Metabolismo de carbohidratos como conceptos básicos

Desarrollo de preguntas

Metabolismo de carbohidratos como conceptos básicos

1. (a) ¿Cómo puede definir metabolismo? (b) ¿Cuáles son algunas razones por las que las vías catabólicas y anabólicas son diferentes? (C) Explique tres maneras de regulación de las vías metabólicas.

A. “Metabolismo” es el término que se usa para describir la interconversión de compuestos químicos en el cuerpo, las vías que siguen moléculas individuales, sus interrelaciones, y los mecanismos que regulan el flujo de metabolitos a través de las vías.

B. Las diferencias de estas vías se debe más que nada a que las vías anabólicas son las implicadas en la síntesis de compuestos de mayor tamaño y más complejos a partir de precursores más pequeños, por ejemplo, la síntesis de proteína a partir de aminoácidos, y la síntesis de las reservas de triacilgliceroles y glucógeno. Las vías anabólicas son endotérmicas. En cambio, vías catabólicas, están involucradas en la degradación de moléculas de mayor tamaño; por lo general implican reacciones oxidativas; son exotérmicas; producen equivalentes reductores.

C.   - la acción de hormonas que muestran respuesta a las necesidades del cuerpo en conjunto; pueden actuar con rapidez al alterar la actividad de moléculas de enzima existentes, o con lentitud al alterar la velocidad de síntesis de la enzima

- Control por sustrato: El nivel de control más simple se puede ejercer al cambiar la rapidez de reacción de una enzima, por ejemplo, al modificar la concentración del sustrato. Las enzimas que catalizan una reacción reversible y dependen de una cierta concentración de sustrato para operar, a menudo no parecen tener sustrato suficiente cuando éste se calcula por célula. 

-Control alostérico: Las enzimas por tanto el control metabólico, puede ser afectado por ciertos metabolitos reguladores (efectores, modificadores o moduladores). Estos metabolitos pueden inhibir o activar la actividad enzimática. Las enzimas que catalizan reacciones de no equilibrio, suelen ser proteínas alostéricas sujetas a las acciones rápidas de control por “retroacción” o “anteroacción” mediante modificadores alostéricos, en respuesta inmediata a las necesidades de las células

2. (a) ¿Qué son reacciones acopladas en serie y en paralelo, por medio de las cuales se puede liberar energía libre?, indique ejemplos (b) Mencione algunos compuestos fosforilados que tengan un menor delta G y otros que tengan un mayor delta G que el ATP, ¿Cuál es el significado práctico de esto?

A. Rx acopladas: son aquellas en las que reacciones endergónicas preceden a reacciones exergónicas (acoplándose) para que las rutas metabólicas puedan tener lugar.

 En serie: reacciones consecutivas cuyos productos actúan simultáneamente como reactivos.

 Paralelo: 2 o más reacciones que compiten para la formación de un producto final.

 Ejemplo de reacciones acopladas:

 1-Glucosa + Pi Glucosa 6-Fosfato + H2O ΔG’°=13,8 kJ/mol

2-ATP + H2O ADP + Pi ΔG’° = -30,5 kJ/mol

(suma) ATP +glucosa ADP + Glucosa 6-Fosfato ΔG’°= -16,7 kJ/mol (RX exergónica)

 B. Compuestos fosforilados con ΔG’° menor que el ATP: Glu-1-P, Glu-6-P, Glicerol-3-P. Compuestos fosforilados con ΔG’° mayor que el ATP: 1,3 BPG, Fosfoenolpiruvato. Estos fenómenos ocurren por la estabilidad que presentan los productos formados de las rupturas de sus enlaces, por lo que dichos productos tendrán una menor ene

3. (a) Explique como el acoplamiento de una reacción termodinámicamente desfavorable puede convertirse en una favorable cuando se acopla a la hidrólisis de ATP.

A. Esas reacciones desfavorables pueden convertirse en procesos favorables al acoplarse con la hidrolisis de ATP debido a que esta reacción tiene un ΔG’° negativo de magnitud elevada debido a la estabilidad de los productos.

4. ¿Cuáles son los acarreadores de electrones en las reacciones de óxid o-reducción? (b) (c) ¿Cuál es la diferencia estructural y funcional entre el NADH y el NADPH?

A. Los acarreadores de e- en las Rx redox son el NADH, FADH2, ubiquinona, citocromo c.

B. El NADPH difiere estructuralmente de NADH por la presencia de un grupo fosfato adicional en la posición 2 'de la ribosa, que transporta el resto adenina. Funcionalmente, el NADH está involucrado principalmente en reacciones catabólicas, mientras que NADPH está involucrado en reacciones anabólicas. Además, el NADH se utiliza en la cadena de transporte de electrones para producir ATP por fosforilación oxidativa. NADPH se utiliza en el ciclo de Calvin para asimilar el dióxido de carbono.

HIDRATOS DE CARBONO

1. (a) ¿Cuáles son las funciones de los carbohidratos? (b) ¿Cómo se clasifican los carbohidratos? (c) ¿Cómo se calcula el número de isómeros de un compuesto? (d) ¿Qué es un enantiómero y un epímero? De un ejemplo de cada uno. (e) ¿Qué es un hemiacetal y un hemicetal intramoleculares? (f) ¿Qué es un anómero?

A. Los carbohidratos están ampliamente distribuidos en vegetales y animales; tienen importantes funciones estructurales y metabólicas. Su principal función en el organismo de los seres vivos es la de contribuir en el almacenamiento y en la obtención de energía de forma inmediata, sobre todo al cerebro y al sistema nervioso.

B. Los monosacáridos son los azúcares que no se pueden hidrolizar hacia carbohidratos más simples. Pueden clasificarse como triosas, tetrosas, pentosas, hexosas o heptosas, dependiendo del número de átomos de carbono (3-7), y como aldosas o cetosas, dependiendo de si tienen un grupo aldehído o cetona.

Los disacáridos son productos de condensación de dos unidades de monosacárido; los ejemplos son lactosa, maltosa, isomaltosa, sacarosa y trehalosa.

Los oligosacáridos son productos de condensación de 3 a 10 monosacáridos. Casi ninguno es digerido por las enzimas del ser humano.

Los polisacáridos son productos de condensación de más de 10 unidades de monosacáridos; los ejemplos son los almidones y las dextrinas, que pueden ser polímeros lineales o ramificados. Los polisacáridos a veces se clasifican como hexosanos o pentosanos, dependiendo de la identidad de los monosacáridos que los constituyen (hexosas y pentosas, respectivamente).

C. La glucosa, con cuatro átomos de carbono asimétricos, puede formar 16 isómeros. Los tipos de isomerismo de mayor importancia encontrados con la glucosa son:

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