PROGRAMA ANALITICO Y/O DE EXAMEN LIC. NUTRICIÓN – ANALISTA BIOLÓGICO QCA. BIOLÓGICA PROGRAMA ANALITICO Y/O DE EXAMEN   Bolilla 4 METABOLISMO DE 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.

Nutrición y Metabolismo de los Carbohidratos (CH) Repasemos…. Nutrición y Metabolismo de los Carbohidratos (CH) Digestión de Carbohidratos Conversión de los CH en sustancias absorbibles en el tracto intestinal: desdoblamiento mecánico y químico de los CH en moléculas absorbibles (monosacáridos) Absorción de Monosacáridos Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal a la circulación Metabolización Aprovechamiento de los glúcidos para obtención de energía y/o para la síntesis de compuestos celulares.

Digestión y absorción de carbohidratos BOCA Ptialina o Amilasa salival HIGADO pH ácido, inactiva la enzima ESTOMAGO PANCREAS Amilasa pancreática Disacaridasas INTESTINO

Digestión del Almidón y/o del Glucógeno Amilosa Amilasa salival n Maltosa Amilopectina o Glucógeno n H2O n Maltotriosa n Oligosacáridos

Digestión del Almidón (cont.) Oligosacáridos Amilasa pancreática Maltosas Maltotriosas Dextrina límite Glucosa libre α-dextrinasa

Disacaridasas Maltasa Sacarasa Lactasa + + Maltosa Glucosa Sacarosa 2 Glucosa H2O Sacarosa Sacarasa Glucosa + Fructosa H2O Lactosa Lactasa Glucosa + Galactosa H2O

en tracto gastrointestinal Digestión de Carbohidratos en tracto gastrointestinal Enzima Localización Función (S: sustrato - P: productos) a-amilasa salival (ptialina) boca Endoamilasa Hidroliza uniones a-1,4-glicosídicas S: polisacáridos almidón y glucógeno P: disacárido maltosa Acción muy breve: se inactiva al pH ácido del estómago Amilasa pancreática duodeno P: disacárido maltosa, maltotriosas, dextrinas límite

(S: sustrato - P: productos) Enzima Localización Función (S: sustrato - P: productos) a-1,6-glicosidasa (dextrinasa ó isomaltasa) Intestino delgado (membrana células borde en cepillo, mucosa intestinal) Endoamilasa S: polisacáridos almidón y glucógeno P: glucosas libres Hidroliza uniones a-1,6-glicosídicas. Disacari-dasas Maltasa Hidrolasa S: Maltosa, P: Glucosa Hidroliza uniones a-1,4-glicosídicas Sacarasa S: Sacarosa, P: Glucosa y Fructosa Hidroliza uniones a-1,2-, b-2,1-glicosídicas Lactasa S: Lactosa, P: Glucosa y Galactosa Hidroliza uniones b-1,4-glicosídicas

Nutrición y Metabolismo de los Carbohidratos (CH) Repasemos…. Nutrición y Metabolismo de los Carbohidratos (CH) Digestión de Carbohidratos Conversión de los CH en sustancias absorbibles en el tracto intestinal: desdoblamiento mecánico y químico de los CH en moléculas absorbibles (monosacáridos) Absorción de Monosacáridos Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal a la circulación Metabolización Aprovechamiento de los glúcidos para obtención de energía y/o para la síntesis de compuestos celulares.

¿Cómo se absorben los monosacáridos productos de la digestión? Recordemos…… PROCESOS DE TRANSPORTE DE SOLUTOS A TRAVÉS DE MEMBRANAS BIOLÓGICAS

TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS según la presencia de transportador No requiere transportador A favor de gradiente conc. Bidireccional A través de poros Iones, gases, agua, urea PROCESO NO MEDIADO SIN TRANSPORTADOR (Difusión pasiva) PROCESO MEDIADO CON TRANSPORTADOR Difusión Facilitada: a favor de Gradiente Transporte Activo: contra Gradiente

Clases generales según: PROCESO MEDIADO Transportadores Clases generales según: -número de solutos transportados -dirección del transporte Adaptado de Lehninger A. L., 4ª Edic. Cap 11 , 2007

PROCESOS MEDIADOS clases generales según el gasto energético TRANSPORTE ACTIVO Tiene efecto contra gradiente de concentración Depende de energía metabólica Es unidireccional DIFUSIÓN FACILITADA Tiene efecto a favor de gradiente de concentración No necesita energía metabólica Es bidreccional

Transporte Activo PROCESOS MEDIADOS Clases generales (a) Transporte Activo Primario: La energía de hidrólisis de ATP impulsa el transporte del Soluto contra gradiente (b) Transporte Activo Secundario: Se establece un gradiente de un ión (X) por transporte contra gradiente (Activo Primario) El movimiento del ión a favor de su gradiente, da la energía para el transporte de un segundo Soluto (S) contra su gradiente

¿Cómo se absorben las unidades de monosacáridos? Luz intestinal Sangre GLUT5 Difusión facilitada Fructosa Fructosa 2 K+ ATP 3 Na+ 2 Na+ Glucosa Na+K+ ATPasa Galactosa Glucosa Galactosa GLUT2 SGLT 1 Difusión facilitada Difusión facilitada Transportador Activo Secundario dependiente de Na+ Extraída y modificada del Lehninger, 4a. Ed,

Transporte Facilitado de Glucosa TRANSPORTADOR GLUT1 En todos los tejidos del feto. En adultos: en GR, fibroblastos y células endoteliales GLUT2 En membrana basolateral del epitelio intestinal, túbulos renales, hepatocitos y células β pancreáticas GLUT3 Ppal. Transportador en cerebro y nervios periféricos. GLUT4 Tej. Adiposo y músculo esquelético y cardíaco. Es sensible a Insulina GLUT5 Transportador de Fru en enterocitos

Nutrición y Metabolismo de los Carbohidratos (CH) Repasemos…. Nutrición y Metabolismo de los Carbohidratos (CH) Digestión de Carbohidratos Conversión de los CH en sustancias absorbibles en el tracto intestinal: desdoblamiento mecánico y químico de los CH en moléculas absorbibles (monosacáridos) Absorción de Monosacáridos Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal a la circulación Metabolización Aprovechamiento de los glúcidos para obtención de energía y/o para la síntesis de compuestos celulares.

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS TERMINOLOGÍA GLICOLISIS: Degradación anaeróbica de glucosa, fructosa, galactosa hasta piruvato. VÍA GLICOLÍTICA 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

VIA GLICOLÍTICA (GLICOLISIS) Características generales 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

Procesos que ocurren durante la Glicólisis FOSFORILACIÓN A NIVEL DE SUSTRATO Los cambios producidos en el sustrato conducen a la redistribución de la energía contenida en la molécula y a crear enlaces con alta energía de hidrólisis en algunos compuestos intermedios. Estos compuestos reaccionan directa o indirectamente con ADP para formar ATP. Este tipo de transferencia de energía, sin participación de la cadena respiratoria se denomina: Fosforilación a nivel de sustrato - A diferencia de la fosforilación oxidativa, ésta no requiere de oxígeno para la formación de ATP.

Importancia de la Glucosa

Vía Glicolítica FASE I. (Reacciones 1-5). Fase preparatoria en que la glucosa es fosforilada y fragmentada, dando lugar a dos moléculas de gliceraldehido-3-fosfato. Este proceso consume 2 ATPs. Universal. Todos los intermediarios fosforilados. No requiere O2 FASE II (Reacciones 6-10). Las dos moléculas anteriormente formadas se convierten a dos moléculas de piruvato, con la producción de 4 ATPs y 2 NADH. Citosol celular

6C: GLUCOSA Hexoquinasa Isomerasa Aldolasa Glicer.deshidrog ADP Isomerasa Fosfofructo quinasa ADP Aldolasa NAD+ Glicer.deshidrog ADP P-Glicerato quinasa Mutasa Enolasa ADP Piruvato quinasa PIRUVATO 2 X C

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 2 TRIOSAS Producción de equivalentes de reducción: 2 NADH Producción de energía metabólica por fosforilación a nivel de sustrato : 4 ATP El producto final son 2 PIRUVATOS

Bibliografía 1- BLANCO A., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 8a edic., Bs. As. (2007). 2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008). 3- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona (2010). 4- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis.