METABOLISMO DE LOS

CARBOHIDRATOS.

MSc. Dora Velsquez

Amilasa Salival(pH 6.8) (enlace 1-4)

Almidn

Dextrinaslimites

maltosa glucosa

Amilasa pancreatica (enlace 1- 6 (pH 8)

GlucosaFructuosagalactosa

maltotriosa

Maltasa, sacarasa, lactasa dextrinasas

ABSORCION

disacaridasas

DIGESTIN DE LOS CARBOHIDRATOS

DIGESTION DE CARBOHIDRATOS

LACTOSA METABOLIZADA POR LA FLORA BACTERIANA

ABSORCIN INTESTINAL DE LOS CARBOHIDRATOS

Existen tres clases principales de transporte de azcares:a) Mecanismo facilitado: En los eritrocitos.b) Sistemas sensibles a hormonas: Msculo y en el tejido

adiposo.c) Sistemas de transporte acoplado al Na+: Intestino y en los

tejidos renales.

TRANSPORTADORES DE GLUCOSA

Los Gluts son una familia de protenas con una secuencia determinada, codificada por diferentes genes.

TRANSPORTADOR LOCALIZACIN (TEJIDO)

GLUT 1 Todos los tejidos

GLUT 2 Hgado, islotes del pncreas, intestino

GLUT 3 Cerebro

GLUT 4 Msculo, tejido adiposo

GLUT 5 Intestino, testculo, rin, eritrocitos

GLUT 6, GLUT 9 Bazo, leucocitos, cerebro

GLUT 7 Hgado

GLUT 8 Testculos, cerebro

GLUT 9 Hgado, rin

GLUT 10 Hgado, pncreas

GLUT 11 , GLUT10 Corazn, msculo

GLUT 12, GLUT 8 Corazn, prstata

ABSORCION DE MONOSACARIDOS EN EL INTESTINO DELGADO

Glut 4: Es la isoforma

dependiente de insulina, presente en el msculo y en las clulas adiposas.

La insulina aumenta el nmero de transportadores en la membrana plasmtica.

VELOCIDAD DE ABSORCION DE LA GLUCOSA

La cantidad de azcares absorbidos es de 1 g/Kg de peso corporal por hora aprox.

UTILIZACION DE LA GLUCOSA SANGUINEAPOR LOS TEJIDOS

Membrana celularde las clulas musculares (Glut 4)

y los adipocitosSe almacena

Glucosa Glucosa el Glucgeno

Glucosa-1-P

Insulina Glucosa-6-P

Gluclisis

Glucosa Glucosa

Membrana Celularde clulas hepticas (No Insulina)

GLUCOLISIS GLUCOLISISFASE DE ACTIVACIN FASE DE PRODUCCIN.

BALANCE ENERGETICO EN LA GLICOLISIS

REACCIN Cambio del ATP

Glucosa Glucosa 6 P - 1Fructosa 6-P Fructosa 1,6 BiP - 1

2 (1,3 BiP Glicerato) 2 (3 P Glicerato) + 22 (Fosfoenol Piruvato) 2 (Piruvato) + 2

Neto + 2

REGULACION DE LA GLUCOLISIS

1. Disponibilidad de los Sustratos:D-Glucosa, D-Glucosa 6-P, D-Glucosa 1-P, ADP, Pi, NAD+

2. Oxidacin - Reduccin Celular:Es un proceso oxidativo, esta controlado en parte por: NAD+ / NADH + H+ Piruvato / Lactato

3. Actividad Enzimtica:HexoquinasaFFK-1 Regulada por Carga Energtica y HormonalPiruvato Quinasa

REGULACION DE LA GLUCOLISIS

-1

El citrato (forma ionizada del cido ctrico), tambin inhibe alostricamente a la PFK-1.

La fructosa-2,6-bisfosfato (regulador alosterico) que activa fuertemente a esta enzima.

Regulacin Alostrica de la fosfofructoquinasa-1

fosfofructoquinasa-1

DESTINOS ALTERNATIVOS DE LOS INTERMEDIARIOS GLUCOLTICOS

Se forma en los eritrocitos

DESTINOS DEL PIRUVATO

DESTINOS DE ACETIL COENZIMA A

ACETIL CoA

CICLO DE KREBS

CUERPOS CETONICOS

SINTESIS DE ACIDOS GRASOS

COLESTEROL

RESUMEN DE LOS ASPECTOS ENERGETICOSDEL CICLO DE KREBS

Acetil CoA + 3 NAD+ + FAD + + GDP + Pi + 2 H2O2 CO2 + CoA SH + 3 NADH + H+ + FADH2 + GTP

7.5 ATP 1.5 ATP 1 ATP

10 ATP

REGULACIN DEL CICLO DE KREBS

Translocasa

FOSFORILACION OXIDATIVA y LA CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES

I. INHIBIDORES:

* Transporte de electrones y la formacin de ATPRotenona - Amital entre Complejo I y la Co QAntimicina A Complejo IIICN-, CO, Sulfuro y Azida Complejo IV

* Inhiben la formacin de ATPOligomicina FRACCIN FO DE LA ATP SINTASA

* Inhibe el transporte de ATP

Atractilosido ATPADP translocase

INHIBIDORES Y DESACOPLADORESDE LA FORMACION DE ATP

II. DESACOPLADORES:

* Disipan la fuerza motriz protnica y permite la oxidacin de sustratorpidamente y sin formacin de ATP.

* Acidos dbiles que se disuelven en la membrana mitocondrial interna y anula la gradiente de protones e impide la formacin de ATP.

* Conductores de Cationes: Gramicidina (Na+, K+, H+)Nigericina (K+, H+)

INHIBIDORES Y DESACOPLADORESDE LA FORMACION DE ATP

GLUCONEOGENESIS

Es una ruta metablica anablica que permite la sntesis de glucosa a partir de precursores no glucdicos.

LACTATO

GLICEROL

PIRUVATO

GLUCOSA

Medula EspinalTestculos

la glucosa-6- fosfatasa

SIMILITUD CON GLUCOLISIS

7 de las 10 reacciones de la gluconeogenesis son

inversas a la glucolisis.

Hay 3 pasos irreversibles en la glucolisis/gluconeogeneis:

ETAPAS DE LA GLUCONEOGNESIS

PRIMERA ETAPA

SEGUNDA ETAPA

TERCERA ETAPAPrecursores: Alanina o Piruvato

PRIMERA ETAPAPiruvato Carboxilasa (enzima mitocondrial, requiere biotina).

El malato sale al citoplasmamediante el transportadormalato-- cetoglutarato

Esta via sirve para el traslado de NADH desde la mitocondria al citoplasmadonde sera utilizada porotras vias.

Precursor: Lactato

Utilizada por los eritrocitos y el msculo despus del ejercicio intenso .

Como hay produccinde NADH en el citoplasma no esnecesario producirmalato en la mitocondria.

PRIMERA ETAPA

Ya que por cada molcula de glucosa formada a partirdel piruvato se requieren 6 grupos fosfatos de altaenerga : 4ATP y 2GTP.

Adems se requieren 2 molculas de NADH para la reduccin de dos molculas de 1,3-bifosfoglicerato.

La gluconeogenesis es costosa desde el punto de vista energtico

2 Acido piruvico + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 6 H2O

Glucosa +4ADP +2GDP + 6Pi +

2NAD + 2H+

ESTRUCTURA DEL GLUCGENO

Similar a la amilopectina, pero muy ramificado cada 8 a 12 unidades de glucosa.

Presenta dos tipos de enlaces:

Enlaces (1-4) lineal

Enlaces (1-6) ramificacin.

Se encuentra en el citosol como grnulos.

Se sintetiza a partir de:

Glucogenina

Glucgeno preexistente

MSc. Dora Velasquez 44

DEPOSITOS DE GLUCGENO:

Heptico

10% de su peso

Regulado por glucagon y adrenalina

Participa en la Homeostasis de la Glucosa en sangre.

Muscular

1-2% de su peso.

Regulado por Adrenalina

Se consume en la contraccin muscular

MSc. Dora Velasquez 45

Material de deposito a corto plazo, proporciona energa de manera inmediata, durante el ayuno prolongado o durante ejercicio

FUNCIONES DEL GLUCGENO:

MSc. Dora Velasquez 46

BIOSNTESIS DE GLUCGENO(GLUCOGNESIS)

METABOLISMO DEL GLUCOGENO

REGULACION DE LA GLUCOSA SANGUINEA

MSc

. Do

ra V

elas

qu

ez

53

REGULACION DE LA SINTESIS Y DEGRADACION DE GLUCOGENO M

Sc. D

ora

Vel

asq

uez

54

55

Variacin de los niveles de glucgeno entre comidas y durante el ayuno nocturno.

Con

teni

do d

e gl

ucg

eno

hep

tico

8 am 4 pm 4 am8 pm 8 amMEDIODIA MEDIA NOCHE

Comida Cena Desayuno

Las concentraciones hepticas de glicgeno slo pueden durar entre 12 a 18horas

CONCENTRACIONES DE GLUCGENO TISULAR EN UN HOMBRE BIEN NUTRIDO

Glucgeno Cantidad % de Masa tisular Caloras

Heptico 75g 3-8% 300

Muscular 250 0.5-1.0% 1000

Sangre y Liq 10 ------- 40Extracelular

Adulto de 70 KgMSc. Dora Velasquez 57

Efectos del ayuno sobre el contenido de glucgeno heptico

Tiempo de

ayuno: hrs

Contenido de

glucgeno

(umol/g hgado)

Tasa de la

glucogenolisis

(umol/kg mim)

0 300 ---

2 260 4.3

4 216 4.3

24 42 1.7

64 16 0.3

MSc

. Do

ra V

elas

qu

ez

58

DISMINUCION DE LOS CONTENIDOS DE

GLUCOGENO

Estados de hambre

Enfermedades caquetizantes

Sobre- esfuerzo fisico

Estres

Intoxicaciones ( c. perfringes)

Cetosis/ toxemia de la gestacin.

Hipoxia

INCREMENTO DEL CONTENIDO DE

GLUCOGENO

Glucorticoides (Sndrome de Cushing).

Gluconeognesis

Glucogenolisis (Enfermedades por almacenamiento de glucgeno).

Enfermedad de Pompe

MSc. Dora Velasquez 59

MSc

. Do

ra V

elas

qu

ez

60

Un bebe del sexo masculino crnicamente mal humorado, irritable, sudoroso, letargico y pedia alimento frecuentemente.

La evaluacin fsica indicaba un abdomen extendido, como resultado de una hepatomegalia.

La glucosa sanguinea, medida 1 h despus de la alimentacin, fue de 3,5 mmol / l (70 mg / dl).

Despus de 4 horas, cuando el nio estaba exhibiendo la irritabilidad y la sudoracin, la frecuencia cardaca se increment (pulso = 110), y la glucosa en sangre se haba reducido a 2 mmol / l (40 mg / dL). Estos sntomas fueron corregidos por la alimentacin.

La biopsia del hgado mostr el enorme depsito de partculas de glucgeno en el citosol del hgado.

CARBOHIRATOS: Caso clinico

Causado por la deficiencia de GLUCOSA 6 Pasa

MSc. Dora Velasquez 61

Glucgeno heptico: Glucosa-6-fosfatasa

MSc. Dora Velasquez 62

Los productos de la degradacin del glucgeno pueden entrar a la va glicoltica

63MSc. Dora Velasquez

QU SUCEDE EN EL EJERCICIO?

EJERCICIO ANAEROBICO

ACTVIDAD MUSCULAR ALTA ACTVIDAD MUSCULAR ALTA

CICLO DE CORI

El msculo esqueletico no contiene glucosa 6 fosfatasay por lo tanto no podra obtenerglucosa libre para exportarlo a otros tejidos ( no realizagluconeogenesis)

Por lo tanto el glucgenomuscular esta enteramentededicado al sumistro de energaen el musculo a a traves de la degradacin glucoltica

REGULACION HORMONAL DURANTE UNA DIETA NORMAL

SITUACIN DE AYUNO PROLONGADO

HIGADO CEREBRO

T. ADIPOSO

MUSCULO

Glucosa

Glucosa

Glucosa

Piruvato

Acetil-CoA

CO2+H2OATP

GLUCOGENO

Triacilglicerol

Glucosa Piruvato

Acetil-CoA

CO2+H2OATP

AYUNO PROLONGADO

Glicerol

cidos grasos

-Oxidacin

Acetil-CoA

CO2+H2OATP

Acil-CoA

-oxidacin

Cuerp. cet.

cidos grasos

Cuerposcetnicos

Glicerol

G-3-P

DHAP

GLUCGENO

CETOACIDOSIS DIABETICA

Ruta importante que predomina en tejidos donde se realiza Sntesis Reductivas.Hgado, Glndula Mamara en actividad, Tejido Adiposo, Corteza Adrenal, Gnadas, Tiroides y Eritrocito.

Forma tres metabolitos importantes:NADPH + H+ : Sntesis Reductivas que ocurren en el Citoplasma.Ribosa 5P : Precursor de la Sntesis de Nucletidos.Eritrosa 4P : Biosntesis de tres aminocidos: Fenilalanina,

Tirosina, Triptfano

VIA DE LAS PENTOSAS VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATO