3. metabolismo de carbohidratos

23-04-12 1

3. 3. METABOLISMMETABOLISM

O O DE DE

CARBOHIDRACARBOHIDRATOSTOS

Manuel Soto Cruz

Ángel Nicolás Zamudio

IntroducciónIntroducción

23-04-12 2

Conjunto de reacciones químicas que tienen lugar dentro de las células de los organismos vivos, las cuales transforman energía, conserva su identidad y se reproducen. Todas las formas de vida, dependen de la realización simultánea de centenares de reacciones metabólicas reguladas con absoluta precisión. Las células tienen una serie de enzimas o catalizadores específicos que se encargan de activar, controlar y terminar todas estas reacciones, cada una de las cuales están a su vez coordinada con muchas otras.

23-04-12 3

Anabolismo y CatabolismoAnabolismo y Catabolismo

Hay dos grandes procesos metabólicos: anabolismo o biosíntesis y catabolismo.

23-04-12 4

AnabolismoAnabolismo

Se llama anabolismo, o metabolismo

constructivo, al conjunto de las reacciones de

síntesis necesarias para el crecimiento de

nuevas células y el mantenimiento de todos los

tejidos.

23-04-12 5

Serie de caminos o reacciones, en las que las moléculas pequeñas a simples participan para formar moléculas más

complejas. Incluye reacciones de síntesis.

CatabolismoCatabolismo El catabolismo, es un proceso

continuo centrado en la producción de la energía necesaria para la realización de todas las actividades físicas externas e internas y engloba también el mantenimiento de la temperatura corporal e implica la degradación de las moléculas químicas complejas en sustancias más sencillas, que constituyen los productos de desecho expulsados del cuerpo.23-04-12 6

Serie de caminos o reacciones en las que participan moléculas complejas, para la final obtener moléculas más simples o sencillas. Incluye reacciones de degradación o descomposición.

CCuando el anabolismo supera en actividad al uando el anabolismo supera en actividad al catabolismo, el organismo crece o gana peso; si es el catabolismo, el organismo crece o gana peso; si es el

catabolismo el que supera al anabolismo, como catabolismo el que supera al anabolismo, como ocurre en periodos de ayuno o enfermedad, el ocurre en periodos de ayuno o enfermedad, el

organismo pierde peso. Cuando ambos procesos organismo pierde peso. Cuando ambos procesos están equilibrados, se dice que el organismo se están equilibrados, se dice que el organismo se

encuentra en equilibrio dinámico.encuentra en equilibrio dinámico.

23-04-12 7

23-04-12 8

GlucGlucóólisis y su regulaciónlisis y su regulación

ANGEL NICOLÁS ZAMUDIO

23-04-12 9

IntroducciónIntroducción

• La síntesis y degradación de los carbohidratos, juegan un rol vital en el funcionamiento celular, al proporcionar energía para la mayoría de los procesos metabólicos.

• Los carbohidratos involucrados, incluyen tres monosacáridos:• Glucosa• Galactosa• Fructosa

y un Polisacárido:• Glucógeno

23-04-12 10

Se entiende por glucólisis el proceso metabólico de utilización de la glucosa para producir energía.

El organismo recibe nutrientes con uno o mas carbohidratos, el proceso consiste en degradarlos a disacáridos y luego a monosacáridos.

A partir del monosacárido el organismo, lo somete a un ciclo de conversión energética

23-04-12 11

Ecuación de la Glucólisis.Ecuación de la Glucólisis.

2C8H4O3 + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O

23-04-12 12

Etapas de la Glucólisis. 1Etapas de la Glucólisis. 1

Alfa D Glucosa Alfa D Glucosa 6 Fosfato

Reacción: Fosforilación Efectores: inhibido por Glucosa 6 Fosfato, Mg, A

Enzimas : Hexoquinasa 2,3 difosfoglicerato

Otros Reactivos : ATP, MG 2+ o Mn 2+ Activado por : ortofosfato (compite con Mg ATP )

HO OH + ATP

OH OH

O

OH OH + ADP

OH OH

O

O(-)

CH2O-P-O(-)CH2OH

O

23-04-12 13

Etapas de la Glucólisis. 2Etapas de la Glucólisis. 2

Alfa D Glucosa 6 fosfato Alfa D Fructosa 6 fosfato

Reacción: IsomerizaciónEnzima: Glucosa 6 fosfato isomerazaReactivos: ninguno

CH2O-P-O(-) CH2O-P-O(-)

HO OH CH2OH

OH OH OH OH

O O

O

O(-)

O

O(-)

23-04-12 14

Etapas de la Glucólisis. 3Etapas de la Glucólisis. 3

Alfa D Fructosa 6 fosfato Alfa D Fructosa 1,6 difosfato

Reacción: FosforilaciónEnzima: Fosfofructoquinasa Reactivos: Mg 2+, ATP

CH2O-P-O(-) CH2O-P-O(-)

OH OH OH OH

O

O

O(-)

O

O(-)

CH2OH + ATP

O

CH2-P-O(-) + ADP

O

O

Efectores Inhibido por: citrato, Mg, ATP, NADH, ac grasos de cad larga Activado por: Mg, ADP, AMP y Ortofosfato

23-04-12 15

Etapas de la Glucólisis. 4Etapas de la Glucólisis. 4

Alfa D Fructosa 1,6 difosfato

Reacción: condensación retroaldólica o aldólica inversaEnzima: Fructosa 1,6 difosfato, llamada gralmente... AldosaReactivos: ninguno

CH2O-P-O(-)

OH OH

O

O

O(-)

CH2-P-O(-)

O

O(-)

o

CH2-P-O(-)

O(-)

CHOH

CHO

O

+ CH2-P-O(-)

C=O

CH2OH

O

O

gliceraldehido D Fosfato 3 Fosfato dihidroxiacetona

23-04-12 16

Etapas de la Glucólisis. 5Etapas de la Glucólisis. 5

Fosfato dihidroxiacetona

Reacción: IsomerizaciónEnzima: Triosafosfato isomerasa Reactivos: ninguno

CH2O-P-O(-)

O(-)

CHOH

CHO

O

CH2-P-O(-)

C=O

CH2OH

O

O

3 Fosfato D gliceraldehido

(-)

23-04-12 17

Etapas de la Glucólisis. 6Etapas de la Glucólisis. 6

CH2O-P-O(-)

O(-)

CHOH

CHO

O

NAD(+) + Pi +

CH2O-P-O(-)

O(-)

CHOH

O(-)CO P O(-)

O O

O

+ NADH + H(+)

D GLICERALDEHIDO 3 FOSFATO

D 1,3 DIFOSFOGLICERATOREACCIÓN: Oxidación, Fosforilación

ENZIMA: Gliceraldehido 3 fosfato deshidrogenasa

Otros REACTIVOS: NAD+ , Pi

EFECTORES: Inhibido por NADH

23-04-12 18

Etapas de la Glucólisis. 7Etapas de la Glucólisis. 7

+ ADP

D 1,3 DIFOSFOGLICERATO

REACCIÓN: Fosforilación a nivel de sustrato

ENZIMA: Fosfoglicerato quinasa

Otros REACTIVOS: ADP, Mg 2+

o

CH20-P-O(-)

O(-)HCOH

COO-

D 3 FOSFOGLICERATO

+ ATP

O

CH2O-P-O(-) O(-)HCOH O(-) CO-P O(-)

O O

23-04-12 19

Etapas de la Glucólisis. 8Etapas de la Glucólisis. 8

CH20-P-O(-)

O(-)HCOH

COO-

CH20H

O(-)HCO-P O(-) + H2O O(-)

COO-

D 3 FOSFOGLICERATO D 2 FOSFOGLICERATO

REACCIÓN: Isomerización (transferencia de fosfato

ENZIMA: Fosfoglicerato mutasa

Otros REACTIVOS: Mg 2+

O

23-04-12 20

Etapas de la Glucólisis. 9Etapas de la Glucólisis. 9

CH20H

OHCO-P O(-) O(-)

COO-

D 2 FOSFOGLICERATO FOSFOENOLPIRUVATO

CH2

C-O

COO-

P O(-) + H2O

O(-)

O

REACCION: Deshidratación

ENZIMA: Enolasa

REACTIVOS: Mg 2+, o Mn 2+

EFECTORES: Inhibidos por F-

23-04-12 21

Etapas de la Glucólisis. 10Etapas de la Glucólisis. 10

CH3

C O +

COO-

CH2

C O

COO-

O

P O(-)

O(-)+ ADP

ATP

FOSFOENOLPIRUVATO PIRUVATO

REACCION: Fosforilación a nivel de sustrato

ENZIMA: Piruvato quinasa

Otros REACTIVOS: Mg 2+ o Mn 2+, K+

EFECTORES: Inhibido por Mg, ATP, ac Grrasos de cadena

larga

ACTIVADO por: Fructosa 1,6 difosfato

GluconeogenesisGluconeogenesis

23-04-12 22

La gluconeogénesis es una ruta metabólica

anabólica que permite la síntesis de glucosa a

partir de precursores no glucídicos.

23-04-12 23

Reacción GlobalReacción Global

23-04-12 24

VIA DE LAS VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATOPENTOSAS FOSFATO

23-04-12 25

23-04-12 26

23-04-12 27

F I N .

23-04-12 28

Gluc%F3lisis%20y%20su%20regulaci%F3n%20hormonal.ppt

http://www.wiley.com/college/boyer/0470003790/animations/gluconeogenesis/gluconeogenesis.htm