Bolilla 4
• METABOLISMO: Características
• Metabolismo de los carbohidratos
 Digestión y absorción de hidratos de
carbono.
Ingreso de la glucosa a la célula.
Transportadores.
Glucólisis y su regulación.
Metabolismo de Fructosa, galactosa,
etanol y sorbitol.
Lanzadera del glicerofosfato.
Metabolismo
DG
Estructuras simples
SINTESIS
Catabolismo
DEGRADACION
Estructuras complejas
Anabolismo
Equilibrio dinámico
Catabolismo
Anabolismo
Crecimiento
Catabolismo
Anabolismo
Envejecimiento
Anabolismo
Catabolismo
Nutrientes
Contenedores
de Energía
Carbohidratos
Lípidos
Proteínas
VIAS CATABOLICAS
(Degradación oxidativa)
NAD+
NADP+
FAD
ADP+HPO42-
Macromoléculas
Celulares
Polisacáridos
Lípidos
Proteínas
Ácidos Nucleicos
Productos
finales
carentes
de Energía
CO2
H2O
NH3
NADH
NADPH Energía
Química
FADH2
ATP
Moléculas
Precursoras
VIAS ANABOLICAS
(Síntesis reductora)
Monosacáridos
Ácidos grasos
Aminoácidos
Bases nitrogenadas
Esquemas de distintos tipos de
secuencias metabólicas
a
b
A
B
c
d
C
D
E
p
P
Vías
a
b
A
B
c
Q
d
C
D
f
E
e
S
P
Ciclos
d
S
A
a
B
D
c
a
C
b
A
B
M
Cascadas
N
X
Y
RUTAS METABOLICAS
AcetilCoA
Catabolismo
convergente
Catabolismo
Divergente
REGULACION DEL METABOLISMO
Ez. Alostéricas
INMEDIATA
Modif.
Covalente
HORMONAS
MEDIATA
Conc.de Enzimas
CITOSOL
COMPARTIMENTALIZACION MEMB.MITOC.INTERNA
CPLEJOS. MULTIEZ.
Metabolismo
- Digestión. Conversión de los alimentos en
sustancias absorvibles en el tracto intestinal.
Implica el desdoblamiento, mecánico y químico
de los alimentos, en moléculas absorvibles.
- 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.
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
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
Amilasa salival
n
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 Maltosas
n Oligosacáridos
CH2OH
CH2
H
OH
n Maltotriosas
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
Amilasa
pancreática
n
HOCH2
Oligosacáridos
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
OH
Maltotriosas
CH2OH
O
H
O
H
O
CH2
H
OH
Maltosas
H
CH2OH
CH2OH
H
H
H
H
OH
H
O
H
H
OH
H
H
OH
O
H
H
O
H
OH
H
H
OH
H
......
O
Disacaridasas
HOCH2
CH2OH
HOCH2
O
H
H
OH
H
H
H
OH
O
H
H C OH
O
H
HO C H
H
H
OH
H
OH
Maltosa
CH2OH
H
OH
CH2OH
H
H
OH
OH
O
H
H
O
H
H2O
H
O
2
OH
H C
CH2OH
H
H
OH
H
H
OH
OH
Glucosa
CH2OH
H
O
H
HO
H C OH
OH
OH
O
Maltasa
H C OH
CH2OH
OH
Sacarosa
H C OH
Sacarasa
H C OH
HO C H
H
O
OH
H C OH
C
HH2O
O
OH
H
CH2OH
CH O
CH2OH
CH2OH O
H
H
OH
+
HO
H
H
OH
OH
OH
Glucosa
Fructosa
O
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
H
H
H C OH
OH
O
H
CH
CH22OH
OH
OH
H
HO C H
O
CH2OH
Lactosa
H
CH2OH
H C OH O
O
H
H CH
H
H 2OH
Lactasa
H C OH
H C OH
H2HOC
CH2OH
O
H
H
OH
H
OH
OH OH
OH
OH
OH
D-Fructosa
H
H
H
-D-Fructofuranosa
HO C H
H C OH
H
CH2OH
CH2OH
OH
H
Glucosa
D-Manosa
(-D-Manopiranosa)
O
H
OH
+
H
CH2OH
O
H
OH
OH
H
H
OH
H
HO
H
OH
CH2OH
OH
H
Galactosa
D-Galactosa
(-D-Galactopiranosa)
-D-Fructofuranosa
CARACTERISTICAS DE LOS PROCESOS
NO MEDIADOS Y MEDIADOS
•No requiere transportador
PROCESO NO
MEDIADO
(DIFUSION PASIVA)
•A favor de gradiente conc.
•Bidireccional
•A través de poros
•Iones, gases, agua, urea
PROCESO
MEDIADO
(transportador)
•Difusión Facilitada
(a favor de Gradiente)
•Transporte Activo
Contra gradiente
•Transporte Activo Secundario
CARACTERISTICAS COMUNES DE
LOS PROCESOS MEDIADOS
• Necesitan la presencia de un transportador
• Poseen especificidad por la sustancia
transportada
• El transportador es Saturable (sim. Enzimas)
• Son inhibidos competitivamente por
sustancias estructuralmente relacionadas
DIFERENCIAS ENTRE LOS PROCESOS
MEDIADOS
TRANSPORTE
ACTIVO
a) Tiene efecto contra
gradiente de concentración
b) Depende de energía
metabólica
c) Es unidireccional
DIFUSION
FACILITADA
a) Tiene efecto a favor de
gradiente de concentración
b) No necesita energía metabólica
c) Es Bidreccional
MECANISMOS DE TRANSPORTE
Molécula Transportada
Bicapa fosfolipídica
Difusión simple
ATP
Difusión
facilitada
Transporte activo
Proteína Transportadora
LUZ
INTESTINAL
Fructosa
2
Na+
Glucosa
Galactosa
SGLUT
GLUT5
Fructosa
2 K+
3
Na+
ATP
Na+K+ ATPasa
Glucosa
Galactosa
GLUT2
Transportadores de Glucosa
GLUT1
GLUT2
GLUT3
GLUT4
GLUT5
En todos los tejidos del feto. En
adultos: en GR, fibroblastos y
células endoteliales
En membrana basolateral del
epitelio intestinal, túbulos
renales, hepatocitos y células β
pancreáticas
Ppal. Transportador en cerebro y
nervios periféricos.
Tej. Adiposo y músculo
esquelético y cardiaco.
Es sensible a Insulina
Transportador de Fru en
enterocitos.
TERMINOLOGIA
• GLICOLISIS: Degradación anaeróbica de
glucosa, fructosa, galactosa hasta piruvato
• 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
Características de la Via Glicolítica
(GLICOLISIS)
• Es una vía UNIVERSAL
• CITOPLASMATICA
• No requiere de oxígeno
• Una HEXOSA se convierte en 2 TRIOSAS
• Se sintetiza ATP por fosforilación a nivel de
sustrato
• Se producen 2 moléculas de NADH
• Se producen intermediarios para biosíntesis
de otros compuestos
Fosforilación de la glucosa
•Paso inicial de todas las vías de utilización de
monosacáridos
•Impide la salida de Glucosa de la célula
* La glucosa es fosforilada
en el carbono 6
6 CH2OH
5
H
4
OH
O
H
OH
H
2
3
H
OH
GLUCOSA
glucose
6 CH OPO 2
2
3
5
O
ATP ADP
H
H
1
OH
4
Mg2+
OH
HEXOQUINASA
Hexokinase
H
OH
3
H
H
2
H
1
OH
OH
glucose-6-phosphate
GLUCOSA-6-P
Hexoquinasas
- Enzimas constitutivas
Isoenzimas I, II, III - Son inespecificas.
- Valores de Km pequeños:
Glu = 0.01-0.1 mM
-Es inhibida por su producto
- Hígado y células beta del páncreas.
Isoenzima IV o - Muy especifica, solo D-Glucosa.
Glucoquinasa Km Glu >10 mM.
-No es inhibida por el producto.
-Es inducible y regulada su actividad
Regulación de la actividad de glucoquinasa
por proteínas
Destinos metabólicos de la glucosa-6-fosfato
Glucógeno
Glucógeno-génesis
Glucosa-6-fosfatasa
Glucosa
Via de las Pentosas
GLUCOSA-6-P
Ribosa-5-P
Via Glicolitica
Piruvato
Fases de la Vía Glicolítica
FASE I. (Reacciones 1-5).
FASE PREPARATORIA
Fosforilación de glucosa
Se recogen esqueletos carbonados de
otros monosacáridos.
 Fragmentación de glucosa para dar 2
triosas
Gasto de energía, se consumen 2 ATP.
FASE II (Reacciones 6-10)
FASE DE BENEFICIO
 Oxidación de los esqueletos carbonados
de las dos TRIOSAS
 Producción de energía metabólica por
fosforilación a nivel de sustrato (4 ATP)
 Producción de equivalentes de reducción
(2 NADH).
 El producto final son 2 PIRUVATOS
GLUCOSA
6C:
Hexoquinasa
ADP
Isomerasa
ADP
Fosfofructo
quinasa
Aldolasa
NAD+
ADP
Glicer.deshidrog
P-Glicerato
quinasa
Mutasa
Enolasa
Acetil-CoA
ADP
Piruvato quinasa
PIRUVATO
ó
Lactato
FASE DE CONSUMO DE ENERGIA O FASE PREPARATORIA
GLUCOSA
Fructosa 1,6
bisfosfato
Gliceraldehído
-3 fosfato
Fosfato de
dihidroxiceton
a
FASE DE GENERACION DE ENERGIA
1,3 bisfosfo
glicerato
3 fosfo
glicerato
Fosfoenol
piruvato
PIRUVATO
Hexoquinasa
Glucosa-6-P
Glucosa
Fosfoglucosa
isomerasa
Glucosa-6-P
Fructosa-6-P
Mg++
Fosfotruct
o quinasa
Fructosa-6-P
Fructosa- 1, 6-bisP
Aldolasa
Fructosa-1, 6-bisP
Fosfato
Gliceralde-
dihidroxicetona
hído-3-P
Triosa fosfato
isomerasa
Fosfato de dihidroxicetona
Gliceraldehído-3-P
Gliceraldehído-3-P
deshidrogenasa
Gliceraldehido-3-P
1,3-bisP-Glicerato
Mg++
P-glicerato
quinasa
3-P-Glicerato
1,3-bisP-Glicerato
Fosforilación
a nivel del
sustrato
Mg++
P-glicerato
mutasa
3-P-Glicerato
2-P-Glicerato
Mg++
Enolasa
2-P-Glicerato
Fosfoenol piruvato
Mg++, K+
Piruvato
quinasa
Fosfoenol piruvato
Piruvato Fosforilación
a nivel del
sustrato
ECUACION GENERAL DE LA VIA
GLICOLITICA
GLUCOSA + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+
2 PIRUVATO + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
Puntos de Regulación de la
Glicólisis
TRES REACCIONES QUÍMICAS IRREVERSIBLES
1° Punto de Control: Hexoquinasa
2° Punto de Control: Fosfofructoquinasa
(+) ADP ó AMP
(-) ATP, NADH, Citrato y AG de cadena larga
Principal punto de control de la Vía Glicolítica
3° Punto de Control: Piruvato Quinasa.
BALANCE ENERGETICO
FASE PREPARATORIA:
FASE DE BENEFICIO:
Se gastan 2 ATP
Se producen 4 ATP
Rendimiento de la Vía Glicolítica
2 ATP
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Diapositiva 1 - quimicabiologicaunsl