierte en

glucosa-1-fosfato. La fosfoglu-6-

3.- Activación de glucosa.-

La glucosa-1-fosfato reacciona con el nucleótido de alta energía uridin-trifosfato (UTP) para dar uridin-di-fosfato-glucosa (UDPG) y pirofosfato inorgánico(PP).

La reacción es catalizada por uridin-di-fosfato-glucosa piro-fosforilasa, es irreversible.

Su inclusión en el nucleótido-azúcar (UDPG) dota a la glucosa de la reactividad necesaria para participar

4.- Adición de glucosas a la estructura polimérica.-

En esta etapa la glucosa ''activada“ del UDPG es transferida a la cadena de glucógeno preexistente.

Se establece una unión glucosídicacon el carbono 4 de una glucosa terminal en las cadenas del glucógeno.

Esta reacción es catalizada por glucógeno sintetasa o glucosil-transferasa que requiere la presencia

5.- Formación de ramificaciones.-

Cuando la acción de la glucógeno sintetasaha alargado una cadena hasta diez o más residuos de glucosa, interviene otra enzima que secciona un segmento terminal de no menos de seis glucosas para insertarlo, mediante unión glucosídica I-6. La enzima es la oligo (l,4)(l,6) glucano-transferasa enzima ramificante.

De este modo, la molécula de glucógeno va siendo modelada por acción conjunta de glucógeno sintetasa y enzima ramificante.

Costo energético de la síntesis de glucógeno.-

La incorporación de una molécula de glucosa al glucógeno, es un proceso endergonico,

La glucogenolisis no es simplemente el proceso inverso de la glucogeno-génesis.

Las etapas de glucogenolisis son las siguientes:

1.- Fosforólisis de glucógeno.-

La degradación de glucógeno es iniciada por la acción de la fosforilasa, que cataliza la ruptura de uniones glucosídicas alfa (l-4) por inserción de fosfato en el C1 de los restos de glucosa.

El orto-fosfato utilizado en esta reacción

La fosforilasa actúa a partir del extremo

de las ramificaciones y libera glucosa 1-

fosfato.

La acción enzimática se detiene cuatro

restos glucosa antes de la próxima unión α-

l-6.

Aquí interviene otra enzima, oligo-α(1-4),

α(1-4) glucano-transferasa, que desprende el

trisacárido terminal de la ramificación y lo

transfiere al extremo de una rama vecina, al

cual lo une por enlace alfa (l-4).

2.-Hidrólisis de uniones glucosídicas a αl-6.-

La ruptura de este enlace es catalizada por alfa(1-6) glucosidasao enzima desramificante, deja glucosa libre.

La cadena es de nuevo atacada por la fosforilasa, que continúa liberando glucosa-l-P hasta que la próxima unión α(l-6) se encuentre a una distancia de cuatro restos glucosa.

En promedio, se produce una

glucosa libre por cada nueve

glucosas-1-P.

Sólo, unidades glucosa en la

posición de ramificación son

liberadas como glucosa libre.

Todas las otras aparecen como G-l-

P.



3.-Formación de gIucosa-6-fosfato.-

La glucosa-1-fosfato es convertida en

glucosa-6-fosfato por la fosfoglucomutasa.

Es la misma reacción de la

glucogenogénesis, en sentido inverso.

4.-Formación de glucosa libre.-

La última etapa es la hidrólisis de glucosa-

6-fosfato a glucosa y fosfato inorgánico,

catalizada por glucosa -6-fosfatasa.

Esencialmente irreversible.

La glucosa-6-fosfatasa se encuentra en

hígado, riñón e intestino, pero no en

músculo.

Esto explica por qué pueden ceder glucosa

a la circulación y el músculo no.

En músculo, el glucógeno inicia su

degradación con etapas similares.

La glucosa-6-fosfato formada no puede

hidrolizarse por falta de glucosa-6-fosfatasa

y sigue su camino catabólico en el propio

músculo, principalmente por vía, de la

Papel funcional del glucógeno. Es una reserva a la cual se recurre para obtener glucosa durante períodos de hipoglucemia.

El hígado cumple un rol muy importante como regulador de la glucemia, asegurando la provisión constante de glucosa a todos los tejidos.

El hígado degrada su glucógeno y libera glucosa a la sangre.

En músculo el glucógeno actúa como reserva rápidamente movilizable.

Son trastornos genéticos de una determinada actividad enzimática relacionada con las vías de síntesis o degradación de glucógeno.

Genéricamente se las denomina glucogénosis.

Se caracterizan por acumulo de cantidades anormalmente elevadas de glucógeno en tejidos, o por la

Se han descrito más de diez tipos de glucogénosis debidas a deficiencias de diferentes enzimas.

En general, los cuadros patológicos son de incidencia poco frecuente, pero es importante conocer su existencia derivar los pacientes a centros especializados.

Algunos de ellos son muy graves, llevan a la muerte a edad temprana; otros permiten una mayor sobre vida.

I. Enfermedad de von GierkeEnzima deficiente: glucosa-6-fosfatasaAfectación: hígado y riñón. Clínica: hepatomegalia, alteraciones del crecimiento, hipoglucemia

II. Enfermedad de PompeEnzima deficiente: alfa-(1 - > 4)-glucán-6-glucosiltrasferasaAfectación: hígado, corazón y músculo. Clínica: insuficiencia cardiorespiratoria, puede ser mortal antes de los 2 años de edad.

III. Enfermedad de CoriEnzima deficiente: amilo-(1 - >)-glucosidasaAfectación: hígado y músculo. Clínica: hepatomegalia, alteraciones del crecimiento, hipoglucemia, aunque con menor intensidad que en el tipo I.

IV. Enfermedad de AndersenEnzima deficiente: amilo-(1 - >4, 1 - >6)-glucosiltransferasaAfectación: hígado. Clínica: cirrosis hepática, puede ser mortal antes de los 2 años de edad.

V Enfermedad de McArdleEnzima deficiente: fosforilasaAfectación: músculo. Clínica: cansancio y debilidad muscular.

VI. Enfermedad de HersEnzima deficiente: fosforilasaAfectación: hígado. Clínica: hepatomegalia, alteraciones del crecimiento, hipoglucemia, aunque con menor intensidad que en el tipo I.

VII. Enfermedad por deficiencia de fosfofructocinasaEnzima deficiente: fosfofructocinasa.Afectación: músculo. Clínica: cansancio y debilidad muscular

VIII. Enfermedad de TaruiEnzima deficiente: fosforilasacinasaAfectación: hígado. Clínica: hepatomegalia, alteraciones del crecimiento, hipoglucemia, pero con menor intensidad que en el tipo I.

IX. Enfermedad por deficiencia hepática de glucógeno sintasaEscasas concentraciones de la enzima realizan alguna biosíntesis de glucógeno.



La Glucolisis o glicolisis es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos molécula de pirúvico , el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo.

Se llama también ruta de Embden-Meyerhof. Ocurre en el citosol. No necesita oxígeno. Sustrato inicial: una molécula de glucosa. 6C. Molécula final: 2 de piruvato (ác.Pirúvico).3C

CH3 - CO – COOH

A partir de aquí los productos obtenidos hay que multiplicarlos por dos.

RESUMEN

GLUCOLISIS

ETAPA CLAVE: Nº 5: Se consume una coenzima: NAD+.

¿Cómo se regenera?: Aerobios: El NADH+H+ formado

cede los electrones hasta que llegan al O2.Anaerobios:

el NADH+H+ se oxida por la reducción del ácido

pirúvico.

FERMENTACIONES.

Cuando existe adecuada provisión de oxígeno, el piruvato producido en la vía glucolítica es oxidado a dióxido de carbono y agua.

Incluso el lactato formado en anaerobiosis sigue el mismo destino cuando hay disponibilidad de oxígeno; para ello debe ser convertido en piruvato por acción de la lactato deshidrogenasa.

De esta manera el lactato resultante de

El piruvato formado en el citosolcomo producto de la vía de la glucolisís es degradado oxidativamente dentro de las mitocondrias.

Aquí se cumple el primer paso de su degradación por descarboxilaciónoxidativa, en la cual pierde el grupo carboxilo, se desprende C02 y queda un resto de dos carbonos (acetilo o acetato).

La descarboxilación oxidativa de piruvato es catalizada por un sistema

Datos generales :

El ciclo de Krebs es la vía principal y final para la oxidación de carbohidratos, lípidos y proteínas .Es la vía principal para generación de ATP y se localiza en la matriz de las mitocondrias.Participa en los procesos de gluconeogenesis, transaminación , desaminacion y en la síntesis de los Ácidos grasos.El ciclo de krebs es una serie de reacciones que se efectúan en las mitocondrias, que lleva acabo el catabolismo de los residuos de acetilo, liberando equivalentes de hidrogeno, los cuales, durante la oxidación , permite la liberación de la mayor parte de la energía libre de los combustibles tisulares. Los residuos de acetilo están en forma de acetil coenzima A.

Este ciclo proporciona la mayor parte de las enzimas reducidas , NADH (niacin dinuclotido reducido)y FADH2(flavin adenindinucleotido reducido).Que impulsa la cadena transportadora de electrones por consiguiente la fosforilación oxidativa .Este ciclo puede considerarse como un intermediario en la conversión de moléculas simples derivadas de carbohidratos, grasas o proteínas en energía en forma de ATP.El ciclo de Krebs inicia con la formación del Acido oxalacetico , por la acción de la acetli-CoA Y Termina con la formación del acido oxalacetico por la acción de la enzima deshidrogenasa málica.Este ciclo consta de nueve metabolitos que por la acción de ciertas enzimas específicas contribuyen al catabolismo e los metabolitos , los nueve metabolitos, los nueve son:

Acido oxalacetico Acido ∝-cetoglutarico Acido cítrico Acido Succinico

Acido cis-aconitico Acido Fumarico Acido isocitrico Acido malico

Acido Oxalacetico

En nuestro organismo se forman u máximo de 38 moleculas de ATP por cada molécula de glucosa degrada a CO2 y HO2 , de este modo se puede almacenar 456,000 calorías de energía ATP, mientras que se liberan 686,000 calorías durante la oxidación completa de cada molécula –gramo de glucosa:

6 moleculas de ATP en la glucolisis

2 moleculas de ATP en el ciclo de Krebs

30 moleculas de ATP en la fosforilacion oxidativa

Vitamina b2(rivoflavina ) :En forma de FAD

Vitamina b3 (niacin) :En forma de de NAD

Vitamina b1(tiamina):Como tiamina , Coenzima de la descarboxilacion

Vitamina b5(acido pantotenico):Como parte de Coenzima A

Desarrollo del ciclo de krebs:Cuando finaliza el proceso de la glucolisis se empieza a desarrollar el ciclo de Krebs, esto sucede dentro de la mitocondria, en la matriz mitocondrial:El piruvato se fragmenta en CO2 y un grupo de acetilo, el grupo acetilo se une a la coenzima A para formar acetil coenzima A, La acetil coenzima dona su grupo acetilo al axalacetato para formar citrato , el citrato sufre una transposición a isocitrato, el isocitrato pierde un átomo de carbono en forma de CO2 y se forma 𝜶cetoglutamato , se forma NADH a partir de NAD, el alfacetoglutamato pierde

un átomo de carbono en forma de CO2 y se forma el succinato , se forma NADH a partir de NAD y se almacena más energía en ATP , hasta este punto se han almacenado dos moléculas de CO2. El succinato se transforma en fumarato y el portador de electrones FAD se carga para formar FADH2, el fumarato se carga para formar FAD2 , el fumarato se transforma en malato, el malato se oxida oxalacetatoy reducir NADH a partir de NAD y el ciclo de Krebs se vuelve a repetir.

Productos finales del ciclo de krebs:

NADH(niacin dinucleotido reducido)

2FADH2(flavin adenin dinucleotido reducido)2GTP(trifosfato de guanina )

4(CO2)

Funciones del ciclo de Krebs:

Es la fuente de la mayoría de coenzimas reducidas que

hacen posible que la cadena respiratoria produzca ATP.

Produce la mayor parte de dióxido de carbono fabricado

en los tejidos humanos .

Convierte los intermediarios en precursores de ácidosgrasos.

Proporciona precursores para la síntesis de proteínas

de ácidos nucleídos.

La ruta de la pentosa fosfato, también conocida

como lanzadera de fosfatos de pentosas, es una

ruta metabólica estrechamente relacionada con la

glucólisis durante la cual se utiliza la glucosa para

generar ribosa, que es necesaria para la

biosíntesis de nucleótidos y ácidos nucleicos.

Además, también se obtiene poder reductor en

forma de NADPH que se utilizará como coenzima

de enzimas propias del metabolismo anabólico.

De esta manera, este proceso metabólico, el cual

es regulado por insulina, tiene una doble función,

ya que la glucosa se usa para formar NADPH,

mientras que también se puede transformar en

otros componentes del metabolismo,

especialmente pentosas, utilizadas para la síntesis

La ruta de la pentosa fosfato tiene lugar en el citosol, y puede

dividirse en dos fases:

Fase oxidativa: se genera NADPH.

Fase no oxidativa: se sintetizan pentosas-fosfato y otros

monosacáridos-fosfato

cic

lo d

e la

s p

en

tos

as

REACTIVO PRODUCTO ENZIMA DESCRIPCION

Glucosa-6-fosfato+ NADP+

→ 6-Fosfoglucanato;-Lactona + NADPH

Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa

Deshidrogenación. El grupo hidroxilo localizado en el C1 de la

glucosa-6-fosfato es convertido en un grupo carbonilo, generando una

lactona y una molécula de NADPHdurante el proceso.

6-Fosfoglucanato;-Lactona + H2O

→ 6-Fosfoglucanato + H+

6-Fosfoglucolactonasa

Hidrólisis

6-Fosfoglucanato + NADP+

→ Ribulosa-5-fosfato+ NADPH + CO2

6-Fosfoglucanato deshidrogenasa

Descarboxilación. El NADP+ es el aceptor de

electrones, generando otra molécula de NADPH, un CO2 i Ribulosa-5-fosfato.

Fase oxidativa: se genera NADPH.

La reacción general de esta primera fase es:

Glucosa-6-fosfato + 2 NADP+ + H2O → Ribulosa-

5-fosfato + 2 NADPH + 2 H+ + CO2

Así, se puede ver como el NADPH es usado en la

síntesis de ácidos grasos y colesterol, reacciones

de hidroxilación de neurotransmisores,

detoxificación de peróxidos de hidrógeno, así

como en el mantenimiento del glutatión en su

forma reducida

Fase no oxidativa: se sintetizan pentosas-fosfato y

otros monosacáridos-fosfato.

La fase no oxidativa de la ruta de la pentosa fosfato

se inicia en caso que la célula necesite más NADPH

que ribosa-5-fosfato.

En este segundo proceso se encuentran una

compleja secuencia de reacciones que permiten

cambiar los azúcares C3, C4, C5, C6 y C7 de las

pentosas para poder formar finalmente

gliceraldehído-3-fosfato y fructosa-6-fosfato, los

cuales podrán seguir directamente con la glucólisis.

Esta fase conlleva toda una serie de reacciones

reversibles, el sentido de las cuales depende de la

disponibilidad del sustrato. Asimismo, la

isomerización de ribulosa-5-fosfato a ribosa-5-

fosfato es también reversible.

REACTIVOS

Ribosa-5-fosfato.

Ribosa-5-Fosfato.

Xilulosa-5-Fosfato+ Ribosa-5-Fosfato.

Sedoheptulosa-7-Fosfato

gliceraldehido-3-fosfato.

Xilulosa-5-Fosfato+Etirosa-4-

Fosfato.

PRODUCTO

→Ribosa-5-Fosfato

→Xilulosa-5-Fosfato

→ Gliceraldehido-3-Fosfato+Sedoheptulo

sa-7-Fosfato

→Eritrosa-4-Fosfato+Fructosa-

6-Fosfato

→Gliceraldehido-3-

Fosfato+Fructosa-6-Fosfato

ENZIMA

Ribulosa-5-fosfato Isomerasa

Ribulosa-5-fosfato 3-Epimerasa

Transcetolasa

Transaldolasa

Transcetolasa

7.-Gluconeogenesis:La gluconeogénesis es una ruta metabólica anabólica

que permite la síntesis de glucosa a partir de

precursores no glucídicos.

Incluye la utilización de varios aminoácidos, lactato,

piruvato, glicerol y cualquiera de los intermediarios del

ciclo de los ácidos tricarboxílicos (o ciclo de Krebs)

como fuentes de carbono para la vía metabólica.

Todos los aminoácidos, excepto la leucina y la lisina,

pueden suministrar carbono para la síntesis de

glucosa.

Algunos tejidos, como el cerebro, los eritrocitos, el

riñón, la córnea del ojo y el músculo, cuando el

individuo realiza actividad extenuante, requieren de un

aporte continuo de glucosa, obteniéndola a partir del

glucógeno proveniente del hígado, el cual solo puede

satisfacer estas necesidades durante 10 a 18 horas

La gluconeogénesis tiene lugar casi

exclusivamente en el hígado (10% en los riñones).

Es un proceso clave pues permite a los

organismos superiores obtener glucosa en

estados metabólicos como el ayuno.

Reacciones de la gluconeogénesis

Las enzimas que participan en la vía glucolítica

participan también en la gluconeogénesis; ambas

rutas se diferencian por tres reacciones

irreversibles que utilizan enzimas específicas de

este proceso y que condicionan los dos rodeos

metabólicos de esta vía.

Reacciones de la gluconeogénesis

Estas reacciones son:

-De glucosa a glucosa-6P.

De fosfoenolpiruvato a piruvato

RegulaciónLa regulación de la gluconeogénesis es crucial para

muchas funciones fisiológicas, pero sobre todo para

el funcionamiento adecuado del tejido nervioso. El

flujo a través de la ruta debe aumentar o disminuir,

en función del lactato producido por los músculos,

de la glucosa procedente de la alimentación, o de

otros precursores gluconeogénicos.

La gluconeogénesis está controlada en gran parte

por la alimentación. Los animales que ingieren

abundantes hidratos de carbono presentan tasas

bajas de gluconeogénesis, mientras que los

animales en ayunas o los que ingieren pocos

hidratos de carbono presentan un flujo elevado a

través de esta ruta.

Dado que la gluconeogénesis sintetiza glucosa y la

BALANCE ENERGÉTICO

Hemos resaltado que las rutas catabólicas

generan energía, mientras que las anabólicas

comportan un coste energético. En el caso de la

gluconeogénesis podemos calcular este coste; la

síntesis de glucosa es costosa para la célula en

un sentido energético.

Si partimos desde piruvato se consumen seis

grupos fosfato de energía elevada 4 ATP (debido

a las reacciones de la piruvato carboxilasa y a la

de fosfoglicerato quinasa) y 2 GTP (consecuencia

de la descarboxilación del oxalacetato), así como

2 de NADH, que es el equivalente energético de

otros 5 ATP (ya que la oxidación mitocondrial de

1 NADH genera 2,5 ATP).

En cambio, si la glucólisis pudiera actuar en

Reacción Global

Ácido pirúvico + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 6 H2O ---------

--> Glucosa + 4ADP + 2GDP + 6Pi + 2NAD + 2H+

IMPORTANCIA

La gluconeogénesis cubre las necesidades corporales de

glucosa cuando no está disponible en cantidades

suficientes en la alimentación. Se requiere un suministro

constante de glucosa como fuente de energía para el

sistema nervioso y los eritrocitos.

Además, la glucosa es el único combustible que suministra

energía al músculo esquelético en condiciones de

anaerobiosis. La glucosa es precursora del azúcar de la

leche (lactosa) en la glándula mamaria y se capta

activamente por el feto.

Por otro lado, los mecanismos gluconeogénicos se utilizan

para depurar losproductos del metabolismo de otros

tejidos desde la sangre; por ejemplo, lactato, producido

Fructosa y galactosa son componentes de

alimentos de consumo habitual. En

condiciones normales, prácticamente toda

la fructosa y la galactosa que llegan por la

vena porta desde el intestino son captadas

por el hígado. Después de una ingesta

moderada queda muy poco de estos

monosacáridos en la circulación general.

Ambas sufren en el hígado

transformaciones que generan

metabolitos iguales a los producidos a

La fructosa es una ceto-hexosa y uno de los

monosacáridos más abundantes en la

alimentación. La dieta del hombre es rica en

sacarosa, compuesto que cuando es

dividido por la sacarasa en el intestino, se puede

observar que está formado en parte por fructosa y

por otra parte de glucosa. Además la fructosa se

puede encontrar en estado libre, por lo tanto, es

importante conocer el metabolismo de la misma

Existen dos vías para el metabolismo de la

fructosa, una se produce en el hígado y la otra en

el músculo. Su división es resultado de las

enzimas que aparecen en estos distintos tejidos.

* El Hígado:

Contiene mayoritariamente gluco-cinasa, que

fosforila solo glucosa. Se requiere de la

participación de enzimas adicionales para utilizar

a la fructosa en la glucólisis.

* La fructosa hepática es fosforilada en el C-1 por

la fructo-cinasa produciendo fructosa-1-fosfato.

* La aldolasa que predomina en el hígado

(aldolasa B) puede utilizar como sustratos, la

fructosa-1,6-bifosfato como la fructosa-1-fosfato.

Por consiguiente, en el hígado se experimenta

una ruptura aldólica. Fructosa-1-fosfato-----

dihidroxiacetona fosfato + gliceraldehído

* La fosforilación directa del gliceraldehído por

ATP a través de la acción de la gliceraldehído

* Como alternativa, el gliceraldehído se convierte

al intermediario glucolítico dihidroxiacetona

fosfato por la reducción de glicerol por NADH

catalizada por la alcohol deshidrogenasa, la

fosforilación a glicerol-3-fosfato por ATP mediante

la acción de glicerol cinasa y la reoxidación a

dihidroxiacetona fosfato por NAD+ mediada por la

glicerolfosfato deshidrogenasa. La DHAP

entonces se convierte a GAP por acción de la

triosa fosfato isomerasa.

La mayoría de la fructosa de la dieta es

metabolizada por el hígado, de modo que resta

poco para el metabolismo en el músculo.

* El Músculo:

El músculo que solamente tiene hexocinasa

Fructosa

Fructosa 1-fosfato

Gliceraldehído

Glicerato GlicerolGliceraldehído 3-

fosfato

GlucólisisGluconeogénesis

Biosíntesis de serina

GluconeogénesisSíntesis de

triglicéridos

Dihidroxiacetona fostato

Bloqueada en fructosuria esencial

ATP

ADPFosfofructocinasa

Fosfofructoaldolasa(Fructosa 1- fosfato aldolasa)

(Bloqueada en intolerancia hereditaria a la fructosa)

La vía metabólica principal de la galactosa implica

que se convierta a glucosa por medio de 4 enzimas

principales:

Reacción de la

Galactocinasa

• La Galactosa es fosforilada por la Galactocinasa a galactosa – 1- fosfato.

Galactosa -1- fosfato

Uridil transferas

a

• Esta es la enzima limitante en el metabolismo de la galactosa. La UDP – Galactosa se puede utilizar como tal para la síntesis de los compuestos que contienen la galactosa.

Reacción de la

Epimerasa

• La galactosa se introduce al metabolismo de la glucosa. La UDP-Glucosa se puede convertir a UDP – galactosa gracias a la acción de la Epimerasa.

Vía Alterna

• La galactosa- 1- fosfato pirofosforilasa en el hígado es activada 4 0 5 de vida.

La glicemia es la cantidad de glucosa contenida en la

sangre; generalmente se expresa en gramos por litro

de sangre. La glucosa es indispensable para el buen

funcionamiento del organismo porque constituye el

principal sustrato de energía del organismo y es

fácilmente disponible. Una parte de la glucosa en la

sangre se transforma en glucógeno, que constituye

una forma de almacenamiento de la glucosa.

GLUCEMIA

El glucógeno se almacena principalmente en el

hígado y se moviliza en cualquier momento para

compensar una glucosa demasiado baja

(hipoglucemia). Todos estos mecanismos complejos

están regulados por varias hormonas entre las que

destaca particularmente la insulina; ésta es la

principal hormona y su función es la disminución de

la glucemia por diferentes mecanismos cuando ésta

está demasiado alta. La glicemia se mide en una

0,70 y 1,10 gl. Se habla de hipoglucemia por debajo de

estos valores y de hiperglucemia cuando está por encima.

Si el valor está comprendido entre 1,1 y 1,26 se sospecha

un problema de intolerancia a la glucosa. Si es superior a

1,26 después de un control adicional se habla de

diabetes, que es una patología debida a un problema a

nivel de la insulina.

Muchas hormonas están relacionadas con

el metabolismo de la glucosa, entre ellas la insulina y

el glucagón (ambos secretados por el páncreas),

la adrenalina (de origen suprarrenal),

los glucocorticoides y las

hormonas esteroides (secretadas por las gónadas y las

glándulas suprarrenales).

La hiperglucemia es el indicador más habitual de

la diabetes, que se produce como resultado de una

deficiencia de insulina, en el caso de la diabetes de tipo I

o una resistencia a la insulina, en el caso de la diabetes

https://es.wikipedia.org/wiki/Hormona

https://es.wikipedia.org/wiki/Metabolismo

https://es.wikipedia.org/wiki/Insulina

https://es.wikipedia.org/wiki/Glucag%C3%B3n

https://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A1ncreas

https://es.wikipedia.org/wiki/Adrenalina

https://es.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%A1ndulas_suprarrenales

https://es.wikipedia.org/wiki/Glucocorticoide

https://es.wikipedia.org/wiki/Esteroide

https://es.wikipedia.org/wiki/G%C3%B3nada

https://es.wikipedia.org/wiki/Diabetes

Metabolismo de carbohidratos_(ale)(mvz)[1]

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