METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS BIOQUÍMICA D. Ph. Perla Lucía Ordóñez Baquera

INTRODUCCIÓN El metabolismo de los Carbohidratos es una de las rutas principales del metabolismo celular. La glucosa es la base de muchos polisacáridos y tiene un papel central en el metabolismo. Los principales polisacáridos son: Almidón (amilosa y amilopectina), glucógeno y celulosa.

INTRODUCCIÓN Las principales vías del metabolismo de la glucosa incluyen: Glucogenólisis y glucogenogénesis. Glucólisis y gluconeogénesis. Ruta de las pentosas fosfato (permite obtener diferentes monosácaridos y obtener NADPH). Piruvato (inicio de las fermentaciones alcohólica y láctica) precursor del la acetil CoA (ciclo de Krebs) y para la formación de la glucosa.

DIGESTIÓN DE AZÚCARES EN LA DIETA De acuerdo al proceso de digestión, los CHO´s se pueden dividir en: DIGERIBLES Y NO DIGERIBLES. NO DIGERIBLES: Se conocen como “fibra” (celulosa y otros polisacáridos con enlaces beta). Aunque no aporta energía tiene funciones en la digestión (estimulación de la peristalsis intestinal). Prolonga la sensación de saciedad lo que provoca una disminución en la absorción de glucosa, lípidos y aminoácidos. Se regulan los niveles de glucosa y colesterol sanguíneos.

DIGESTIÓN DE AZÚCARES EN LA DIETA DIGERIBLES: El almidón es el principal carbohidrato de la dieta. Puede representar hasta el 50% de las calorías consumidas. Se compone de amilosa y amilopectina. Otros son: sacarosa, lactosa, glucógeno. Implica la transformación de polisacáridos a monosacáridos (por enzimas). Los monosacáridos entran a las células por medio de transportadores específicos.

INTRODUCCIÓN

ENZIMAS DIGESTIVAS Y PRODUCTOS AMILASA: Hidroliza enlaces α1-4 (amilosa, amilopectina y glucógeno). Se secreta desde la saliva (amilasa salival). La amilasa pancreática hidroliza a la mayoría de los polisacáridos. No rompe enlaces contiguos por lo que produce disacáridos (maltosas) o trisacáridos (maltriosas). En la amilopectina se obtienen maltosas, maltotriosas y dextrinas (α1-6). Las dextrinas son hidrolizadas por ISOMALTASA (hidroliza enlace α1-6). Las maltotriosas y las maltosas son hidrolizadas por la MALTASA para liberar glucosas. Los disacáridos se hidrolizan por disacarasas como la SACARASA (sacarosa) y la LACTASA (LACTOSA).

ENZIMAS DIGESTIVAS Y PRODUCTOS La “amilasa” hidroliza (enlaces α1-4)

GLUCÓLISIS Es una de las rutas degradativas mas importantes, ya que procesa la glucosa. Es el proceso oxidativo de la glucosa hasta generar piruvato o la fermentación ácido láctico. Es la forma mas rápida de conseguir energía para la célula y la primera vía de combustión en el metabolismo de carbohidratos. Descrita por Embden-Meyerhoff. Diez reacciones enzimáticas para convertir una molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato. Sucede en el citosol. Se divide en dos fases: Fase preparativa y Fase de Rendimiento energético.

FASE PREPARATIVA Transformación de una molécula de glucosa en dos triosas fosfato. Gliceraldehído-3-fosfato y dihidroxiacetona fosfato. (Se gastan 2 ATPs). La finalidad es preparar y activar a la glucosa para su procesamiento.

FASE DE RENDIMIENTO ENERGÉTICO Transformación del gliceraldehído-3-fosfato en piruvato a través de una serie de reacciones enzimáticas. Las reacciones son exergónicas. Se obtienen cuatro moléculas de ATP y dos de NADH por molécula de glucosa. La ganancia es de 2 ATPs + 2 NADH. La energía obtenida la aprovecha la célula para realizar otro tipo de funciones. Son dos vueltas por cada molécula de glucosa.

GLUCÓLISIS: FASE PREPARATIVA 1.- Fosforilación de la glucosa a Glucosa-6- fosfato: Se gasta una molécula de ATP, es irreversible, la realiza una hexoquinasa. 2.- Conversión de la glucosa-6-fosfato a fructuosa-6-fosfato: Reversible, por la fosfoglucosa isomerasa. 3.- Fosforilación de la fructuosa-6-fosfato a fructuosa-1,6-bifosfato: Se gasta 1 ATP, irreversible, por la fosfofrutoquinasa-1. 4.- Escisión de la fructuosa-1,6-bifosfato en dos triosas fosfato: Reacción reversible por la aldolasa, se forman el gliceraldehído-3-fosfato y la dihidroxiacetona fosfato. 5.- Interconversión de las triosas fosfato: por la triosa fosfato isomerasa, el equilibrio se orienta a la formación de gliceraldehído-3-fosfato.

GLUCÓLISIS FASE DE RENDIMIENTO ENERGÉTICO 6.- Oxidación del gliceraldehído3-fosfato a 1,3-bifosfoglicerato: Se oxida el aldehído y forma un ácido con lo que se obtiene una molécula de NADH + H+. Es reversible, por la gliceraldehído-3- fosfato deshidrogenasa. El primer paso de la fase de beneficios, se repite con la molécula de dihidroxiacetona. 7.- Primera fosforilación a nivel de sustrato: Se produce 1 ATP. Se transfiere un grupo fosfato del 1-3 bifosfoglicerato a un ADP, se forma el ATP y la molécula queda como 3-fosfoglicerato. Reversible, por la fosfoglicerato quinasa. 8.- Conversión del 3-fosfoglicerato a 2-fosfoglicerato: Reversible, por la fosfoglicerato mutasa. 9.- Deshidratación del 2-fosfoglicerato a fosfoenolpiruvato: Reversible, por la enolasa. Se crea un enlace fosfato de alta energía que se usará en el siguiente paso. 10.- Segunda fosforilación a nivel de sustrato: Se sintetiza 1 ATP por la transferencia del fosfato a un ADP lo que libera un ATP y el piruvato. Irreversible por la piruvato quinasa.

ECUACIÓN GLOBAL DE LA GLUCÓLISIS

REGULACIÓN DE LA GLUCÓLISIS

INCORPORACIÓN DE OTROS MONOSACÁRIDOS