Metabolismo de los carbohidratos.

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

Los carbohidratos son compuesto de naturaleza organica y que pueden definirse como POLIHIDROXIALDEHIDOS O POLIHIDROXICETONAS.

Los carbohidratos mas sencillos son los Monosacaridos por ejm: la glucosa, la galactosa, fructosa, ribosa y la arabinosa. La unión de los Monosacaridos genera Los Disacaridos, Oligosacaridos y Polisacaridos.

Los Disacaridos son aquellos carbohidratos formados por la unión de 2 moléculas de Monosacaridos mediante un enlace covalente Glucosidico por ejm: La  Sacarosa (Glucosa + Fructosa), Lactosa (Glucosa + Galactosa) y Maltosa (Glucosa + Glucosa)

Los Oligosacaridos son aquellos carbohidratos formados por la unión de 3 a 10 moléculas de Monosacaridos tales como la Maltriosa y la Isomaltosa.

Los Polisacaridos son aquellos carbohidratos formados por mas de 10 moléculas de Monosacaridos como el Almidon y el Glucógeno.

SINTESIS DE INSULINA.

En condiciones de Hiperglicemia, el Glut 2 situado en las celulas β del pancreas permite la entrada de glucosa en la celula.

La glucosa se fosforila a Glucosa 6-fosfato y se oxida por via glucolitica hasta formar ATP. Este ATP bloquea los canales de Ka⁺, lo que perite que se acumule Ka⁺ dentro de la celula haciendola mas electropositiva en el interior provocando un cambio en el voltaje de -70 mv a -50mv, este cambio en el voltaje es captado por los canales de Ca⁺, permitiendo la apertura de estos canales y la entrada de calcio al interior celular, Esto permite que las veciculas llenas de insulina vayan hacia la membrana y se liberen en el torrente sanguineo.[pic 1]

TRANSPORTADORES DE GLUCOSA.

1. Transportadores SGLT-1
2. GLUT

• GLUT 1 y 3: Se encuentran en el Tejido Nervioso y en el Eritrocito, tienen una gran afinidad por la glucosa (el GLUT tiene mayor afinidad por la glucosa que el GLUT 1), Km bajo.
• GLUT 2: Se encuentran en el higado, celulas β del Pancreas, en la ritina y vasos sanguineos. Tiene poca afinidad por la Glucosa, Km alto.
• GLUT 4: Se encuentra en el Musculo  Esqueletico, Cardiaco y en el Tejido Adiposo. Tiene alta afinidad por la Glucosa, Km bajo
• GLUT 5: Se encuentra en las celulas ci¿on Ribete en Cepillo y pasa a glucosa. Posee una alta afinidad por la Glucosa pero mas por la Fructosa.

GLUCOLISIS

1. La glucosa entra en la via gluocolitica mediante su fosforilacion a glucosa-6-fosfato reacción catalizada por la enzima hexocinasa, sin embargo en el hígado y el páncreas esta reacción es catalizada por la glucocinasa.  
2. La Glucosa-6-fosfato se convierte en fructosa-6-fosfato a través de la enzima Fosfohexosa Isomerasa

La Fructosa-6-fosfato es fosforilada a Fructosa-1,6-bifosfato a través de la enzima Fosfofructocinasa 1

La Fructosa-1,6-bifosfato es separada por la  enzima Fructosa 1,6- bifosfato aldolasa en Fosfato de Hidroxiacetona y Gliceraldehido-3-fosfato.

1. El Fosfato de Hidroxiacetona se oxida a Gliceraldehido 3-fosfato a través de la enzima Fosfatriosa Isomerasa
2. El Gliceraldehido 3-fosfato se oxida a 1,3-bifosfatoglicerato a través de la enzima Gliceraldehido 3-fosfato Deshidrogenasa utilizando  NAD para formar un NADH.

El 1,3 bifosfatoglicerato se convierte en 3-fosfoglicerato a través de la enzima Fosfogliceratocinasa en presencia de ADP para formar ATP

1. El 3-fosfoglicerato  se convierte en 2-fosfoglicerato a través de la enzima fosfogliceratomutasa

EL 2-fosfoglicerato a través de la enzima enolasa se convierte en Fosfoenol Piruvato

1. EL Fosfoenol Piruvato se convierte en Piruvato a través de la enzima Piruvarocinasa en presencia de ADP para formar ATP
   VIA ALTERNA

1. La Fructosa 6-fosfato a través de la Fosfofructocinasa 2 se convierte en Fructosa 1,6-bifosfato la cual activa a la enzima Fosfofructocinasa 1.

REGULACION: La Glucolisis puede ser regulada por 4 enzimas: La Hexocinasa (Inducida por la Insulina), La Glucocinasa, La Fosfofructocinasa y La Piruvato Cinasa por una modificacion alosterica positiva y negativa. [pic 2]

RUTA DE LAS PENTOSAS

Es una ruta metabólica que utiliza glucosa para generar NADPH (Nicotinamida Adenina Dinucleotido Fosfato mas un hidrogenión )y Ribosa. Se produce a nivel del citosol, en el tejido adiposo, globulos rojos, higado y corteza suprarrenal. En los globulos rojos. Esta ruta es activada por la insulina (postprandial). No se produce ni se utiliza ATP.

Existe una fase oxidativa donde se genra NADPH y es irreversible y otra fase no oxidativa  donde se producen las pentosas fosfatos y es reversible.

El NADPH que se forma durante la fase oxidativa sirve como coenzima para la síntesis de acidos grasos y para regenerar el glutatition cuando este esta reducido, este glutation se reduce una vez que actúa y tiene que regenerarse en los globulos rojos ya que va actuar como un antioxidante para prevenir el daño de los radicales libres en los globulos rojos o el peroxido de carbono.

La ribosa que se forma es para formar pentosas que van a ser utilizadas para la sintesis de acidos nucleidos y nucleotidos (ADN).

FASE OXIDATIVA (NADPH)

1. La glucosa entra a la celula y se fosforila a glucosa-6-fosfato (la glucosa cuando entra a la celula necesita ser fosforilada para que no vuelva a salir), esta fosforilacion la realizan 2 celulas dependiendo del tejido La Hexocinasa (todos los tejidos), La Glucocinasa (Higado y Pancreas),
2.   La glucosa-6-fosfato se convierte en 6-fosfoglucono-1,5-lactona a través de la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, esta reaccion utiliza NADP para formar NADPH.
3. La 6-fosfoglucono-1,5-fosfato  se convierte a 6-fosfogluconato a través de la enzima gluconolactonasa.
4. El 6-fosfogluconato se convierte en ribulosa-5-fosfato atraves de la enzima 6-fosfogluconato deshidrogenasa y va a utilizar NADP para formar NADPH.

FASE NO OXIDATIVA

1. La Ribulosa-5-fosfato se convierte en Xilulosa-5-fosfato a través de la enzima Ribulosa-5-fosfato-3-Epimerasa y la Ribulosa-5-fosfato también se convierte en Ribosa-5-fosfato a través de la Ribulosa-5-fosfato-Isomerasa.
2. La Xilulosa-5-fosfato se convierte en Sedoheptulosa-7-fosfato a través de la Transcetolasa y la Ribulosa-5-fosfato se convierte en Gliceraldehido-3-fosfato a través de la misma enzima
3. La Sedoheptulosa-7-fosfato se convierte en Eritrosa-4-fosfato a través de la transaldolasa y El Gliceraldehido-3-fosfato se convierte en Fructosa-6-fosfato a través de la misma enzima Transaldolasa.
4. La Eritrosa-4-fosfato se convierte a través de la Trancetolasa en Gliceraldehido-3-fosfato y en Fructosa-6-fosfato.[pic 3]

[pic 4]

NOTA: LA TRANSCETOLASA VA A UTILIZAR A LA VITAMINA B1 COMO COFACTOR DE MANERA QUE LA DEFICIENCIA DE ESTA VITAMINA VA A IMPEDIR EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO

DE ESTA ENZIMA.

REGULACION: La ruta de las pentosas fosfato es regulada hormonalmente por la insulina (Activa la via)  y el glucagon (Desactiva la via) y enzimaticamente por la Glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa.

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