LIC. NUTRICIÓN
QCA. BIOLÓGICA-2015
PROGRAMA ANALITICO Y/O DE EXAMEN
Tema 3
METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS
• Digestión y absorción de hidratos de carbono.
•Ingreso de la glucosa a la célula. Transportadores
de Glucosa.
•Vía Glicolítica y su regulación.
•Metabolismo de fructosa, galactosa.
•Fermentación láctica y alcohólica.
•Sistemas de Lanzaderas: del glicerofosfato y del
aspartato-malato
Repasemos
de la 1ra clase….
Digestión - Absorción - Metabolización
de los alimentos
DIGESTIÓN
DIGESTIÓN
DIGESTIÓN y
ABSORCIÓN DE NUTRIENTES
METABOLIZACIÓN
Síntesis
Degradación
Nutrición y Metabolismo
Repasemos
de la 1ra clase….
Digestión. Conversión de los alimentos en sustancias
absorbibles en el tracto intestinal. Implica el desdoblamiento,
mecánico y químico de los alimentos, en moléculas absorbibles
Absorción de nutrientes. Pasaje del producto de la digestión
desde la luz intestinal a la circulación
Metabolización. Utilización de los nutrientes para obtención de
energía y/o para la síntesis de compuestos celulares.
Apliquemos….
Nutrición y Metabolismo
de los Carbohidratos (CH)
Digestión de Carbohidratos
Conversión de los CH en sustancias absorbibles en el tracto intestinal:
desdoblamiento mecánico y químico de los CH
en moléculas absorbibles (monosacáridos)
Absorción de Monosacáridos
Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal
a la circulación
Metabolización
Aprovechamiento de los glúcidos para obtención de energía y/o
para la síntesis de compuestos celulares.
CARBOHIDRATOS DE LA DIETA
Polisacáridos
Disacáridos
- Almidón: granos, harinas, tubérculos,
legumbres
- Glucógeno : carnes
- Sacarosa: frutas, azúcar de mesa,
remolacha
- Lactosa: Leche y derivados
Monosacáridos
- Glucosa: frutas, miel, golosinas, etc.
- Fructosa
- Galactosa
Polisacáridos de reserva
Almidón
Glucógeno
Ramificación: amilopectina, 4%; glucógeno, 10%
Almidón y Glucógeno
Cadena lineal
a
Punto de
Ramificación
Estructura del Glucógeno
unión (a 1-4)
Cadena lineal
Extremos
No Reductores
unión (a 1-6)
Punto de
Ramificación
Digestión y Absorción de Carbohidratos
BOCA
HIGADO
- Ptialina o Amilasa salival
ESTOMAGO
PANCREAS
INTESTINO
pH ácido,
inactiva la enzima
- Amilasa pancreática
- Disacaridasas
Digestión del Almidón y/o del Glucógeno
Amilosa
CH2OH
CH2OH
O
H
HO
H
OH
H
H
OH
O
H
H
O
CH2OH
CH2OH
H
H
OH
H
H
OH
O
H
O
H
OH
H
H
OH
O
H
H
O
H
OH
H
H
OH
H
OH
n
Amilasa salival (boca)
HOCH2
H
Amilopectina o Glucógeno
HOCH2
O
H
OH
H
H
O
H
O
H
OH
H
OH
OH
H
CH2OH
CH2OH
O
H
.......
O
H
OH
H
H
OH
O
H
.....
O
H
OH
H
H
OH
H
OH
H
H
OH
O
H
H
O
H
OH
H
H
OH
n H2O
H
O
H
O
H
OH
n Maltosa
n Oligosacáridos
CH2OH
CH2
H
OH
n Maltotriosa
O
CH2OH
CH2OH
O
O
H
H
H
H
OH
H
H
OH
O
H
H
O
H
OH
H
H
OH
H
......
O
Digestión del Almidón (en intestino)
O
H
HO
H
OH
H
H
OH
O
H
H
O
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
H
H
OH
H
H
OH
O
H
O
H
OH
H
H
OH
O
H
H
O
H
OH
H
H
OH
H
OH
n
Amilasa
pancreática
Oligosacáridos
HOCH2
HOCH2
O
H
H
OH
H
H
O
H
O
H
OH
H
OH
OH
CH2OH
CH2OH
O
H
.......
O
H
H
OH
O
O
.....
O
H
OH
H
H
OH
H
OH
H
H
OH
O
H
H
O
H
OH
H
H
OH
α-dextrinasa
H
CH2OH
CH2
H
O
H
O
H
OH
H
H
OH
O
H
H
O
H
OH
H
H
OH
H
OH
H
OH
Maltosas
Maltotriosas
Dextrina límite
O
CH2OH
CH2OH
H
H
H
H
OH
O
H
H
......
O
Glucosa libre
Disacaridasas (en intestino)
HOCH2
CH2OH
HOCH2
O
H
H
OH
H
H
H
OH
O
H
H C OH
O
H
HO C H
H
H C OH
OH
OH
H
OH
H
OH
Maltosa
CH2OH
H
OH
CH2OH
H
H
OH
OH
O
H
H
O
H
H2O
O
H
O
2
OH
H C
CH2OH
H
H
OH
H
H
OH
OH
Glucosa
CH2OH
H
O
H
HO
Maltasa
H C OH
CH2OH
OH
Sacarosa
H C OH
Sacarasa
H C OH
HO C H
O
H
O
OH
H C OH
HH2OC
OH
H
CH2OH
CH O
CH2OH
CH2OH O
H
H
OH
+
HO
H
H
OH
OH
OH
Glucosa
O
OH
Fructosa
H
OH
O
H
H
OH
H C OH
H
OH
H
H
H
CH
CH22OH
OH
OH
H
H C OH
HO C H
O
CH2OH
Lactosa
Lactasa
H
H C OH
H2HO C
CH2OH
O
CH2OH
H C OH OO
H
H CH
H
H 2OH
H
H
OH
H
OH
OH OH
OH
OH
OH
D-Fructosa
H
H
H
a-D-Fructofuranosa
HO C H
H C OH
OH
H
CH2OH
CH2OH
OH
H
Glucosa
D-Manosa
(a-D-Manopiranosa)
O
+
H
OH
H
CH2OH
O
H
OH
OH
H
H
OH
H
HO
H
OH
CH2OH
OH
H
Galactosa
D-Galactosa
(a-D-Galactopiranosa)
-D-Fructofuranosa
Digestión de Carbohidratos
en tracto gastrointestinal
Enzima
Localización
Función
(S: sustrato - P: productos)
a-amilasa salival
boca
Endoamilasa
Hidroliza uniones a-1,4-glicosídicas
(ptialina)
S: polisacáridos almidón y glucógeno
P: disacárido maltosa
Amilasa
pancreática
duodeno
Acción muy breve: se inactiva al pH
ácido del estómago
Endoamilasa
Hidroliza uniones a-1,4-glicosídicas
S: polisacáridos almidón y glucógeno
P: disacárido maltosa, maltotriosas,
dextrinas límite
Enzima
a-1,6-glicosidasa
(dextrinasa
ó isomaltasa)
Localización
Intestino delgado
(membrana células
borde en cepillo,
mucosa intestinal)
Disacaridasas
Maltasa
Intestino delgado
Sacarasa
(membrana células
borde en cepillo,
mucosa intestinal)
Lactasa
Función
(S: sustrato - P: productos)
Endoamilasa
S: polisacáridos almidón y
glucógeno
P: glucosas libres
Hidroliza uniones a-1,6-glicosídicas.
Hidrolasa
S: Maltosa, P: Glucosa
Hidroliza uniones a-1,4-glicosídicas
Hidrolasa
S: Sacarosa, P: Glucosa y Fructosa
Hidroliza uniones a-1,2-, -2,1-glicosídicas
Hidrolasa
S: Lactosa, P: Glucosa y Galactosa
Hidroliza uniones -1,4-glicosídicas
Esquema general de la digestión de Hidratos de Carbono
Resumiendo…..
a-amilasa
Repasemos….
Nutrición y Metabolismo
de los Carbohidratos (CH)
Digestión de Carbohidratos
Conversión de los CH en sustancias absorbibles en el tracto intestinal:
desdoblamiento mecánico y químico de los CH
en moléculas absorbibles (monosacáridos)
Absorción de Monosacáridos
Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal
a la circulación
Metabolización
Aprovechamiento de los glúcidos para obtención de energía y/o
para la síntesis de compuestos celulares.
ABSORCIÓN DE NUTRIENTES
Principal órgano
INTESTINO-MUCOSA INTESTINAL (90%)
¿Cómo se absorben los monosacáridos
productos de la digestión?
Recordemos……
PROCESOS DE TRANSPORTE DE SOLUTOS
A TRAVÉS DE MEMBRANAS BIOLÓGICAS
TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS
según la presencia de transportador
•No requiere transportador
PROCESO NO
MEDIADO
SIN
TRANSPORTADOR
•A favor de gradiente conc.
•Bidireccional
•A través de poros
•Iones, gases, agua, urea
(DIFUSIÓN PASIVA)
PROCESO MEDIADO
CON
TRANSPORTADOR
•Difusión Facilitada: a favor de Gradiente
•Transporte Activo: contra Gradiente
PROCESO MEDIADO
Transportadores
Clases generales según:
-número de solutos transportados
-dirección del transporte
Adaptado de Lehninger A. L., 4ª Edic. Cap 11 , 2007
PROCESO MEDIADO
TransportadoresClases generales según:
el gasto energético
DIFUSIÓN
FACILITADA
a) Tiene efecto a favor de gradiente
de concentración
b) No necesita energía metabólica
c) Es bidireccional
TRANSPORTE
ACTIVO
a) Tiene efecto contra gradiente
de concentración
b) Depende de energía
metabólica (ATP)
c) Es unidireccional
PROCESOS MEDIADOS
Transporte Activo
Clases generales
(a) Transporte Activo Primario:
La energía de hidrólisis de ATP impulsa
el transporte del Soluto contra gradiente
(b) Transporte Activo Secundario:
Se establece un gradiente de un ión (X) por
transporte contra gradiente (Activo Primario)
El movimiento del ión a favor de su gradiente, da la energía
para el transporte de un segundo Soluto (S) contra su gradiente
¿Cómo se absorben las unidades de monosacáridos?
Sangre
Luz intestinal
Difusión
facilitada
GLUT5
Fructosa
Fructosa
2 K+
2
3 Na+
Na+
Glucosa
Na+K+ ATPasa
Galactosa
SGLT 1
Transportador
Activo Secundario
dependiente de Na+
ATP
Glucosa
Galactosa
GLUT2
Difusión facilitada
Difusión facilitada
Extraída y modificada del Lehninger, 4a. Ed,
Representación esquemática del mecanismo de
co-transporte Na+/glucosa en el epitelio intestinal
(GuíaTP Qca. Biológica, 2015)
Transporte Facilitado de Glucosa
TRANSPORTADOR
GLUT1
En todos los tejidos del feto.
En adultos: en GR, fibroblastos y
células endoteliales
GLUT2
En membrana basolateral del epitelio
intestinal, túbulos renales, hepatocitos
y células β pancreáticas
GLUT3
GLUT4
GLUT5
Ppal. Transportador en cerebro y
nervios periféricos.
Tej. Adiposo y músculo esquelético y
cardíaco.
Es sensible a Insulina
Transportador de Fru en enterocitos
Repasemos….
Nutrición y Metabolismo
de los Carbohidratos (CH)
Digestión de Carbohidratos
Conversión de los CH en sustancias absorbibles en el tracto intestinal:
desdoblamiento mecánico y químico de los CH
en moléculas absorbibles (monosacáridos)
Absorción de Monosacáridos
Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal
a la circulación
Metabolización
Aprovechamiento de los glúcidos para obtención de energía y/o
para la síntesis de compuestos celulares.
METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS
TERMINOLOGÍA
• GLICOLISIS: Degradación anaeróbica de glucosa,
fructosa, galactosa hasta piruvato. VÍA GLICOLÍTICA
• GLUCONEOGENESIS: Síntesis de glucosa a partir de
otros precursores diferentes a hidratos de carbono
• GLUCOGENOGENESIS: Conversión de glucosa en
glucógeno
• GLUCOGENOLISIS: Degradación de glucógeno a glucosa
VIA GLICOLÍTICA (GLICOLISIS)
Características generales
• Continuaremos la próxima clase !......
Bibliografía
1- BLANCO A. y BLANCO G., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 9a edic., Bs. As. (2011).
2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).
3- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona
(2010).
4- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los
Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis.
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