“METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS” Digestión, Absorción y Destino Metabólico de los Carbohidratos CATEDRA DE BIOQUÍMICA

Cuestionario 1.Cuales son los principales glúcidos de la dieta 2. describa el proceso de digestión de los carbohidratos, destacando: Sustratos Enzimas Productos principales de la digestión Lugar donde ocurre del aparato gastrointestinal 3. Enumere los mecanismos de absorción utilizados para los monosacáridos 4. Enumere los principales transportadores de glucosa en las células y su localización

5. cuales son los transportadores de glucosa dependientes de insulina y donde se localizan? 6. Enumere las enzimas que fosforilan las principales hexosas de la dieta a nivel hepático 7. Establezca las principales diferencias entre la glucoquinasa y la hexoquinasa 8. elabore un esquema sobre el metabolismo de los monosacáridos, resaltando las principales vías que utilizan y reponen la glucosa. 9. Investigue sobre la intolerancia a la lactosa, signos y síntomas, diagnostico, tratamiento y deficiencia enzimática existente.

PRINCIPALES GLÚCIDOS DE LA DIETA Almidón  Polisacárido Sacarosa Disacáridos Lactosa Glucosa Monosacáridos Fructosa 5/15/2009

DIGESTIÓN DE LOS GLÚCIDOS Boca: Amilasa salivar (Ptialina) 30% Almidón  Maltosa Estómago: No Enzimas Jugo Gástrico (HCl) Intestino Delgado: Amilasa Pancreática Dextrinasas Disacaridasas Intestinales / Glucosidasas / Glucoamilasas Sacarasa Sacarosa  Glucosa + Fructosa Maltasa Maltosa  Glucosa + Glucosa Lactasa Lactosa  Galactosa + Glucosa 5/15/2009

La deficiencia de Lactasa, Maltasa o Sacarasa intestinal puede ocasionar diarrea osmótica. 5/15/2009

ABSORCIÓN DE MONOSACÁRIDOS Productos Digestión: Glucosa Galactosa Fructosa MECANISMOS DE TRANSPORTE No entran directamente a las células. Requieren uno de estos dos: Sodio – Co-Transportador Independiente de Sodio Membrana Intestinal: Glucosa y Galactosa  ACTIVO BOMBA DE Na+/K+ /ATP Fructosa  FACILITADO (GLUT5) 5/15/2009

ABSORCIÓN DE MONOSACÁRIDOS SODIO – CO – TRANSPORTADOR Transporte Activo. Requiere energía – ATP. De baja [glucosa] hacia alta [glucosa]. Ejemplo: GLUT3: Células Epiteliales del Intestino y Túbulos Renales 5/15/2009

Absorción de los monosacáridos

Ejemplos de transportadores de glucosa Localización Función Glut-1 Eritrocitos y la mayoría de las membranas celulares Proporciona el transporte basal de glucosa a las células a velocidad relativamente constante Glut-2 Hígado y células B pancreáticas Tienen una menor afinidad por la glucosa que los Glut - 1 por lo que solo están activos cuando la glucemia esta elevada o sea tras comidas

Ejemplos de transportadores de glucosa Localización Función Glut-4 Músculo y células adiposas Insulino dependientes: el músculo y las células grasas almacenan transportadores Glut-4 en las vesículas intracelulares. En presencia de insulina estas vesículas se fusionan con la membrana celular, lo que da lugar a un aumento del numero de trasportadores Glut 4 en la membrana. Por lo tanto la insulina estimula la captación de glucosa en músculo y adipositos

ABSORCIÓN DE MONOSACÁRIDOS INDEPENDIENTE DE SODIO Difusión Facilitada De alta [glucosa] a baja [glucosa]. Incluye familia de 14 transportadores. Cada uno especifico Ejemplos GLUT-1: Eritrocitos y en cerebro GLUT-3: Neuronas GLUT-4: Músculo y adipocitos 5/15/2009

ABSORCIÓN DE MONOSACÁRIDOS Vena Porta Destino Hígado: Glucosa (Glut2) Galactosa Fructosa Mecanismos De Transporte Membrana Muscular Y Células Grasas: Glucosa  Facilitado (Glut4) Membrana Cerebral: Glucosa  Difusión Simple (Glut1) 5/15/2009

PROCESOS QUE APORTAN GLUCOSA Glucogenólisis Gluconeogénesis 5/15/2009

PROCESOS QUE CONSUMEN GLUCOSA Glucólisis Glucogénesis Vía Pentosas P 5/15/2009

ACTIVACIÓN DE LOS MONOSACÁRIDOS Los monosacáridos deben ser activados antes de participar en el metabolismo  unirles un grupo fosfato. Importancia: Evita la salida del monosacárido de la célula, obligándolo a ser metabolizada. Facilita su reconocimiento por la enzima  Formación del Complejo ES. 5/15/2009

FOSFORILACIÓN INICIAL DE LOS MONOSACÁRIDOS GLUCOSA  GLUCOSA-6-P (E: HEXOQUINASA/GLUCOQUINASA) FRUCTOSA  FRUCTOSA-1-P (E: FRUCTOQUINASA) GALACTOSA  GALACTOSA-1-P (E: GALACTOQUINASA) 5/15/2009

FOSFORILACIÓN DE LA GLUCOSA GLUCOQUINASA / Mg2+/Mn2+ 5/15/2009

COMPARACIÓN HEXOQUINASA / GLUCOQUINASA CARACTERÍSTICA HEXOQUINASA GLUCOQUINASA EDAD APARICIÓN INTRAUTERINA EXTRAUTERINA TEJIDOS TODOS HÍGADO y PÁNCREAS ESPECIFICIDAD GLUCOSA, FRUCTOSA, MANOSA SOLO GLUCOSA EFECTORES + ATP - G6P NO TIENE CONTROL SÍNTESIS CONSTITUTIVA INDUCIBLE x INSULINA Km BAJA – GRAN AFINIDAD ALTA – BAJA AFINIDAD DIETA RICA EN CH ------------------- SÍNTESIS Y ACCIÓN DIABETES MELLITUS NO SÍNTESIS AYUNO NO ACCIÓN 5/15/2009

FOSFORILACIÓN INICIAL DE LA GALACTOSA Mg2+/Mn2+ 5/15/2009

FOSFORILACIÓN INICIAL DE LA FRUCTOSA Mg2+/Mn2+ 5/15/2009

DESTINO METABÓLICO DE LA GLUCOSA El enterocito puede oxidar hasta un 50% de la glucosa ingerida. El lactato producido llega al hígado para convertirse de nuevo en glucosa. La glucosa no requiere de insulina para entrar al hígado y al sistema nervioso. La insulina estimula la captación de glucosa en músculo y tejido adiposo. El hígado prácticamente oxida glucosa (5 mg/kg/min) cuando ingerimos carbohidratos, pues prefiere ácidos grasos como fuente de energía. 5/15/2009

DESTINO METABÓLICO DE LA GLUCOSA El hígado es un reservorio de glucosa para mantener la glicemia y proveer energía a los tejidos gluco-dependientes durante un ayuno de 12 a 18 horas. El músculo almacena glucosa en forma de glucógeno que será utilizado durante la actividad física. A partir de él se produce lactato que se convertirá en glucosa a nivel hepático. Los únicos tejidos que pueden formar glucosa libre son: hígado, riñón e intestinos. 5/15/2009

DESTINO METABÓLICO DE LA GLUCOSA Cuando ingerimos un exceso de carbohidratos (>7g/kg peso) la insulina liberada transforma el excedente en triacilgliceroles a nivel de hígado y tejido adiposo. Antes de que se agote la reserva hepática de glucógeno y para evitar hipoglicemia, los tejidos adiposo y muscular envían metabolitos Gluconeogénicos al hígado para que fabrique glucosa. 5/15/2009

!GRACIAS! 5/15/2009