Digestion Y Metabolismo De Hidratos De Carbono

DIGESTIÓN, ABSORCIÓN Y METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONO

DIGESTIÓN

 Proceso por el cuál las moléculas complejas presentes en los alimentos son transformadas en moléculas mas simples, que los organismos pueden incorporar y utilizar.

 Se realiza por acción de ENZIMAS DIGESTIVAS.

 En la digestión de H de C intervienen:

 a-amilasas.

 Oligo a-1,6 glucosidasa.

 Disacaridasas.

A (alfa)-AMILASAS

a-amilasa salival:

• La ptialina salival (boca) comienza la digestión de polisacáridos.

• Cataliza la hidrólisis de enlaces glucosídicos tipo a(1-4). Deja libre unidades de maltosa, maltotriosa y a-dextrinas.

• Acción corta y se inactiva a pH ácido.

a-amilasa pancreática:

• Actúa de la misma manera que la ptialina salival.

• Continúa la hidrólisis de polisacáridos en el intestino.

• Los productos de hidrólisis son los mismos que antes.

OLIGO-a-1,6-GLUCOSIDASA.

 También llamada ISOMALTASA.

 Son enzimas intestinales que hidrolizan los enlaces glucosídicos tipo a-1,6.

 Completa la digestión de los polisacáridos.

DISACARIDASAS

• Provocan la digestión de disacáridos:

• SACARASA.

• MALTASA.

• LACTASA.

• Se ubican en el borde en cepillo de los enterocitos.

El producto de la digestión son MONOSACÁRIDOS que pueden absorberse a nivél intestinal.

ABSORCIÓN

 Proceso por el que las sustancias producidas en la digestión son transportadas selectivamente por la mucosa intestinal hacia la sangre.

 El transporte de azúcares desde la luz intestinal se realiza por medio de transportadores.

 La glucosa y galactosa se transportan por SGLUT.

 La fructosa se transporta por GLUT.

TRANSPORTE DE GLUCOSA

Los transportadores de glucosa principales son:

 SGLUT: (3 tipos): Ubicados en células intestinales y nefrones.

– Permiten la entrada de glucosa en cotransporte con Na+.

– Participan en absorción (intestino delgado) y resorción (riñón) de nutrientes.

 GLUT: (13 tipos): Permiten el ingreso de glucosa a todas las células.

– GLUT-2:

 en hígado y en células beta del páncreas.

 Es independiente de la insulina. Gracias a él, cuando hay un exceso de glucosa en sangre, ésta penetra en la célula beta y desencadena la secreción de insulina.

– GLUT-4:

 en células musculares y adipositos.

 Es un transportador regulado por la insulina.

TRANSPORTE INTESTINAL DE GLUCOSA

La glucosa ingresa junto con Na+ por los SGLUT (COTRANSPORTE).

Se usa la entrada de Na+ a favor de un gradiente de concentración creado por la BOMBA Na-K ATPasa para ingresar la glucosa.

Luego la glucosa sale hacia el intersticio por DIFUSIÓN FACILITADA (GLUT2)

La GALACTOSA ingresa igual que glucosa (SGLUT).

La FRUCTOSA ingresa por un mecanismo independiente de Na+ (GLUT).

METABOLISMO

 CATABOLISMO

– GLUCOLISIS Y CATAB. DE LAS HEXOSAS.

– GLUCOGENOLISIS.

– VÍA DE LAS PENTOSAS.

– CICLO DE KREBS.

 ANABOLISMO

– GLUCONEOGÉNESIS.

– GLUCOGENOGÉNESIS.

RUTAS PRINCIPALES DE LA GLUCOSA

1. ALMACENAMIENTO

 Glucógeno

2. GLUCOLISIS

3. VIA DE LAS PENTOSAS

RUTAS CATABÓLICAS

GLUCOLISIS

 La glucosa es el principal combustible de la mayoría de los microorganismos.

 Su oxidación completa a CO2 y H2O libera mucha energía.

 Almacenando glucosa en forma de polímero, se puede apilar en grandes cantidades con una osmolaridad baja en el citosol.

 Es la única fuente de energía en ciertos tejidos (cerebro, eritrocitos, esperma, médula renal, etc)

 Ocurre en el citoplasma.

 Son 10 pasos.

 Tiene 2 fases:

 FASE PREPARATORIA

 FASE DE BENEFICIOS

A) FASE PREPARATORIA

• Se forman 2 moléculas de gliceraldehído-3-fosfato.

• Se consumen 2 ATP.

Se invierte la energía del ATP para incrementar la de los intermediarios y se almacena en un metabolito común.

B) FASE DE BENEFICIOS

• Formación de 4 ATP.

• Se producen 2 NADH.

• Se forman 2 piruvatos que ingresan al ciclo de Krebs.

A) FASE PREPARATORIA

1) FOSFORILACIÓN DE LA GLUCOSA

La reacción es IRREVERSIBLE y constituye el 1er punto de regulación de la vía.

2) CONVERSIÓN DE GLUCOSA-6-FOSFATO EN FRUCTOSA-6-FOSFATO

3) FOSFORILACIÓN DE LA FRUCTOSA-6-FOSFATO

La reacción es IRREVERSIBLE y constituye el 2do punto de regulación de la vía.

4) RUPTURA DE LA FRUCTOSA 1,6-BISFOSFATO

5) INTERCONVERSIÓN DE LAS TRIOSAS FOSFATO

B) FASE DE BENEFICIOS

6) OXIDACIÓN DEL GLICERALDEHÍDO-3-FOSFATO

7) PRIMERA FOSFORILACIÓN A NIVEL DE SUSTRATO

8) REARREGLO DEL 3-FOSFOGLICERATO

9) DESHIDRATACIÓN DE 2-FOSFOGLICERATO

10) SEGUNDA FOSFORILACIÓN A NIVEL DE SUSTRATO

La reacción es IRREVERSIBLE y constituye el 3er punto de regulación de la vía.

BALANCE GLOBAL

 Podemos dividir la ecuación en:

Glucosa + 2NAD+ 2 piruvato + 2NADH + 2H+ DG10’= -146 kJ/mol

2ADP + 2Pi 2ATP + 2H2O DG20’= 61 KJ/mol

DG0’= DG10’ + DG20’ = -146 kJ/mol + 61 kJ/mol = -85 kJ/mol

De los -2.840 kJ/mol que produce la oxidación completa de glucosa a CO2 y H2O, solo el 5,2% se libera en la glucólisis.

DESTINOS DEL PIRUVATO

• En condiciones anaeróbicas:

1. Fermentación Láctica

2. Fermentación Alcohólica

• En condiciones aeróbicas:

1. Descarboxilación oxidativa del piruvato

Fermentación:

Degradación anaeróbica de glucosa u otros nutrientes a diversos productos para obtener energía en forma de ATP.

1- FERMENTACIÓN LACTICA

Ocurre en:

• Músculo en actividad intensa y Eritrocitos (en el interior de las mitocondrias).

• Bacterias anaeróbicas.

En condiciones anaeróbicas, el NADH generado en la glucólisis no puede oxidarse por deficiencia de O2, creando un déficit de NAD+ que frenaría la glucólisis.

En la glucólisis se generan 2 NADH por cada glucosa y en la fermentación láctica se consumen 2 NADH, por lo que la vía puede seguir generando ATP.

El lactato puede regenerar glucosa en el hígado (Ciclo de Cori).

CICLO DE CORI

 Es la conversión de lactato (producido en la glucólisis de tejidos extrahepáticos) en glucosa.

 El Lactato formado se libera a sangre y es transformado a Piruvato en el Hígado por la Lactato Deshidrogenasa.

 El piruvato puede originar glucosa en la Gluconeogénesis.

 El ciclo consume 4 ATP (mas de lo que genera en la glucólisis). Por eso el ciclo no se puede mantener indefinidamente.

Gran parte de la glucosa ingerida es captada por los eritrocitos y transformada en lactato vía glicólisis; este es captado por hígado y transformado en glucosa.

2- FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA

Ocurre en:

• Levaduras y otros Microorganismos

Se consumen los 2 NADH generados en la glucólisis, por lo tanto en el balance neto la ganancia es de 2ATP.

3- DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA DEL PIRUVATO

• Es irreversible, genera NADH por cada piruvato.

• La enzima es un complejo multienzimático formado por 3 enzimas (E1, E2 y E3).

• Necesita de 5 COENZIMAS:

• Tiamina pirofosfato (TTP): deriva de la vit. B1.

• FAD: deriva de vit. B2.

• NAD+: deriva de vit. B3.

• Coenzima A (CoA): deriva de la vit. B5.

• Lipoato

GLUCOGENOLISIS

 Es la degradación del glucógeno almacenado para formar glucosa.

 Intervienen 3 enzimas:

1. GLUCOGENO FOSFORILASA

2. ENZIMA DESRAMIFICANTE

3. FOSFOGLUCOMUTASA

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