Metabolismo de Carbohidratos

Metabolismo de Carbohidratos

1. 1. Glucólisis – vía glucolítica Reacción en 10 pasos Glucosa -> 2 Piruvato Características - Genera una cantidad limitada de ATP - Se lleva acabo en presencia o ausencia de O2 - ATP producido por fosforilación a nivel de sustrato Ruta central del metabolismo de Glc, en animales y plantas, la secuencia de reacciones se diferencia de una especie a otra en la regulación de su velocidad y en el destino metabólico del piruvato.
2. 2. Tres etapas 1. Preparación y corte La Glc – 6C,es fosforilada dos veces por ATP y cortada en dos moléculas para formar moléculas de gliceraldehído 3- P. Requiere una entrada de dos moléculas de ATP por molécula de Glc. 2. Oxidación y generación de ATP Las dos moléculas de Gliceraldehído 3-P se oxidan a 3- fosfoglicerato. La energía de esta oxidación es conservada por 2 moléculas de ATP y la producción de dos moléculas de NADH. 3. Formáción de piruvato y generación de ATP ◦ Las 2 moléculas de 3 fosfoglicerato son convertidas a piruvato, con el acompañamiento de la síntesis de dos moléculas más de ATP
3. 3. Fase de preparación
4. 4. Fase de partición
5. 5. Fase de oxidorreducción-fosforilación
6. 6. 1. Ruta degradativa. D – Glc oxidada a piruvato 2 Rutas Ausencia de oxígeno -> Reducida a lactato Glucólisis anaeróbica Mantenimiento de los niveles de NAD+ Presencia de oxígeno -> Piruvato descarboxilado a Acetil-CoA -> C.K. - oxidación completa a CO2 y H2O Glucólisis Aeróbica
7. 7. Piruvato Lactato Varios pasos sin balancear O O O2 OH O C6H12O6 H3 C C C O H 3C C C O Glucosa H Sin O2 O H3 C C S CoA Acetil-CoA
8. 8. La glicólisis es la ruta preparatoria para el metabolismo aeróbico de la glucosa
9. 9. 2. La glucólisis se integra con muchos procesos metabólicos, con intermediarios celulares de 3 y 6 C, comunes a otras rutas como: Pentosas fosfato Metabolismo intermediario Produccción de: Gliceraldehído 3-P -> Triacilglicerol Piruvato -> L-alanina Glc – 1P -> Glucógeno
10. 10. 3. La glucólisis es acompañada por la producción de ATP. ¼ del ATP de la Ox completa de Glc Glucosa 2 Piruvato 2 Acetil-CoA 6CO2 + 6H2O + + 8ATP 6ATP 24 ATP 2 Lactato + ATP
11. 11. Se sabe que existen dos ciclos importantes entre tejidos que interviene la gluconeogénesis. Los ciclos de Cori y de la alanina dependen de la gluconeogénesis en el hígado, seguida por la distribución de glucosa y su uso en un tejido periférico. Ambos ciclos proporcionan un mecanismo para el suministro de glucosa de forma continua a tejidos que dependen de ella como fuente primaria de energía.
12. 12. Gluconeogénesis a partir de lactato
13. 13. Gluconeogénesis a partir de alanina
14. 14. Mecanismo de la inhibición por glucagón y adrenalina de la glucólisis hepática, a través de la disminución en la concentración de fructosa 2,6- bisfosfato mediada por AMPc. Las flechas de trazo grueso señalan aquellas reacciones que predominan en presencia de glucagón. La flecha pequeña delante de la fructosa 2,6-bisfosfato indica una disminución de la concentración de este compuesto.
15. 15. Mecanismo responsable del aumento en la velocidad de la glucólisis hepática cuando las concentraciones de glucagon y adrenalina en la sangre son bajas y la de insulina es elevada. El receptor de la insulina en un componente intrínseco de la membrana plasmática. La flecha pequeña delante de la fructosa 2,6-bisfosfato indica un aumento de concentración.
16. 16. Lanzadera glicerol fosfato: (a) la glicerol 3-fosfato deshidrogenasa citosólica oxida el NADH; (b) la glicerol 3-fosfato deshidrogenasa de la cara exterior de la membrana interna mitocondrial reduce el FAD.
17. 17. Lanzadera malato-aspartato: (a) la malato deshidrogenasa citosólica reduce el oxalacetato (OAA) a malato; (b) el antiporte de ácidos dicarboxílicos de la membrana interna mitocondrial cataliza el intercambio eléctricamente neutro de malato por α-KG; (c) la malato deshidrogenasa mitocondrial produce NADH intramitocondrial; (d) la aspartato aminotransferasa citosólica transamina el aspartato a α-KG
18. 18. Ruta de degradación alterna de carbohidratos. Las enzimas de la vía se localizan en el citosol. Esta vía se realiza en tejidos con actividad biosintética alta Presenta dos fases: ◦ Oxidativa → NADPH(H+). Utilizado en reacciones de biosíntesis como donador de e- y H+. ◦ No oxidativa → Ribosa. Utilizada para formar nucleótidos y transformada en desoxiribosa → desoxinucleótidos. Cataliza interconversión de azúcares de 3, 4, 5, 6, y 7 carbonos. Las enzimas características son Transcetolasas y transaldolasas. La vía completa está regulada por los requerimientos de Ribosa y NADPH(H+).
19. 19. Trayectoria del carbono en la ruta de las pentosas fosfato •En la etapa oxidante, se convierten tres moléculas de un compuesto con cinco carbonos en tres moléculas de un azúcar con cinco carbonos (ribulosa-5P) liberando tres moléculas de CO2. •En la etapa no oxidante, tres moléculas de azúcares con 5C se interconvierten para producir dos moléculas de un azúcar con 6C (fructosa-6P) y una molécula de un compuesto con 3C (gliceraldehído-3P)
20. 20. En células de distintos tejidos del organismo
21. 21. Transporte de la Glc al interior de la célula por la proteína transportadora de glucosa (GLUT); (b) fosforilación de la glucosa por la hexoquinasa; (c) ruta de las pentosas fosfato; (d) glucólisis; (e) transporte de ácido láctico al exterior de la célula; (f) descarboxilación del piruvato por la piruvato deshidroganasa; (g) ciclo TCA; (h) glucogenogénesis; (i) glucogenólisis; (j) lipogénesis; (k) gluconeogénesis; (l) hidrólisis de la glucosa-6-fosfato y liberación de la glucosa desde la sangre; (m) formación de glucorónidos (destoxificación de fármacos y de bilirrubina por coagulación) por la vía del ácido gucurónico.
22. 22. Forma de almacenamiento de la glucosa como fuente rápida de la energía. Metabolismo del glucógeno Glucogenólisis: degradación de glucógeno a glucosa o glucosa-6P Glucogenogénesis: Síntesis de glucógeno. Estos proceso se lleva acabo en todos los tejidos, pero de manera especial en músculo (almacena del 1-2% de su peso húmedo) y en hígado (glucógeno hepático).
23. 23. El glucógeno es un polímero largo con residuos unidos por enlaces glucosídicos α(1→4) con ramas cada 10 residuos o más via enlaces α(1→6)