Metabolismo De Carbohidratos

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

La necesidad de un aporte constante de energía a la célula se debe a que ella lo requiere para realizar varias funciones, entre las que destacan: (a) la realización de un trabajo mecánico, por ejemplo, la contracción muscular y movimientos celulares, (b) el transporte activo de iones y moléculas y (c) la síntesis de moléculas. Para la mayoría de los animales, incluyendo al hombre, la energía útil para la célula es la energía química, la cual se encuentra contenida en los nutrientes (carbohidratos y lípidos, principalmente) que se consumen. A través de un conjunto procesos enzimáticos bien definidos, la célula extrae dicha energía y la hace disponible para que se realicen una gran variedad de procesos celulares, entre los que destacan los encaminados a la síntesis de (anabolismo) y degradación (catabolismo) de biomoléculas, a la suma de ambos procesos se le identifica como Metabolismo. La célula ha diseñado para la glucosa, los ácidos grasos y los aminoácidos un proceso metabólico único (metabolismo de carbohidratos, de lípidos y de proteínas, respectivamente), acompañado cada uno de ellos de un estricto mecanismo de regulación (control metabólico).

A continuación, se hará una breve descripción de los procesos anabólico y catabólico de la glucosa.

Las vías enzimáticas relacionadas con el metabolismo de la glucosa son:

(1) Oxidación de la glucosa, (2) formación de lactato (3) metabolismo del glucógeno,

(4) gluconeogénesis y (6) vía de las pentosas fosfato.

ANABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS

El anabolismo de los carbohidratos es la construcción de moléculas de carbohidratos a partir de moléculas simples (CO2 y H2O).

El proceso se llama fotosíntesis, lo realizan las plantas, y su fórmula general es:

6 H2O + 6 CO2 + e ---------> C6H12O6 + 6 O2.

La e representa energía (luz de sol), y se lee: 6 de Agua más 6 de Bióxido de Carbono más luz solar se transforman en una glucosa y 6 de oxígeno.

CATABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

Los azucares que ingieres entran a tu cuerpo como disacáridos, oligosacáridos o polisacáridos estos para ser utilizados tienen que encontrarse en forma monomerica (glucosa, fructosa, manosa) de este modo en el citoplasma celular pueden entrar a la glucolisis, un proceso que consta de 10 pasos catalizado por diferentes enzimas, para formar piruvato, el piruvato según las condiciones el organismo o el tejido puede entrar a 2 rutas, una aeróbica para convertirse en Acetil CoA utilizado en el ciclo de Krebs para producir NADH y FADH2 los cuales son utilizados para sintetizar ATP, o por otro lado el piruvato tiene un ruta anaeróbica en la cual produce ácido láctico o etanol. El ácido láctico puede resintetisar la glucosa en el hígado.

EL CICLO DE KREBS

Este proceso, se inicia con la condensación irreversible de las moléculas de Acetil-CoA y oxaloacetato, esta reacción es catalizada por la enzima citrato sintasa y su producto es el citrato. A partir de citrato, se despliega una serie de reacciones irreversibles, que culminan con la generación de otra molécula de oxaloacetato, pasando por la formación de -cetoglutarato y su tranformación en

succinil CoA + NADH + CO2, reacción catalizada por un complejo enzimático denominado complejo del -cetoglutarato deshidrogenasa que requiere como coenzimas y grupos prostéticos a TPP, FAD, NAD+ y lipoamida, igual a los requeridos por el complejo de la piruvato deshidrogenasa. Otros intermediarios son: la formación de succinato y liberación de un GTP a partir de succinil CoA y por consiguiente la síntesis de fumarato a partir de succinato, reacción el la cual se libera un FADH2, existe también en el ciclo de Krebs un sitio mas de descarboxilación oxidativa, en donde se forma NADH + CO2 y otro donde únicamente se libera NADH.

El ciclo de Krebs es la vía común para la oxidación aeróbica de los sustratos energéticos, condición que convierte a este proceso enzimático en la vía degradativa más importante para la generación de ATP. Los 3NADH y el FADH2 liberados en el ciclo de Krebs, son reoxidados por el sistema enzimático transportador de electrones

(Figura 1), estableciendo así un flujo de electrones, los cuales son dirigidos hacia el O2 como aceptor final, los productos de este proceso son una molécula de agua y una gran cantidad de energía liberada, energía que es utilizada para sintetizar ATP. Al acoplamiento entre la oxidación de los equivalentes reductores (NADH, FADH2) y la síntesis de ATP (ATP sintetasa) se les conoce como fosforilación oxidativa.

REACCIONES DEL CICLO DE KREBS

• Reacción 1: condensación del oxalacetato con la acetil CoA

La enzima citrato sintasa condensa a la acetil-CoA (2C) con el oxalacetato (4C) para dar una molécula de citrato (6C). Como consecuencia de esta condensación se libera la coenzima A (HSCoA). La reacción es fuertemente exergónica: es irreversible.

• Reacción 2: isomerización del citrato a isocitrato

La isomerización del citrato en isocitrato ocurre por dos reacciones, que se resumen en una.

• Reacción 3: oxidación y decarboxilación del isocitrato

El isocitrato es sustrato de la isocitrato

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