METABOLISMO DE GLUCIDOS

Dr. Carlos Moneriz Pretell

Bioquímica

U de C

Glandulas salivales - Amilasa salival

Estómago

Pancreas

Intestino

Alimento

Almidón

Lactosa

Sacarosa

Se inactiva (pH ácido)

Almidón, maltosa, maltotriosa, dextrina, lactosa y sacarosa

- Amilasa Pancreática

Bicarbonato (HCO3)

maltosa, maltotriosa, dextrina, lactosa y sacarosa

Oligosacaridasas

MONOSACARIDOS

Tejidos

Vaso sanguíneo

Almidón

Glucosa

Enlace gucosidico

(1,4)

(1,6)

+Maltosa Maltotriosa

+

Dextrinas

Acción de la - Amilasa salival (Ptialina) sobre el Almidón

Almidón: es un polisacarido de glucosa, con enlaces (1,4) y (1,6 )

•Hidroliza enlaces (1,4).

•Actúa a pH neutro en boca y esófago.

•Acción Corta.

- Amilasa salival

Maltosa

Maltotriosa

Dextrinas

Acción de OligosacaridasasLas oligosacaridasas son glicosidasas que se encuentran en el borde en cepillo de las microvellosidades intestinales: Maltasa, Dextrinasa, Sacarasa y Lactasa.

Maltasa

+Glucosa Glucosa

Dextrinasa

Glucosa

Glucosa

Lactasa

+Glucosa Galactosa

Lactosa

(1,4)

Sacarosa

(1,2)

Sacarasa

Fructosa +

Glucosa

MONOSACARIDOS

ABSORCION DE MONOSACARIDOS

Difusión Facilitada:• Es realizada por proteínas

transportadoras (GLUT).

• A favor de un gradiente de concentración (mayor a menor concentración).

• No necesita energía. Célula intestinal

Lado luminal

GG

GG

G

G G

G

G

Lado basolateral

Sangre

Glut 5

G

G

Glut-2

G

TRANSPORTADORES DE GLUCOSA (GLUT)

Son glicoproteínas integrales transmembranales que permiten la entrada y salida de glucosa en la célula.

ESTRUCTURA DE LOS GLUT

ESTRUCTURA DE LOS GLUT

FAMILIA DE GLUCOTRANSPORTADORES

ABSORCION DE MONOSACARIDOS

Trasporte Activo:• Es realizada por proteínas

transportadoras (GLUT).

• En contra de un gradiente de concentración (menor a mayor concentración).

• Necesita energía (ATP).

• Necesita de la Bomba Na+/K+ ATPasa.

Célula intestinal

Lado luminal

G

G

G

G

G

Lado basolateral

Sangre

G

G

Glut-2

G

Na+

Na+

Na+Na+

SGlut 1

Na+

Na+

Na+K+

K+

ATP

Glucosa

sangre

Vías Metabólicas de la Glucosa

1-Glucólisis: que se puede dividir en anaeróbica y aeróbica2-Gluconeogénesis3-Vía de las pentosas4-Glucogénesis y glucogenólisis

HIGADO

TEJIDOS

GLUCÓLISIS

célula

Glucosa

Lactato

anaeróbicasAcetil-coA

aeróbicasPiruvato

10 reaccionesATP

• Gluco: azúcar; lisis: rotura• Es una vía catabólica, donde se obtiene

energía química del combustible glucosa.

• La glucosa se transforma en piruvato con el objetivo de sintetizar ATP.

• Ocurre en el citosol de la célula.• Tejidos gluco - dependientes: cerebro,

eritrocitos, musculo.

Balance energético de la glucólisis anaeróbica

EtapasFosforilación

a nivel del sustrato

TotalATP

Glucosa a G6P - 1 ATPF6P a FBP   - 1 ATP1,3BPG a 3PG 2 ATP + 2 ATPPEP a Lactato 2 ATP + 2 ATPTOTAL 4 ATP + 2 ATP

CICLO DEL ACIDO CITRICO

CICLO DEL ACIDO TRICARBOXILICO

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBSHans Krebs-1937

• Proporciona equivalentes reductores (FADH2 y NADH +H).

• Proporciona Energía (ATP).

• Produce gran cantidad de CO2

• Se efectúa en la matriz de la mitocondria

• Es anfibólico y aeróbico

Es la oxidación del acetil-CoA en una serie cíclica de reacciones oxidativas(deshidrogenación)

Riboflavina :FAD

Niacina : NAD

Tiamina : TPP

Ácido pantotenico: Co A

VITAMINAS QUE PARTICIPAN EN EL CICLO

CICLO DE KREBS

Citrato

Oxalacetato

Acetil-CoA

CoA

1

Condensación

Aconitato

H2O

2a

Deshidratación

Isocitrato

H2O

2b

Hidratación

-Cetoglutarato

CO2

NADH+H

3

Descarboxilación oxidativa

Succinil-CoACO2

CoA

NADH+H

4

Descarboxilación oxidativa

Succinato

ATP

CoA

5

Fosforilación a nivel de sustrato

Fumarato

FADH2

6

Deshidrogenación

Malato

H2O

7

Hidratación

NADH+H

8

Deshidrogenación

REACCIONES DEL CICLO DE KREBS

1)citrato sintetasa

2)aconitasa

3)Isocitrato deshidrogenasa

4)-Cetoglutararo deshidrogenasa

5)Succinato tioquinasa

6)Succinato deshidrogenasa

7)Fumarato Hidratasa

8)Malato deshidrogenasa

Enzimas

BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS

•Isocitrato α-cetoglutarato (1 NADH) que produce 3 ATP (cadena respiratoria).

•α-cetoglutarato succinil-CoA (1 NADH) que produce 3 ATP (cadena respiratoria).

•Succinil-CoA succinato: 1 ATP (a nivel de sustrato).

•Succinato fumarato (1 FADH2) que produce 2 ATP (cadena respiratoria).

•malato oxalacetato (1 NADH) que produce 3 ATP (cadena respiratoria).

Ganancia Total 12 ATP

Etapas

Fosforilación

a nivel del sustrato

FosforilaciónOxidativa

TotalATP

Glucólisis hasta piruvato

2 ATP 2 NADH = 6 ATP 8

Descarboxilación delPiruvato

  2 NADH = 6 ATP 6

Ciclo de Krebs 2 ATP6 NADH = 18 ATP2 FADH2 = 4 ATP 24

TOTAL 4 ATP 34 ATP 38

Balance energético de la glucólisis aeróbica (incluye descarboxilación

del piruvato y ciclo de Krebs).

GLUCONEOGÉNESISDefinición: es una vía anabólica y se refiere a la sintesis de nueva glucosa a partir de fuentes que no son carbohidratos.

Sustratos: aminoácidos glucogénicos (alanina, glutamto y aspartato), lactato, propionato y glicerol.

Tejidos: Hígado(condiciones normales de ayuno) y el riñón(inanición).

Importancia: •mantener una adecuada concentración de glucemia en ayuno.•Durante el ejercicio intenso

Piruvato

Glucosa

-Cetoglutarato

Glutamato

Citosol

Mitocondria

Piruvato

Lactato

Malato

Malato

Oxalacetato

F BP

Oxalacetato

Biotina-CO2

Biotina

ATP

Fructosa 6P

Alanina

Aspartato

Glicerol Glicerol 3P

Fosfoenol-

piruvato

GDP + CO2

GTP

Succinil-CoA Propionato

Reacciones de la Gluconeogenesisis

Enzimas claves:1.Piruvato carboxilasa2.Fosfoenolpiruvatocarboxiquinasa3.Fructosa 1,6 bifosfatasa4.Glucosa 6 fosfatasa

ATP

2FG

3FG

1,3BFG

G3 P DHA P

Glucosa 6P

Ciclo de Krebs

polímero de glucosa unidas por dos tiposde enlaces:

(-1,4) glicosídicos, mayoritariamente(-1,6) glicosídicos, en las ramificaciones

polímero de glucosa unidas por dos tiposde enlaces:

(-1,4) glicosídicos, mayoritariamente(-1,6) glicosídicos, en las ramificaciones ¿ Para que ramificaciones?

• La ramificación aumenta su solubilidad.

• La ramificación

facilitan tanto la velocidad de síntesis como la de degradación del glucógeno.

• Disminuir la presión glucostatica de la célula.

1.1. El músculo no puede movilizar la grasa tan El músculo no puede movilizar la grasa tan rápidamente como el glucógeno.rápidamente como el glucógeno.

2.2. Los ácidos grasos no se pueden metabolizar Los ácidos grasos no se pueden metabolizar anaeróbicamente.anaeróbicamente.

3.3. Los animales no pueden convertir los ácidos Los animales no pueden convertir los ácidos grasos en glucosa, grasos en glucosa,

4.4. y las grasas no pueden mantener los niveles y las grasas no pueden mantener los niveles adecuados en sangre de glucosa.adecuados en sangre de glucosa.

El glucógenoEl glucógeno es el es el

polisacárido polisacárido de reserva de reserva EnergéticaEnergética

en los en los animales animales

El glucógenoEl glucógeno es el es el

polisacárido polisacárido de reserva de reserva EnergéticaEnergética

en los en los animales animales

10% de la10% de la masa hepática masa hepática

10% de la10% de la masa hepática masa hepática

1% de la1% de la masa muscular masa muscular

1% de la1% de la masa muscular masa muscular

Cuando el organismo Cuando el organismo o la célula requiereno la célula requieren

de un aporte energéticode un aporte energético de emergencia,de emergencia,

como en los casoscomo en los casos de tensión o alerta, de tensión o alerta,

el glucógeno seel glucógeno se degrada nuevamente degrada nuevamente

a glucosa,a glucosa, disponible para disponible para el metabolismoel metabolismo

energético.energético.

Cuando el organismo Cuando el organismo o la célula requiereno la célula requieren

de un aporte energéticode un aporte energético de emergencia,de emergencia,

como en los casoscomo en los casos de tensión o alerta, de tensión o alerta,

el glucógeno seel glucógeno se degrada nuevamente degrada nuevamente

a glucosa,a glucosa, disponible para disponible para el metabolismoel metabolismo

energético.energético.

En el hígado la conversión En el hígado la conversión de glucosa almacenada en de glucosa almacenada en

forma de glucógeno a forma de glucógeno a glucosa libre en sangre, glucosa libre en sangre,

está regulada por la está regulada por la hormona glucagón y hormona glucagón y

adrenalina. El glucógeno adrenalina. El glucógeno hepático es la principal hepático es la principal

fuente de glucosa fuente de glucosa sanguínea sobre todo sanguínea sobre todo

entre comidas.entre comidas.

En el hígado la conversión En el hígado la conversión de glucosa almacenada en de glucosa almacenada en

forma de glucógeno a forma de glucógeno a glucosa libre en sangre, glucosa libre en sangre,

está regulada por la está regulada por la hormona glucagón y hormona glucagón y

adrenalina. El glucógeno adrenalina. El glucógeno hepático es la principal hepático es la principal

fuente de glucosa fuente de glucosa sanguínea sobre todo sanguínea sobre todo

entre comidas.entre comidas.

El glucógeno El glucógeno contenido en los contenido en los músculos es para músculos es para

energía que se energía que se consume durante la consume durante la

contracción contracción

muscular.muscular.

El glucógeno El glucógeno contenido en los contenido en los músculos es para músculos es para

energía que se energía que se consume durante la consume durante la

contracción contracción

muscular.muscular.

METABOLISMO DEL GLUCOGENO

Formación de GlucógenoGlucogenogenesis

Degradación del Glucógeno

Glucogenolisis

GLUCOGENOGENESIS

Glucosa 6-PCebador de glucógeno +Glucosa 1-P

1UDP-Glucosa

UTP PPi

2

Porción de glucógeno

4

3UDP

ATP

Enzimas Claves1)Fosfoglucomutasa 2)UDP-glucosa pirofosforilasa 3)Glucógeno sintasa 4)Enzima ramificante

• Ocurre en el citosol celular.• Se da tras la ingesta de

comidas.• El glucógeno acumulable tiene

un límite de síntesis.• El exceso de glucosa se utiliza

para la síntesis de triglicéridos.• Estimulada por la insulina e

inhibida por el glucagón.

GLUCOGENOLISIS

Punto de

ramificación

Sangre

2

+

Glucosa

2

Glucosa 1-P

1

Glucosa 6-P3

Glucosa

4

Porción de glucógeno

+ Glucosa 1-P

Pi Dextrina límite

1

B6

Enzimas Claves1)Glucógeno fosforilasa2)enzima desramificante3)Fosfoglucomutasa4)Glucosa 6 fosfatasa.

• Ocurre en el citosol celular.• Se da en ayuno o ejercicio

físico. (periodo de no alimentación)

• Los depósitos de glucógeno hepático cubren un periodo de alrededor de 12-24 horas .

• Estimulada por el glucagón y la adranalina e inhibida por insulina.