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Metabolismo de los carbohidratos4
1. METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS DR. ANGEL M. CLAROS ARISPE MEDICO ORTOMOLECULAR
2. GENERALIDADES: Fuente principal de energía, síntesis de glucógeno (musculo, hígado). Glucosa en plasma 70 – 110 mg/dL. A diferencia del hígado el musculo no sede glucosa libres a la circulación. En el musculo la degradación de glucógeno da piruvato y lactato.
3. Cabolismo de la glucosa se da por varias vias: 1)Glucolisis o via de Embder-Meyerhof. El producto final piruvato, este se reduce a lactato, en ausencia de O2. En los globulos rojos la glucolisis es la unicavia de energia. 2) El piruvato + O2 es oxidado a CO2 y H2O. Descarboxilacion con perdida de CO2 y queda 2 carbonos (acetato), para ingresar al ciclo de Kreps.
4. CICLO DE CORI Esquema del ciclo de Cori. Las flechas en rojo muestran el sentido de las reacciones metabólicas que tienen lugar en el ciclo en un estado de esfuerzo físico. Las verdes indican las reacciones que tienen lugar en reposo.
6. TRANSPORTE DE GLUCOSA: 1) COTRANSPORTADORES ACTIVOS: Na/glucosa SGLT: se encuentran en la membrana apical de las celulas epiteliales prolongadas, de intestino delgado y tubulos renales. 2) DIFUSION FACILITADA: son mediadas por “uniporters”. Preferencia por la D-glucosa. a) GLUT 1: Se encuentran entodas las celulas del feto. En adultos, en los globulos rojos, fibroblastos, celulas endoteliales de los capilares sanguineos.
7. b) GLUT 2: Se encuentran en la membrana basolateral, menor afinidad, su velocidad de transporte, esta directamente relaciondo con el nivel de glucosa. Se encuentra en el epitelio intestinal, tubulos renales, hepatositos, celulas beta de los islotes de Langerhans. Deja pasan glucosa, galactosa y fructuosa.
8. c)GLUT 3: Tiene alta afinidad para mantener la glucosa. Se encuentra en cerebro y nervios perifericos. d) GLUT 4: Es regulado por la insulina. Se encuentra en tejido adiposo, musculo esqueletico, musculo cardiaco. e) GLUT 5: Se encuentra en la membrana apical y basolateral del enterosito. Es transportador de fructuosa. f) GLUT 7: Se encuentra en la membrana del reticuloendoplasmatico.
9. FOSFORILACION DE LA GLUCOSA: Es el paso inicial de todas la vias de utilizacion de monosacaridos. Primer paso es la esterificacion con ortofosfato para formas glucosa-6-fosfato, catalizado por la enzima hexoquinasa. Hexoquinasa existen 4 tipos: I-II-III . Se encuentra en todas las celulas, no se modifica por cambios de la glucemia. Son inhibidas por la G-6-P. Glucoquinasaisozima IV: Se encuentra en el higado, celulas beta del pancreas, solo acepta la D-glucosa. Depende de la cantidad de glucosa desponible. No son inhibidas por G-6-P. La sintesis es inducida por la insulina. La rapidaconversion de la glucosa en G-6-P, mantiene baja la glucosa intracelular, que favorese el ingreso de mas glucosa.
10. VIAS METABOLICAS DE LA GLUCOSA 1.) GLUCOGENOGENESIS: Conversion de glucosa en glucogeno. 2.) GLUCOGENOLISIS: liberacion de glucosa a partir de glucogeno. 3.) GLUCOLISIS: o via de Embden-Meyerhof: Es la degradacion de la glucosa a piruvato y lactato. 4.) DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO: el piruvato formado en la glucolisis, es convertida en un resto de 2 carbonos (acetato).
11. 5.) CICLO DEL ACIDO CITRICO, de KREBS o de ACIDOS TRICARBOXILICOS: los restos de acetato son finalmente oxidados a CO2 y H2O. 6.) VIA DE LA PENTOSA FOSFATO o HEXOSA MONOFOSFATO: via alternativa de la oxidaxion de la glucosa. 7.) GLUCONEOGENESIS: formacion de la glucosa o glucogeno a partir de fuentes no glusidicas. Los principales sustratos son, aminoacidosglucogenicos, lactato y glicerol.
13. ENERGÉTICA DEL ALMACENAMIENTO DE GLUCOSA EN FORMA DE GLUCÓGENO Las reacciones implicadas son las siguientes: Glucosa-6-P <-------------------------------------------> Glucosa-1-PGlucosa-1-P + UTP ----------------------------------> UDP-glucosa + PPiPPi + H2O ----------------------------------------------> 2 Pi (glucosa)n + UDP-glucosa --------------------------> (glucosa)n+1 + UDP UDP + ATP ---------------------------------------------> UTP + ADP Reacción sumaria:Glucosa-6-P + ATP + (glucosa)n + H2O ----------> (glucosa)n+1 + ADP + 2 Pi . Para sintetizar GLUCOGENO se necesita 3 enzimas: A) UDP-glucosa pirofosforilaza. B) Glucosa sintasa. C) Enzima ramifica
31. 6. VIA DE PENTOSA FOSFATO Representa el 20% del metabolismo de la glucosa. Funciones principales son: A) Generar NADPH nicotinamidaadeninadinucleotido fosfato reducido. B) Producir pentosa fosfato, para síntesis de nucleótidos y ácidos nucleótidos y ácidos nucleícos. Consta de 2 faces: Oxidativa y no oxidativa
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34. SIGNIFICACION FUNCIONAL: 1.) Los hidrógenos captados por NADP, en la primera fase, es utilizado en distintos procesos de síntesis: a) ACIDOS GRASOS: en hígado, tejido adiposo, y mamas. b) COLESTEROL y ACIDOS BILIARES: en hígado. c) HORMONAS ESTEROIDEAS: en corteza suprarrenal, ovarios y testículos. d) Procesos de desintoxicación, dependientes del Citocromo P450, en hígado.
35. NADPH, puede ceder sus equivalentes de reducción a NAD (catalizada por transhidrogenasa) y este sede a la cadena respiratoria, para generar energía. ERITROCITOS el NADPH protege contra agentes oxidantes, mantiene el Glutation reducido en valores normales, y a disminuir los valores de la metahemoglobina. NEUTROFILOS y otras células fagociticas, utilizan ROTS para destruir bacterias, una de ellas es el ION SUPEROXIDO, que se forma por reducción del oxigeno que requiere NADPH generado por esta vía.
36. Producción de ribosa-5-fosfato, utiliza en la síntesis de nucleótidos y ácidos nucleícos. La deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, en frecuente en la raza negra, trastorno genético, que se manifiesta por fragilidad de los glóbulos rojos, con tendencia a la hemolisis, cuando se ingiere ciertas drogas (primaquina; derivados de sulfamidas; nitrofuranos; aspirina y otras), alimentos como (haba). La falta de NADPH, disminuye la estabilidad de los eritrocitos y es causa de anemia hemolítica.
37. 7. GLUCONEOGENESIS Producción de glucosa a partir de otros metabolitos no glúcidos. Es la fuente de energía de cerebro, testículo, eritrocitos y medula renal, su única fuente de energía es la glucosa. En la hambruna el cerebro puede obtener energía a partir de cuerpos cetonicos, que se convierten en AcetilCoA. Utiliza el piruvato, lactato, glicerol, alanina, glutamina, como fuente primaria de carbono. El hígado y riñón son los sitios principales de esta vía.
