Este documento presenta información sobre varios temas relacionados con el metabolismo de carbohidratos. Explica procesos como la digestión y absorción de carbohidratos, la glucólisis, el ciclo de Krebs, la cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa. Estos procesos metabólicos aeróbicos y anaeróbicos permiten la degradación de la glucosa para producir energía en forma de ATP a través de una serie de reacciones enzimáticas que ocurren en el citosol y la mitocondria.
1. Universidad Nacional Agraria La Molina
Facultad de Ciencias
Departamento Académico de Química
BIOQUÍMICA
Elva Ríos Ríos
Departamento Académico de Química
Facultad de Ciencias
3. ■ Digestión y Absorción de Carbohidratos
TEMA 6
LOGRO DE APRENDIZAJE:
1. Reconocer los eventos relacionados a los procesos digestivos y
de transporte celular a nivel intestinal
14. CARBOHIDRATOS
Nuestra principal fuente de energía
Se almacena
como
glucógeno y
grasa
Es importante mantener los niveles de glucosa en sangre
Fibra:
carbohidrato
no digerible
15. DIGESTIÓN DE
CARBOHIDRATOS
Empieza en la boca
Antes del ingreso de la comida:
Vista y olores - Salivación
Comida ya en la boca - Producción de saliva
Amilasa salival: almidón
- Es importante masticar
Continua en la faringe
Bolo: comida y saliva mezcladas
En el estómago
- Actúan los ácidos
En el intestino delgado
- Amilasa pancreática
- Sacarasa, lactasa, maltasa
18. ❖ A nivel de la mucosa intestinal.
❖ Sólo como monómeros: glucosa, fructosa, galactosa.
❖ Para esto: digestión, procesos hidrolíticos exergónicos,
extracelulares, que se inician
❖ en la boca.
❖ Enzimas digestivas sintetizadas en glándulas
especializadas.
❖ Regulación: sistemas nervioso y endocrino.
ABSORCIÓN
26. ❖ Oxidación gradual de la glucosa, permite capturar energía; si fuera en un solo paso, se
disiparía toda como calor.
❖ Presenta: 10 Rx, catalizadas por diferentes enzimas.
❖ Vía anaeróbica lineal, citosólica.
❖ Ocurre en ausencia de oxígeno.
❖ Forma 2 piruvatos, 2 ATP netos y 2 NADH+H+.
❖ Provee de Energía, Hematíes (carece de mitocondria), Cerebro y músculo esquelético
activo; presenta metabolismo oxidativo parcial.
❖ Contribuye : Síntesis de productos intermediarios.
❖ Pte metabolismo : Fructosa y Galactosa
GLUCÓLISIS
28. ❖ Secuencia de 10 reacciones: Oxidación parcial en el Citosol sin oxigeno
(anaeróbica)
OXIDACIÓN GRADUAL
Glucosa (6C) 2 Piruvato (3C) + 2 ATP NETOS + 2 H2O +NADH + H+
Oxidación completa CO2 + H2O + 36 ATP NETOS
❖ Oxidación completa: en la mitocondria con oxigeno (aeróbica)
32. • La fructoquinasa y galactoquinasa son exclusivas del hígado;
• La hexoquinasa presente todos los órganos, el Km < por glucosa que por otras
hexosas.
GLUCÓLISIS DE OTROS MONOSACÁRIDOS
44. ■ Cadena transportadora de electrones y fosforilación oxidativa
TEMA 9
LOGRO DE APRENDIZAJE:
1. Comprender el destino de los equivalentes reductores en las
membranas mitocondriales y los eventos que permiten la síntesis
de ATP
46. Fundamento:
potencial electroquímico transmembrana
1. Flujo de e- a través de una cadena de transportadores de
membrana
2. Flujo de protones desde la matriz (fuerza protonmotriz).
3. Energía suficiente para sintetizar ATP (ADP + Pi)
En eucariotas: mitocondria
TEORÍA QUIMIOSMÓTICA DE MITCHELL
1961, Peter Mitchell
50. ❖ Crear gradiente
electroquímico para
ATP
❖ Proteínas integrales de
membrana y grupos
prostéticos capaces de
aceptar y ceder uno o
dos electrones.
❖ Flujo de electrones
través de estos
complejos Bombeo de
protones al espacio
intermembrana
CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES
52. COMPONENTES DE LA CADENA DE
TRANSPORTE DE ELECTRONES
A.
• NAD+/NADH + H+
B.
• FMN / FMNH2; FAD / FADH2 (en flavoproteínas)
C.
• Ubiquinona (coenzima Q)
D.
• Hem (en citocromos)
E.
• Centros o Complejo FeS
57. PROTEÍNAS CON CENTRO Fe-S (Fe NO HEM)
Son proteínas que contienen Fe3+ asociado con azufre (S), sea éste inorgánico o como
el encontrado en las cadenas laterales de Cisteina (Cys)...
63. LA MENBRANA INTERNA MITOCONDRIAL ES
IMPERMEABLE A IONES
El flujo de H+ crea:
❖ Gradiente o diferencia de
pH: potencial químico
❖ Gradiente o diferencia de
cargas: potencial eléctrico
❖ Potencial electroquímico :
“Fuerza protonmotriz”
64. FUERZA PROTÓN MOTRIZ
El gradiente de protones
generado impulsa la
síntesis de ATP mediante la
ATP sintasa
65. TRANSLOCADOR ADP/ATP
El ATP sintetizado en la matriz
mitocondrial es enviado al espacio
intermembranas por el translocador y
de ahí al resto de la célula
69. ❖ Culminación de vías productoras de energía en organismos aeróbicos.
❖ Punto de encuentro de la degradación de carbohidratos, lípidos y aa.
❖ Energía de oxidación de sustratos - síntesis de ATP
❖ Electrones donados por NADH+H+ y FADH2 - Reducción de O2 a H2O; fosforilación de
ADP Oxidación de NAD+ y FAD
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
70. INHIBIDORES DE LA CADENA DE TRANSPORTE DE
ELECTRONES
Algunas sustancias bloquean
la cadena respiratoria en
puntos específicos
71. LANZADERAS
Se denomina lanzaderas a la forma de ingresar los hidrógenos de los 2 NADH+H+
producidos en glucólisis (vía anaeróbica) a un transportador.
Esto se realiza transfiriendo los hidrógenos a un transportador capaz de atravesar la
membrana mitocondrial para luego transferir estos hidrógenos a una coenzima oxidada
NAD+ o FAD reduciendólas a NADH+H+ o FADH2 según el tipo de transpotador Malato
Aapartato o Glicerol 3-Fosfato.
75. BALANCE DE
ATP DE LA
OXIDACIÓN
COMPLETA DE
UNA MOLÉCULA
DE GLUCOSA
(CO2 Y H2O)
TEORIA
CLÁSICA
ATP
TEORÍA
MITCHEL
ATP
TEORIA
CLÁSICA
ATP
TEORÍA
MITCHEL
ATP
GLUCÓLISIS (ANAERÓBICA) 2 2 2 2
CONVERSIÓN DE 2 PIRUVATOS
EN 2 ACETIL COA (AERÓBICA)
2NADH+H+ 6 5 6 5
INGRESO DE 2 ACETIL COA AL
CICLO DE KREBS (AERÓBICA)
6NADH+H+
2FADH2
2GTP
18
4
2
15
3
2
18
4
2
15
3
2
LANZADERA MALATO ASPARTATO
(AERÓBICA)
2NADH+H+ 6 5
TOTAL 38 32
LANZADERA GLICEROL 3-
FOSFATO
(AERÓBICA)
2FADH2
4 3
TOTAL 36 30