Etapas Previas Al Metabolismo

Introducción

Este trabajo hablara sobre las etapas previas que suceden en nuestro cuerpo antes de que el metabolismo se lleve a cabo.

Serán tratados los temas de carbohidratos, de lípidos, de proteínas y de nucleótidos.

Veremos cómo es su digestión en el cuerpo además de cómo se absorben y como es su transporte, si es pasivo si es activo y como es que llega a la sangre.

Y el porqué es necesario consumirlos en nuestra dieta para poder estar saludables.

Carbohidratos

Almidón.

El almidón es un homopolimero de glucosa que forma una cadena a-glucosidica, llamada glucosano o glucano. Es el carbohidrato más importante de la dieta en cereales, papas, legumbres y otras verduras. Los dos constituyentes principales son amilosa (13 a 20%), que tiene una estructura helicoidal no ramificada y amilopectina (80 a 85%), que consta de cadenas ramificadas compuestas de 24 a 30 residuos de glucosa unidos por enlace a1-4 en las cadenas y por los enlaces a1-6 en los puntos de ramificación. (Murray, Bender, Katheleen M, Kennelly, Rodwell, & Weil, 2010)

El grado en el cual la amilasa hidroliza el almidón en los alimentos está determinado por su estructura, el nivel de cristalización o hidratación y por el hecho de si esta encerado en paredes de células vegetales intactas. El índice glucémico de un alimento feculento es una medida de su digestibilidad con base en el grado al cual aumenta la concentración de glucosa en sangre en comparación con una cantidad equivalente de glucosa o un alimento de referencia, como pan blanco o arroz hervido.

En las células vegetales, uno de los destinos de la molécula de glucosa es convertirse, por un mecanismo semejante, en almidón. Tanto el glucógeno como el almidón y otros polímeros de los azúcares forman sistemas de reserva en los organismos. Por lo tanto, también hay vías para la degradación de estas sustancias. La misma figura II.4 muestra también que la conversión de la glucosa en glucógeno es un camino reversible. De hecho, cuando comemos se sintetiza el glucógeno para guardar los azúcares que hemos ingerido. Luego, este polímero se va degradando lentamente entre una comida y otra y mantiene el nivel de glucosa de nuestra sangre, pues muchos tejidos requieren azúcar en forma constante. En los animales el glucógeno sirve para almacenar azúcar, la cual se gasta entre una comida y otra; en las plantas el almidón se almacena en las estructuras que aseguran su reproducción, como las semillas de los cereales, o en los tubérculos, como las papas. El otro camino que puede seguir la glucosa es su degradación. (EL METABOLISMO, O LAS TRANSFORMACIONES DE LAS MOLÉCULAS EN LAS CÉLULAS, 2011)

Glucógeno

La glucosa es el recurso preferido del organismo para sintetizar ATP.

El glucógeno (o glicógeno) es un polisacárido de reserva energética formado por cadenas ramificadas de glucosa; es insoluble en agua, en la que forma dispersiones coloidales. Abunda en el hígado y en menor cantidad en los músculos, así como también en varios tejidos.

Los hepatocitos y las fibras musculares pueden llevar a cabo la glucogénesis, en la que cientos de monómeros de glucosa se combinan para formar el polisacárido del glucógeno. La capacidad de almacenamiento total del glucógeno es de alrededor de 125g en el hígado y de 375g e el musculo esquelético. (Trudy & McKee, 2009)

Antes de que las células puedan usar la glucosa, esta debe atravesar primero la membrana plasmática y entrar en el citosol.

La absorción de la glucosa en el tracto gastrointestinal se realiza por transporte activo secundario (cotransportadores de Na+- glucosa). La glucosa entra en la mayoría de las células mediante moléculas GluT, una familia de transportadores que transporta la difusión facilitada.

El glucógeno es el polisacárido de reserva energética en los animales que se almacena en el hígado (10% de la masa hepática) y en los músculos (1% de la masa muscular) de los vertebrados. Además, pueden encontrarse pequeñas cantidades de glucógeno en ciertas células gliales del cerebro.

Gracias a la capacidad de almacenamiento de glucógeno, se reducen al máximo los cambios de presión osmótica que la glucosa libre podría ocasionar tanto en el interior de la célula como en el medio extracelular.

Cuando el organismo o la célula requieren de un aporte energético de emergencia, como en los casos de tensión o alerta, el glucógeno se degrada nuevamente a glucosa, que queda disponible para el metabolismo energético.

En el hígado la conversión de glucosa almacenada en forma de glucógeno a glucosa libre en sangre, está regulada por la hormona glucagón y adrenalina. El glucógeno hepático es la principal fuente de glucosa sanguínea, sobre todo entre comidas. El glucógeno contenido en los músculos es para abastecer de energía el proceso de contracción muscular.

El glucógeno se almacena dentro de vacuolas en el citoplasma de las células que lo utilizan para la glucólisis. Estas vacuolas contienen las enzimas necesarias para la hidrólisis de glucógeno a glucosa.

Sacarosa, Maltosa y Lactosa.

En la boca la amilasa salival convierte al almidón (un polisacárido) en maltosa (un disacárido), maltriosa (un trisacárido) y a-dextrinas.

Las moléculas de sacarosa, maltosa y lactosa ingeridas –tres disacáridos- no se degradan hasta llegar al intestino delgado. Res enzimas del ribete cepillo digieren a estos disacáridos en monosacáridos. La sacarasa desdobla la sacarosa en una molécula de glucosa y una de fructosa, la lactasa digiere la lactosa en una molécula de glucosa y una de galactosa y la maltasa degrada la maltosa y la maltriosa en dos o tres moléculas de glucosa, respectivamente. La digestión de los hidratos de carbono termina con la producción de monosacáridos que el sistema digestivo puede absorber.

Los monosacáridos pasan la luz del intestino a través de la membrana apical por difusión facilitada o transporte activo. La fructosa, un monosacárido que se encuentra en las frutas, es transportada por difusión facilitada; la glucosa y la galactosa pasan a través de las células absortivas de las vellosidades por transporte activo secundario que esta acoplado al transporte activo de Na+.

Los disacáridos son azucares compuestos de los residuos de monosacárido unidos por un enlace glucosidico. Los disacáridos importantes en el aspecto fisiológico son maltosa, sacarosa y lactosa. La hidrolisis de la sacarosa de una mezcla de glucosa fructosa denominada azúcar invertido porque la fructosa es fuertemente levorrotatoria y cambia, invierte la acción dextrorrotatoria más débil de la sacarosa.

Proteínas

Polipeptidos, péptidos, dipéptidos y Aminoácidos.

Los péptidos son una clase de moléculas señalizadoras que utilizan los organismos multicelulares para regular sus complejas actividades.

Durante la digestión las proteínas se desdoblan en aminoácidos. (Tortora & Derrickson, 2006).

La digestión de las proteínas comienza en el estómago donde se desdoblan en péptidos por la acción de la pepsina. Las enzimas del jugo pancreático –tripsina, quimotripsina, carboxipeptidasa y elastasa- continúan la degradación de las proteínas en péptidos. Si bien todas esas enzimas convierten a la mayoría de las proteínas en péptidos, sus acciones difieren ligeramente en cuanto a la ruptura de las uniones peptídicas entre los distintos aminoácidos. La tripsina, la quimiotripsina y la elastasa rompen la cadena peptídica entre un aminoácido y el siguiente; la carboxipeptidasa separa al aminoácido en el extremo carboxilo del péptido. La digestión proteica se completa por la acción de dos peptidasas del borde en cepillo: la aminopeptidasa y la dipeptidasa. La aminopeptidasa actúa sobre el aminoácido en el extremo amino del péptido. La dipeptidasa actúa sobre los dipéptidos (dos aminoácidos unidos por un enlace peptídico) y los convierte en aminoácidos simples.

La mayor parte de las proteínas se absorben como aminoácidos por un proceso de transporte activo que ocurre sobre todo en el duodeno y en el yeyuno. Alrededor de la mitad de los aminoácidos absorbidos están presentes en los alimentos; la otra mitad proviene del propio organismo como proteínas de los jugos digestivos y células muertas que se descaman de la superficie mucosa. Normalmente, el 95-98% de las proteínas presentes en el intestino delgado se digiere y se absorbe. Diferentes transportadores acarrean distintos tipos de aminoácidos. Algunos aminoácidos entran en las células absortivas de la vellosidad por un proceso de transporte activo secundario dependiente de Na+ similar al transporte de glucosa; otros aminoácidos son transportados activamente ellos solos. Al menos un cotransportador transporta hacia adentro a dipéptidos y tripeptidos junto con el H+, los péptidos se hidrolizan a aminoácidos simples dentro de las células absortivas. Los aminoácidos salen de estas células por difusión y entran en os capilares de la vellosidad. Tanto los monosacáridos como los aminoácidos se transportan en la sangre hacia el hígado por el sistema porta hepático. Si no son eliminados por los hepatocitos, entran en la circulación general.

La digestión de las proteínas se lleva a cabo en 3 fases:

• Comienza en el estomago

• Continua de manera importante en el intestinal

• Finaliza dentro del enterocito

Por su gran tamaño molecular, las proteínas aportadas por la dieta no pueden ser absorbidas

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