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GLÚCIDOS DE LA DIETA
• Los glúcidos aportados en la dieta son
• POLISACÁRIDOS Almidón
• DISACÁRIDOS Sacarosa, Lactosa, Maltosa• DISACÁRIDOS Sacarosa, Lactosa, Maltosa
• MONOSACÁRIDOS Fructuosa, Glucosa
DIGESTIÓN DE LOS GLÚCIDOS
La digestión de los Glúcidos que se incorporan con los alimentos consiste en :
La transformación de las grandes moléculas que los componen en moléculas sencillas que son posteriormente absorbidas por el intestino delgado. Este proceso es realizado por enzimasespecíficas
• BOCA
AMILASA SALIVAL (PTIALINA)
pH: 6.9
Maltosa,
Almidón Maltotriosa, Dextrinas
límitelímite
Esta enzima hidroliza los enlaces alfa 1-4 glicosídicos. Acción limitada por el escaso tiempo que permanece el alimento en la boca.
INTESTINO DELGADO• Digestión Luminal:
• AMILASA PANCREÁTICApH :8
Maltosa, Maltotriosa,Almidón Dextrinas límite Almidón Dextrinas límite
Esta enzima hidroliza los enlaces alfa 1-4 glicosídicos y tiene una poderosa acción hidrolítica.
• ALFA 1-6 GLICOSIDASA
INTESTINO DELGADO
Digestión de Superficie :
•DISACARIDASAS
Maltosa MALTASA GlucosaSacarosa SACARASA Glu + FructLactosa LACTASA Glu + Galac
ABSORCIÓN DE LOS GLÚCIDOS : Monosacáridos
• GLUCOSA Y GALACTOSA
Difusión Facilitada con receptores
Cotransporte con el sodio
• FRUCTOSA
Difusión Facilitada
DIFUSIÓN FACILITADA con receptores• GLUT -1 : En la membrana de la mayoría de las células.
• GLUT -2 : En la membrana de células hepáticas y células beta del páncreas y membrana basolateral de las células epiteliales. Solo están activos cuando la glucemia es alta, es decir, en período post- prandial. Poseen menor afinidad por la glucosa que los GLUT-1
• GLUT -3 : En membrana de neuronas, placenta y testículos. Son de alta afinidad y bajo Km
• GLUT -4 : En membrana de células musculares y adipocitos. Son insulino dependientes: en presencia de insulina aumentan en número y captan más glucosa
• GLUT -5 : En intestino delgado. Transportan fructosa
VÍA METABÓLICA • Ruta que sigue los macronutrientes• Sucesión de reacciones químicas• De un sustrato inicial conduce a uno o varios productos finales
• Pasa por varios metabolitos intermediarios• Reacciones catalizadas por enzimas• Ocurren en el interior de las células• Rutas metabólicas interconectadas• Regulación• Balance energético
• VÍA O RUTA CATABÓLICA: son rutas oxidativas (de degradación), que liberan energía (exergónicas) y poseen poder reductor (se reducen coenzimas). A lo largo de la misma puede ocurrir la síntesis de ATP.
• VÍA O RUTA ANABÓLICAS: son rutas • VÍA O RUTA ANABÓLICAS: son rutas reductivas (de síntesis), que consumen energía (endergónicas) y poseen poder oxidativo (se oxidan coenzimas durante las mismas).
• VÍA O RUTA ANFIBÓLICA: son mixtas
GLUCÓLISIS: Ruta de Embdem-Meyerhoff
Es la degradación o el proceso de oxidación de la GLUCOSA, con fines
energéticos
--Se lleva a cabo en todos los tejidos -- Dentro de la célula, en la fracción soluble del -- Dentro de la célula, en la fracción soluble del citoplasma ( citosol)
-- Es la forma rápida que tiene la célula de conseguir energía
-- Esta compuesta por 10 reacciones sucesivas y termina con la obtención de 2 moléculas de PIRUVATOS.
Etapa 1: Fosforilación de la glucosa en una reacción endergónica que consume unamolécula de ATP
Etapa 2: Isomerización de la glucosa 6-fosfato, que consiste en una reorganización dela molécula para formar el anillo pentagonal de la fructosa
Etapa 3: Fosforilación de la fructosa 6-fosfato con gasto de una molécula de ATP
Etapa 4: Escisión de la fructosa 1,6-bifosfato en dos triosas que coexisten en equilibrio.Etapa 4: Escisión de la fructosa 1,6-bifosfato en dos triosas que coexisten en equilibrio.Se puede considerar que si se obtienen dos moléculas de gliceraldehido 3-fosfato. Apartir de esta etapa el número de moléculas que intervienen se duplica
A partir de aquí los productos obtenidos hay que multiplicarlos por dos. Se obtienen 2 Gliceraldehídos, cada uno de los cuales entrará en la fase dos. Por cada uno de ellos, se obtendrán los productos de la fase 2
Etapa 5: Interconversión de triosas-fosfato. La DHAP debe ser transformada en G3P, gracias a la acción de la triosa-fosfaqto isomerasa.
dos. Por cada uno de ellos, se obtendrán los productos de la fase 2
Etapa 6: Oxidación y fosforilación del gliceraldehido 3-fosfato. Se emplea un fosfato inorgánico (Pi) y se reducen 2 moléculas de NAD+
Etapa 7: Desfosforilación del ácido 1,3 bifosfoglicérico, formándose una molécula de ATP por cada molécula de acido 1,3 bifosfoglicérico.
Etapa 8: Isomerización del ácido 3-fosfoglicérico, en el que el grupo fosfato cambia su posición del C3 al C2.
Etapa 9: Formación de un doble enlace como consecuencia de la pérdida de un átomo de hidrógeno y un grupo –OH en el ácido 2-fosfoglicérico.
Etapa 10: Desfosforilación del ácido fosfoenolpirúvico, obteniéndose ácido pirúvico y ATP (una molécula por cada molécula de ácido fosfoenolpirúvico)
RESUMEN PRIMERA FASERESUMEN PRIMERA FASEFosforilaciónHexoquinasa1
2Isomerización
Fosfoglucoisomerasa
Glucosa
Glucosa-6-fosfato (G6P)
Fructosa-6-fosfato (F6P)
5
3
4
FosforilaciónFosfofructoquinasa
Ruptura Aldolasa
Isomerización Triosa fosfato isomerasa
Fructosa-6-fosfato (F6P)
Fructosa-1,6-bifosfato (FBP)
Dihidroxiacetona fosfato (DHAP)
Gliceraldehído-3-fosfato (G3P)
Gliceraldehído-3-fosfato (G3P)
Oxidación y fosforilaciónGliceraldehído-3-fosfato
desidrogenasa
6
Fosforilación a nivel sustrato
Fosfoglicerato quinasa
7
Isomerización
Gliceraldehído-3-fosfato (G3P)
1,3-bifosfoglicerato (BPG)
3-fosfoglicerato (3PG)
Isomerización Fosforiglicerato
mutasa8
Fosforilación a nivel sustrato
Piruvato quinasa
10
Deshidratación Enolasa
9
Piruvato
2-fosfoglicerato (2PG)
Fosfoenolpiruvato (PEP)
BALANCE ENERGÉTICO DE LA GLUCÓLISIS:
La oxidación de una molécula de glucosa produce:
Dos moléculas de piruvato
Dos moléculas de NADH + H+Dos moléculas de NADH + H+
Cuatro moléculas de ATP; pero como se utilizaron dos
moléculas de ATP en la primera etapa, en total se obtienen 2
ATP. Ruta catabólica
1 glucosa + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi ���� 2 piruvato+ 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2H2O
El piruvato es aún una molécula con abundante energía,que puede producir una cantidad sustancial de ATP.
• BAJO CONDICIONES AERÓBICAS, RESPIRACIÓNCELULAR, el piruvato forma una molécula transicionalCELULAR, el piruvato forma una molécula transicionalintermedia mediante decarboxilación oxidativa:
Acetil-CoA.Esta molécula se oxida completamente por medio del ciclodel ácido cítrico o CICLO DE KREBS a CO2,produciendo GTP, FADH2 y NADH + H+.
• BAJO CONDICIONES ANAERÓBICAS, el piruvato debeconvertirse en un producto final reducido, lo que reoxidaal NADH+H+, disponiendo nuevamente del NAD+necesario para la glucólisis
Esto se produce de dos maneras,• A) En el músculo, el piruvato se reduce a lactato para• A) En el músculo, el piruvato se reduce a lactato pararegenerar NAD+ : FERMENTACIÓN HOMOLÁCTICA.
• B) En las levaduras el piruvato se descarboxila paraproducir CO2 y acetaldehido que luego es reducido porNADH para generar NAD+ y etanol: FERMENTACIÓNALCOHÓLICA.
Acetaldehído
H+
CO2
Piruvato
H+NADH +H+ NADH+
Etanol Lactato
NAD+NAD+
H+NADH +H NADH+
• Fermentación del ácido láctico:– Células animales– Bacterias del ácido láctico
• Fermentación alcohólica:– Levaduras
• En el músculo, durante una actividad intensa cuando la demanda de ATP es alta y el suministro de oxígeno es escaso.
• El ATP se sintetiza en gran parte por medio de la glucólisis anaeróbica que produce ATP rápidamente.
• La enzima lactato deshidrogenasa (LDH) cataliza la oxidación de NADH por piruvato para producir NAD+ y lactato.
• Reacción 11 de la glucólisis.• Reacción 11 de la glucólisis.
REGULACIÓN
La Glucólisis se puede regular de distintas formas, y esto sucede según las situaciones en que se encuentre el organismo. A tener en cuenta :
�Energía celular
�Concentración intracelular de glucosa
�Regulación hormonal
�Regulación alostérica
�CONCENTRACIÓN INTRACELULAR DE GLUCOSA
• Una alta concentración de glucosa por una dieta hiperglucídica
• Una situación de saciedad
• En el ejercicio , un aumento de la glucógenolisis • En el ejercicio , un aumento de la glucógenolisis muscular
FAVORECE
LA
GLUCÓLISIS
�REGULACIÓN HORMONAL
ATP ADP
FOSFOFRUCTO-
QUINASA 2a
Glucágon/insulina
+
Aumenta glucólisis
FRUCTOSA 6 P FRUCTOSA 2-6 di P
QUINASA 2a
�REGULACIÓN ALOSTÉRICA
Esta regulación se lleva a cabo sobre tres enzimas que intervienen en los pasos mas importantes de la glucólisis, dando lugar a procesos irreversibles
1. HEXOQUINASA1. HEXOQUINASA
Su modulador negativo es la GLUCOSA 6 P
No se ve afectada su acción por el estado energético.
2.FOSFOFRUCTOQUINASA I
Moduladores negativos: ATP, Citrato
Moduladores positi :Fructuosa 2,6 diP, AMP, ADP
3.PIRUVATO QUINASA
Su modulador negativo es: ATP, Citrato
Su modulador positivo es: Fructuosa 1-6 di P
Parte de la fructosa 6 P, no sigue el camino de la glucólisis y es transformada a fructosa 2-6 diP, glucólisis y es transformada a fructosa 2-6 diP, por la acción de la Fosfofructoquinasa II.
Esta fructosa 2-6 diP es el principal modulador alostérico positivo de la FOSFOFRUCTOQUINASA I
REGULACION ALOSTERICAREGULACION ALOSTERICA::
FOSFOFRUCTOQUINASA I
FRUCTOSA 2-6 di P
+Aumenta
glucólisis
FRUCTOSA 6 PFRUCTOSA 6 P FRUCTOSA FRUCTOSA 11--6 6 didi PP
FOSFOFRUCTOQUINASA I
FRUCTOSA 1-6 di Pasa
FRUCTOSA 2-6 di P
--
Disminuye
gluconeogénesis
Proteínas Polisacáridos Lípidos
AA Glucosa Glicerol y AG
Piruvato
Decarb. oxidativa del piruvato (MM)
Acetil-CoA
Ciclo de Krebs (MM)Coenzimas reducidas (NADH+ H+ y FADH2), GTP y CO2
Cadena respiratoria y Fosforilación Oxidativa (MMI)AGUA y ATP
CICLO DE KREBS
• Es el conjunto de reacciones químicas por las
cuales los glúcidos, ácidos grasos y
aminoácidos se terminan de degradar a CO2 a
través del intermediario común acetil-CoA otravés del intermediario común acetil-CoA o
bien, se generan precursores para la síntesis de
moléculas...
• Ocurre en presencia de Oxígeno
CICLO DE KREBS
• ¿Cuál es su localización tisular?:
• Se lleva a cabo en todos los tejidos que posean
mitocondrias;
• ¿Cuál es su localización celular?:• ¿Cuál es su localización celular?:
• Matriz mitocondrial, salvo la succinato
deshidrogenasa que se encuentra adherida a la
membrana interna mitocondrial…
CICLO DE KREBS
• Completa la degradación de los macronutrientes, a través de la degradación del resto acetilo
• Aporta precursores para las biosíntesis• Aporta precursores para las biosíntesis
• Provee coenzimas reducidas para la formación de ATP
• Genera la mayor parte del CO2 tisular
ACETIL COAACETIL COA
CITRATO
OXALACETATO
MALATO
PIRUVATOHidratos de Carbono
Lípidos
Aminoácidos
Degradación2 carbonos
4 carbonos
6 carbonos
43
CITRATO
ISOCITRATO
ALFA-CETO GLUTARATO
SUCCINIL COA
SUCCINATO
FUMARATO CICLO DE KREBS
MALATO 6 carbonos
6 carbonos
5 carbonos
CICLO DE KREBS: REGULACIÓN
• El Krebs puede ser regulado por:
• Relación ATP/ADP;
• Relación NADH + H+ /NAD+;
• Disponibilidad de sustratos…
EL CICLO DE KREBS SE ACTIVA EN:
• SACIEDAD
• DIETAS HIPERPROTEICAS
• DIETAS HIPERLIPIDICAS
ES POCO ACTIVO EN:
• AYUNO
• EJERCICIO; ESTRES
• DIABETES MELLITUS…