Metabolismo de Hidratos de Carbono

METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONO

Se refiere a las rutas que utilizan los organismos y las células para obtener energía a partir de sacáridos tales como la glucosa.

Clasificación de los hidratos de carbono según su digestión.

Glucogenólisis- comprende las reacciones de degradación y se obtiene energía..

Glucogenogénesis- incluye las vías de síntesis a partir de la glucosa.

Hidratos de carbono no digeribles

Hidratos de carbono digeribles

Se conocen con el nombre de fibra alimentaria y son sacáridos complejos que el organismo no puede digerir porque no posee las enzimas necesarias.

Como principal hidrato de carbono es el almidón, que aporta el 50% de calorías consumidas por el organismo. Otros carbohidratos sumamente importantes son la sacarosa, glucosa y polisacáridos como el glucógeno.

No tiene un papel como nutriente, sin embargo, se desempeña como estimulante peristalsis intestinal y el correcto tránsito intestinal.

Enzimas digestivas de azúcares y productos obtenidos

La amilasa hidroliza el almidón originando maltosas, maltotriosas y (alfa)- dextrinas que se hidrolizarán dando como resultado moléculas de glucosa por acción de la maltasa y la isomaltasa.

La hidrólisis de los disacáridos se produce a través de disacaridasas especiliazadas que liberarán los monosacáridos constituyentes del disacárido.

Existen diversos transportadores a nivel intestinal que facilitan la asimilación de los monosacáridos.

Glucólisis

Gluco- glucosa

Lisis- romper

Es una ruta degradativa del organismo ya que procesa la glucosa e hidroliza además otros monosacáridos.

Constituye uno de los principales pasos en el procedimiento y aprovechamiento de la glucosa para la obtención de energía en el célula. Se divide en dos fases y diez reacciones de la glucólisis.

Tiene lugar en el citoplasma de la célula

Fase preparativa

Transformación de la glucosa en dos triosas-fosfato, el gliceraldehído-3-fosfato y la dihidrioxacetona fosfato en las cuales existe equilibrio. Se produce un gasto de energía y su finalidad es activar y preparar moléculas de glucosa para su procesamiento.

Fase de beneficios o rendimiento energético

Transformación de la molécula en piruvato mediante reacciones que liberan energía, obteniendo 4 moléculas de ATP y dos de NADH+H+ por molécula de glucosa

Puntos reguladores de la glucólisis que corresponden a los 3 puntos irreversibles.

-Hexoquinasa

-Fosfofructoquinasa- 1

-Piruvato quinasa

Entrada de otros monosacáridos a la ruta glucolítica

Degradación de otros monosacáridos como la fructosa, manosa y galactosa.

Manosa, activada a través de la hexoquinasa mediante el gasto de una molécula de ATP

Fructosa, ingresa a la ruta glucolítica por fosforilación.

Galactosa, entrada compleja debido a que este monosacárido se suele aprovechar para la formación de oligosacáridos de los glucolípidos.

Gluconeogénesis

Ruta que utilizan las células de los organismos no autótrofos para sintetizar moléculas de glucosa.

Sintetiza moléculas de la glucosa principalmente en las células hepáticas.

Reacciones alternativas

Serie de reacciones alternativas catalizadas por enzimas diferentes.

- Síntesis de fosfoenolpiruvato

- Conversión de fructosa-1,6-bifosafato en fructosa-6-fosfato

- Formación de glucosa a partir de glucosa-6-fosfato

Sustrato gluconeogénesis

- Ácido láctico: Se genera en cantidades importantes en células que no poseen de mitocondrias y que carecen de oxígeno, este ácido se convierte en piruvato que es vertido a la sangre para que sea aprovechada por estas células.

- Glicerol: Producto de la degradación de lípidos y puede ser utilizado para formar glucosa gracias a la gluconeogénesis.

- Alanina: transporta piruvato desde los tejidos al hígado para que sintetice glucosa y pueda transportar nitrógeno de forma segura para luego eliminarlo e forma de úrea.

Rutas de las pentosas fosfato

Permite obtener moléculas de NADPH+H que serán de gran utilidad en la biosíntesis de moléculas reducidas principalmente ácidos grasos y colesterol.

Además permite obtener azúcares de longitud entre 3 y 7 átomos de carbono que serán de gran utilidad en síntesis de los aminoácidos y glucótidos.

Metabolismo del Glucógeno

Producto de la glucólisis:

2 ATP

2 NADPH

2 Piruvatos

Proceso inverso a la glucólisis

Se gana glucosa y se pierde

4 ATP

2 GTP

2 NADH

Puede llegar a tener hasta 120 mil moléculas de glucosa. Cuando no hay glucógeno, el glucagón va hasta el hígado a descomponer moléculas de glucosa.

Glucógeno.

Polisacárido de glucosas con enlaces alfa 1-4 y ramificaciones alfa 1-6. Es la forma de almacenamiento de glucosa en el ser humano y puede encontrarse en el músculo e hígado.

Las rutas relacionadas con el metabolismo del glucógeno son la glucogenogénesis y glucogenólisis que gracias a su actuación a nivel hepático regulan el nivel de azúcar en la sangre.

Fermentaciones

Son una serie de rutas metabólicas que permiten el reciclaje de NAD+ y es fundamental para células que carecen de mitocondrias.

Si no se produce el reciclaje, la glucólisis quedaría bloqueada por falta de NAD+ , bloqueando de esta manera la producción de energía en forma de ATP por ruta catabólica.