metabolismo carbohidratos. metabolismo definición; definición; conjunto de reacciones químicas...

METABOLISMOMETABOLISMO

CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS


Definición;Definición;

Conjunto de reacciones químicas Conjunto de reacciones químicas acopladas entre si, que tienen acopladas entre si, que tienen lugar dentro de todas las células lugar dentro de todas las células de los organismosde los organismos

reacciones químicas:reacciones químicas:

a)a) Reguladas por la actividad de Reguladas por la actividad de las diferentes enzimas celulareslas diferentes enzimas celulares

b)b) Ocurren en secuencia y no Ocurren en secuencia y no aisladamente( el producto de aisladamente( el producto de una reacción se convierte en el una reacción se convierte en el sustrato de la siguiente)sustrato de la siguiente)


funciones :funciones :

A.A. Favorecer la obtención de energíaFavorecer la obtención de energía

B.B. Convertir los nutrientes en sustancias Convertir los nutrientes en sustancias “reconosibles y asimilables” por las celulas“reconosibles y asimilables” por las celulas

C.C. Proporcionar las moléculas que el organismo Proporcionar las moléculas que el organismo requiere para funciones especialesrequiere para funciones especiales

METABOLISMOMETABOLISMOVIAS METABOLICASVIAS METABOLICAS

1.1. Vías anabólicas :Vías anabólicas : síntesis de compuestos, son síntesis de compuestos, son

endorgonicasendorgonicas

2.2. Vías catabólicas:Vías catabólicas: intervienen en la descomposición intervienen en la descomposición

de moléculasde moléculas reacciones oxidativas, vías reacciones oxidativas, vías

exorgonicasexorgonicas producen; equivalentes producen; equivalentes

reductores, cadena respiratoria reductores, cadena respiratoria (ATP)(ATP)

3.3. Vías anfibolicas:Vías anfibolicas: interconexiones del metabolismo, interconexiones del metabolismo,

actúan como enlaces de vías actúan como enlaces de vías anabólicas y catabólicasanabólicas y catabólicas

METABOLISMOMETABOLISMODEDE

LOS CARBOHIDRATOSLOS CARBOHIDRATOS

Glicemia:Glicemia: concentración de la glucosa en la concentración de la glucosa en la

sangresangre debe mantenerse en un rango debe mantenerse en un rango

relativamente constante entre los relativamente constante entre los 60 y 110 mg/ 100ml. 60 y 110 mg/ 100ml.

Vías metabólicas : Vías metabólicas :

1.1. Glucólisis (glicólisis)Glucólisis (glicólisis)2.2. GluconeogénesisGluconeogénesis3.3. Glucogenogénesis (glucogénesis)Glucogenogénesis (glucogénesis)4.4. GlucógenolisisGlucógenolisis5.5. Vía de las pentosas monofosfatoVía de las pentosas monofosfato

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSMETABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCOLISISGLUCOLISIS

RUTA DE EMBDEM-MEYERHOF-PARNASRUTA DE EMBDEM-MEYERHOF-PARNAS Palabras griegas:Palabras griegas: Glykys : dulceGlykys : dulce Lysis : destrucciónLysis : destrucción serie de reacciones serie de reacciones

químicas( 10) donde la químicas( 10) donde la glucosa (hexosa) es glucosa (hexosa) es degradada a dos moléculas degradada a dos moléculas de piruvato (triosa)de piruvato (triosa)

Ruta glucolitica resumida;Ruta glucolitica resumida; D- glucosa + 2ADP + 2 Pi + D- glucosa + 2ADP + 2 Pi +

2NAD+ ----2 piruvato + 2NAD+ ----2 piruvato + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H202H20

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSMETABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCOLISISGLUCOLISIS

Citoplasma celularCitoplasma celular

Única fuente de energía metabólica en :Única fuente de energía metabólica en :a)a) EritrocitoEritrocitob)b) CerebroCerebroc)c) EspermatozoidesEspermatozoidesd)d) Medula renalMedula renal

Vía principal para el metabolismo de la glucosa como parte Vía principal para el metabolismo de la glucosa como parte de la fructosa , galactosa, y oros derivados de la dietade la fructosa , galactosa, y oros derivados de la dieta

Funciona en condiciones anaeróbicas Funciona en condiciones anaeróbicas

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRAROSMETABOLISMO DE LOS CARBOHIDRAROSRUTA GLUCOLITICARUTA GLUCOLITICA

o Fases:Fases:

1.1. Fase I (preparatoria);5 reaccionesFase I (preparatoria);5 reacciones la glucosa se fosfórila dos veces y la glucosa se fosfórila dos veces y

se fracciona para formar dos se fracciona para formar dos moléculas de gliceraldehido-3-moléculas de gliceraldehido-3-fosfato (G-3-P)fosfato (G-3-P)

Se invierten 2 ATP ( se consumen)Se invierten 2 ATP ( se consumen)

2.2. Fase II ( retributiva); 5 reaccionesFase II ( retributiva); 5 reacciones el G-3-P se convierte en piruvatoel G-3-P se convierte en piruvato se producen se producen a)a) 4 moléculas de ATP4 moléculas de ATPb)b) 2 moléculas de NADH2 moléculas de NADH

METABOLISMO DE LAS CARBOHIDRATOSMETABOLISMO DE LAS CARBOHIDRATOSRUTA GLUCOLITICARUTA GLUCOLITICA

1.1. Síntesis de glucosa- 6- fosfatoSíntesis de glucosa- 6- fosfato

• La glucosa y otros azucares entran a la La glucosa y otros azucares entran a la célula y se fosfórila:célula y se fosfórila:

A.A. Impide el transporte de glucosa fuera Impide el transporte de glucosa fuera de la célulade la célula

B.B. Aumenta la reactividad del O2 en el Aumenta la reactividad del O2 en el ester fosfato resultanteester fosfato resultante

Hexoquinasas ( catalizan la Hexoquinasas ( catalizan la fosforilación) son cuatro;fosforilación) son cuatro;

1.1. 3 Otros tejidos ; afinidades elevadas de 3 Otros tejidos ; afinidades elevadas de la glucosa con relación a su la glucosa con relación a su concentración en sangreconcentración en sangre

2.2. Hexoquinasa D ( glucocinasa) en el Hexoquinasa D ( glucocinasa) en el hígado; permite el almacenamiento de hígado; permite el almacenamiento de la glucosa como glucógenola glucosa como glucógeno

REACCION IRREVERSIBLEREACCION IRREVERSIBLEUn ATP + mg +(complejo) se invierteUn ATP + mg +(complejo) se invierte

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSMETABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSRUTA GLICOLITICARUTA GLICOLITICA

2.2. Conversión de glucosa- 6-fosfato Conversión de glucosa- 6-fosfato en fructosa- 6 –fosfatoen fructosa- 6 –fosfato

o La aldosa 6-fosfato se convierte La aldosa 6-fosfato se convierte en cetosa fructosa-6-fosfato por en cetosa fructosa-6-fosfato por la fosfoglucosa isomerasa (PGI )la fosfoglucosa isomerasa (PGI )

o Intermediario enediolIntermediario enediol

o Permite la fosforilación al C-1 Permite la fosforilación al C-1 de la fructosade la fructosa

o REACCION REVERSIBLEREACCION REVERSIBLE

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSMETABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSRUTA GLUCOLITICARUTA GLUCOLITICA

3.3. Fosforilación de la fructosa-6-Fosforilación de la fructosa-6-fosfatofosfato

• la fosfofructoquinasa-1 la fosfofructoquinasa-1 ( PFK-1); cataliza la ( PFK-1); cataliza la fosforilación de la fructosa-6-fosforilación de la fructosa-6-fosfatofosfato

• Se forma ; Se forma ; fructosa 1,6 bifosfatofructosa 1,6 bifosfato

• Inversión de una segunda Inversión de una segunda molécula de ATPmolécula de ATP

• REACCION IRREVERSIBLEREACCION IRREVERSIBLE


4.4. Escisión aldólica de la Escisión aldólica de la fructosa -1,6-bifosfato por fructosa -1,6-bifosfato por la enzima aldolasa:la enzima aldolasa:

• Dos moléculas de tres Dos moléculas de tres carbonos:carbonos:

1.1. Gliceraldehido-3-fosfato Gliceraldehido-3-fosfato (G-3-P)(aldehído)(G-3-P)(aldehído)

2.2. Dihidroacetona fosfato Dihidroacetona fosfato (DHAP)(cetona)(DHAP)(cetona)


5.5. Ínter conversión del Ínter conversión del gliceraldehido-3-fosfato(G-3-gliceraldehido-3-fosfato(G-3-P) y la dihidroacetona fosfato P) y la dihidroacetona fosfato ( DHAP)( DHAP)

• La triosa isomerasa cataliza la La triosa isomerasa cataliza la ínter conversión de la DHAP ínter conversión de la DHAP en G-3-Pen G-3-P

• La molécula original de La molécula original de glucosa se convierte en dos glucosa se convierte en dos moléculas de G-3-Pmoléculas de G-3-P

• El G-3-P: El G-3-P: Potencial bajo de transferencia Potencial bajo de transferencia

de grupo fosfórilode grupo fosfórilo candidato para la síntesis de candidato para la síntesis de

ATPATP


6.6. Oxidación del gliceraldehido-Oxidación del gliceraldehido-3-fosfato3-fosfato

El G-3-P se oxida y se fosfórilaEl G-3-P se oxida y se fosfórila El producto; el glicerato-1,3 El producto; el glicerato-1,3

bifosfatobifosfato Contiene un enlace de energía Contiene un enlace de energía

elevadaelevada La reacción la cataliza la La reacción la cataliza la

enzima gliceraldehido-3-enzima gliceraldehido-3-fosfato deshidrogenasafosfato deshidrogenasa

Se forma en esta reacción Se forma en esta reacción NADH y H+NADH y H+

METABOLISMO DE LA GLUCOSAMETABOLISMO DE LA GLUCOSARUTA GLICOLITICARUTA GLICOLITICA

7.7. Transferencia del grupo Transferencia del grupo fosfórilo (fosforilación a nivel fosfórilo (fosforilación a nivel se sustrato)se sustrato)

Cataliza la fosfoglicerato Cataliza la fosfoglicerato quinasa:quinasa:

Transfiere un grupo fosfórilo Transfiere un grupo fosfórilo de energía elevada del de energía elevada del glicerato-1,3 bifosfato al ADPglicerato-1,3 bifosfato al ADP

Síntesis endorgonica de ATPSíntesis endorgonica de ATP

Se producen dos moléculas de Se producen dos moléculas de ATPATP


8.8. Ínterconversión del 3-Ínterconversión del 3-fosfoglicerato y 2 fosfoglicerato y 2 fosfogliceratofosfoglicerato

Conversión del glicerato-3-Conversión del glicerato-3-fosfato en fosfoenolpiruvato fosfato en fosfoenolpiruvato ( PEP) ;potencial de ( PEP) ;potencial de transferencia de grupo elevadotransferencia de grupo elevado

Conversión en dos pasos de un Conversión en dos pasos de un compuesto fosforilado en C-3 compuesto fosforilado en C-3 en un compuesto fosforilado en en un compuesto fosforilado en C-2 ( ciclo de adición C-2 ( ciclo de adición /eliminación)/eliminación)

Cataliza la enzima ; Cataliza la enzima ; fosfoglicerato mutasafosfoglicerato mutasa

METABOLISMO DE LA GLUCOSAMETABOLISMO DE LA GLUCOSARUTA GLUCOLITICARUTA GLUCOLITICA

9.9. Deshidratación del 2-Deshidratación del 2-fosfogliceratofosfoglicerato

La enolasa cataliza la La enolasa cataliza la deshidratación de deshidratación de glicerato-2-fosfato para glicerato-2-fosfato para formar PEP formar PEP (fosfoenolpiruvato)(fosfoenolpiruvato)

PEP; potencial de PEP; potencial de transferencia de grupo transferencia de grupo fosfórilo mayor que el fosfórilo mayor que el G-2-PG-2-P


10.10. Síntesis de piruvatoSíntesis de piruvato

La piruvato quinasa cataliza la La piruvato quinasa cataliza la transferencia de un grupo transferencia de un grupo fosfórilo desde el PEP al ADPfosfórilo desde el PEP al ADP

Se forman dos moléculas de Se forman dos moléculas de ATP por cada molécula de ATP por cada molécula de glucosaglucosa

La conversión del PEP en La conversión del PEP en piruvato de forma irreversiblepiruvato de forma irreversible

Tautomerizacion ( conversión Tautomerizacion ( conversión espontánea) de la forma enol espontánea) de la forma enol del piruvato en la forma ceto del piruvato en la forma ceto ( mas estable)( mas estable)

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSMETABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSPIRUVATO EN CONDICIONES AEROBICASPIRUVATO EN CONDICIONES AEROBICAS

Destinos:Destinos: Un simportador transporta el Un simportador transporta el

piruvato hacia la mitocondriapiruvato hacia la mitocondria Formación por descarboxilacion a Formación por descarboxilacion a

la acetil-CoA (molécula la acetil-CoA (molécula transicional)transicional)

Complejo enzimático asociado al Complejo enzimático asociado al membrana interna mitocondrial membrana interna mitocondrial (complejo piruvato (complejo piruvato deshidrogenasa)deshidrogenasa)

La acetil-CoA; es el sustrato de La acetil-CoA; es el sustrato de entrada del ciclo del ácido-cítrico entrada del ciclo del ácido-cítrico (ruta anfibolica)(ruta anfibolica)

En este ciclo se produce; En este ciclo se produce; CO2,NADH, H20CO2,NADH, H20

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSMETABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS

PIRUVATO EN CONDICIONES ANAEROBICASPIRUVATO EN CONDICIONES ANAEROBICAS Se impide una posterior oxidación Se impide una posterior oxidación

del piruvatodel piruvato Fermentación;Fermentación; conversión del piruvato a un conversión del piruvato a un

compuesto orgánico mas reducido compuesto orgánico mas reducido y regenerando el NAD que se y regenerando el NAD que se requiere para que continué la requiere para que continué la glicólisisglicólisis

Células musculares (fermentación Células musculares (fermentación homo láctica) se transforma el homo láctica) se transforma el piruvato en lactato; continua piruvato en lactato; continua produciendo ATP por periodos produciendo ATP por periodos cortos ( bajo nivel de producción cortos ( bajo nivel de producción de ATP ; efecto Pasteur)de ATP ; efecto Pasteur)

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSMETABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSENERGETICA DE LA GUCOLISISENERGETICA DE LA GUCOLISIS

GENERACION DE FOSFATO DE ALTA ENERGIAGENERACION DE FOSFATO DE ALTA ENERGIA


REGULACIONREGULACION

1.1. Regulación alostericaRegulación alosterica

2.2. Regulación endocrinaRegulación endocrina


REGULACION ALOSTERICAREGULACION ALOSTERICA

Sitios principales de la Sitios principales de la regulación de la glicólisis regulación de la glicólisis (tres enzimas) :(tres enzimas) :

1.1. Hexoquinasa Hexoquinasa ( y glucocinasa)( y glucocinasa)

2.2. Fosfofructocinasa-1 Fosfofructocinasa-1 ( PFK-1)( PFK-1)

3.3. PiruvatoquinasaPiruvatoquinasa Reacciones irreversiblesReacciones irreversibles

METABOLISMO DE LOSW CARBOHIDRATOS METABOLISMO DE LOSW CARBOHIDRATOS RUTA GLUCOLITICARUTA GLUCOLITICA

Transformaciones químicas de importancia:Transformaciones químicas de importancia:

1.1. La degradación del esqueleto de carbono de la glucosa que La degradación del esqueleto de carbono de la glucosa que conduce a la formación de piruvatoconduce a la formación de piruvato

2.2. La fosforilación del ADP para formar ATP apartir de La fosforilación del ADP para formar ATP apartir de compuestos fosforilados con un gran contenido energético, compuestos fosforilados con un gran contenido energético, que se producen en esta vía metabólica ( fosforilación a que se producen en esta vía metabólica ( fosforilación a partir de sustrato)partir de sustrato)

3.3. Transferencia de un hidrogeno ( H+) al NAD+ para formar Transferencia de un hidrogeno ( H+) al NAD+ para formar NADHNADH

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSMETABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSBALANCE NETO DE LOS PRODUCTOS DE LA BALANCE NETO DE LOS PRODUCTOS DE LA

GLICOLISISGLICOLISIS

metabolismo carbohidratos. metabolismo definición; definición; conjunto de reacciones químicas...

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