Metabolismo de los carbohidratos Digestión y absorción de hidratos de carbono.

1. Bolilla 4 • Metabolismo de los 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.

2. Estructuras complejas DG DEGRADACION SINTESIS Estructuras simples Metabolismo Catabolismo Anabolismo

3. Equilibrio dinámico Catabolismo Anabolismo

4. Crecimiento Catabolismo Anabolismo

5. Envejecimiento Anabolismo Catabolismo

6. Productos finales carentes de Energía CO2 H2O NH3 Nutrientes Contenedores de Energía Carbohidratos Lípidos Proteínas VIAS CATABOLICAS (Degradación oxidativa) NADH NADPH FADH2 ATP NAD+ NADP+ FAD ADP+HPO42- Energía Química Moléculas Precursoras Monosacáridos Ácidos grasos Aminoácidos Bases nitrogenadas Macromoléculas Celulares Polisacáridos Lípidos Proteínas Ácidos Nucleicos VIAS ANABOLICAS (Síntesis reductora)

7. RUTAS METABOLICAS Acetil-CoA Catabolismo convergente Catabolismo Divergente

8. a b c d B C D E p P Q Vías Ciclos a b c d A B C D E f e S P S a A B A a d B M N D Cascadas b X Y c C Esquemas de distintos tipos de secuencias metabólicas A

9. Nutrición y Metabolismo • Digestión.Conversión de los alimentos en sustancias absorvibles en el tracto intestinal. Implica el desdoblamiento, mecánico y químico de los alimentos, en moléculas absorvibles. • Absorción de nutrientes. Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal a la circulación. • Metabolización. Utilización de los nutrientes para obtención de energía y/o para la síntesis de compuestos celulares.

10. REGULACION DEL METABOLISMO Ez. Alostéricas INMEDIATA Modif. Covalente HORMONAS Conc.de Enzimas MEDIATA CITOSOL MEMB.MITOC.INTERNA CPLEJOS. MULTIEZ. COMPARTIMENTALIZACION

11. CARBOHIDRATOS DE LA DIETA - Almidón : granos, harinas, tubérculos, legumbres Polisacáridos - Glucógeno : carnes frutas, azúcar de mesa, remolacha - Sacarosa: Disacáridos - Lactosa: Leche y derivados - Glucosa: frutas, miel, golosinas, etc. Monosacáridos - Fructosa - Galactosa

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

13. Amilosa Amilopectina o Glucógeno n Maltosas n H2O Digestión del Almidón y/o del Glucógeno Amilasa salival n Maltotriosas n Oligosacáridos

14. Oligosacáridos Maltosas Maltotriosas Digestión del Almidón en Intestino Amilasa pancreática

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

16. CARACTERISTICAS DE LOS PROCESOS NO MEDIADOS Y MEDIADOS • No requiere transportador • A favor de gradiente conc. • Bidireccional • A través de poros • Iones, gases, agua, urea PROCESO NO MEDIADO (DIFUSION PASIVA) • Difusión Facilitada (a favor de Gradiente) • Transporte Activo Contra gradiente • Transporte Activo Secundario PROCESO MEDIADO (transportador)

17. CARACTERISTICAS COMUNESDE LOS PROCESOS MEDIADOS • Necesitan la presencia de un transportador • Poseen especificidad por la sustancia transportada • El transportador es Saturable (sim. Enzimas) • Son inhibidos competitivamente por sustancias estructuralmente relacionadas

18. DIFERENCIAS ENTRE LOS PROCESOS MEDIADOS TRANSPORTE ACTIVO • Tiene efecto contra gradiente de concentración • Depende de energía metabólica • Es unidireccional DIFUSION FACILITADA • Tiene efecto a favor de gradiente de concentración • No necesita energía metabólica • Es Bidreccional

19. Molécula Transportada ATP Bicapa fosfolipídica Difusión facilitada Transporte activo Difusión simple Proteína Transportadora MECANISMOS DE TRANSPORTE

20. LUZ INTESTINAL GLUT5 Fructosa Fructosa 2 K+ ATP 3 Na+ 2 Na+ Glucosa Na+K+ ATPasa Galactosa Glucosa Galactosa GLUT2 SGLUT

21. Transportadores de Glucosa 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 βpancreáticas GLUT3 Ppal. Transportador en cerebro y nervios periféricos. GLUT4 Tej. Adiposo y músculo esquelético y cardiaco. Es sensible a Insulina GLUT5 Transportador de Fru en enterocitos.

22. TERMINOLOGIA • GLICOLISIS: Degradación anaeróbica de glucosa, fructosa, galactosa hasta piruvato • 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

23. Características de la Via Glicolítica (GLICOLISIS) • 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

24. Fosforilación de la glucosa • Paso inicial de todas las vías de utilización de monosacáridos • Impide la salida de Glucosa de la célula * La glucosa es fosforilada en el carbono 6 HEXOQUINASA GLUCOSA GLUCOSA-6-P

25. Hexoquinasas • - Enzimas constitutivas • Son inespecificas. • Valores de Km pequeños: • Glu = 0.01-0.1 mM • Es inhibida por su producto Isoenzimas I, II, III • Hígado y células beta del páncreas. • Muy especifica, solo D-Glucosa. • Km Glu >10 mM. • No es inhibida por el producto. • Es inducible Isoenzima IV o Glucoquinasa

26. Destinos metabólicos de la glucosa-6-fosfato Glucógeno Glucógeno-génesis Glucosa-6-fosfatasa Via de las Pentosas GLUCOSA-6-P Glucosa Ribosa-5-P Via Glicolitica Piruvato

27. GLUCOSA 6C: Hexoquinasa ADP Isomerasa Fosfofructo quinasa ADP Aldolasa NAD+ Glicer.deshidrog ADP P-Glicerato quinasa Mutasa Enolasa Acetil-CoA ó Lactato ADP Piruvato quinasa PIRUVATO

28. 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.

29. FASE II (Reacciones 6-10) • FASE DE BENEFICIO • Oxidación de los esqueletos carbonados de las dos TRIOSAS • Producción de energía metabólica por fosforilación a nivel de sustrato (4 ATP) • Producción de equivalentes de reducción (2 NADH). • El producto final son 2 PIRUVATOS

30. Puntos de Regulación de la Glicólisis TRES REACCIONES QUÍMICAS IRREVERSIBLES 1° Punto de Control: Hexoquinasa 2° Punto de Control: Fosfofructoquinasa (+) ADP ó AMP (-) ATP, NADH, Citrato y AG de cadena larga Principal punto de control de la Vía Glicolítica 3° Punto de Control: Piruvato Quinasa.