GLÚCIDOS DE LA DIETA Los glúcidos aportados en la dieta son. POLISACÁRIDOS Almidón. MONOSACÁRIDOS Fructuosa, Glucosa

Transcripción

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2 GLÚCIDOS DE LA DIETA Los glúcidos aportados en la dieta son POLISACÁRIDOS Almidón DISACÁRIDOS Sacarosa, Lactosa, Maltosa MONOSACÁRIDOS Fructuosa, Glucosa

3 DIGESTIÓN DE LOS GLÚCIDOS La digestión de los Glúcidos que se incorporan con los alimentos consiste en : La transformación de las grandes moléculas que los componen en moléculas sencillas que son posteriormente absorbidas por el intestino delgado. Este proceso es realizado por enzimas específicas

4 BOCA AMILASA SALIVAL (PTIALINA) ph: 6.9 Almidón Maltosa, Maltotriosa, Dextrinas límite Esta enzima hidroliza los enlaces alfa 1-4 glicosídicos. Acción limitada por el escaso tiempo que permanece el alimento en la boca.

5 INTESTINO DELGADO Digestión Luminal: AMILASA PANCREÁTICA ph :8 Maltosa, Maltotriosa, Almidón Dextrinas límite Esta enzima hidroliza los enlaces alfa 1-4 glicosídicos y tiene una poderosa acción hidrolítica. ALFA 1-6 GLICOSIDASA

6 INTESTINO DELGADO Digestión de Superficie : DISACARIDASAS Maltosa MALTASA Glucosa Sacarosa SACARASA Glu + Fruct Lactosa LACTASA Glu + Galac

7 ABSORCIÓN DE LOS GLÚCIDOS : Monosacáridos GLUCOSA Y GALACTOSA Difusión Facilitada con receptores Cotransporte con el sodio FRUCTOSA Difusión Facilitada

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9 COTRANSPORTE CON EL SODIO

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11 DIFUSIÓN FACILITADA con receptores GLUT -1 : En la membrana de la mayoría de las células. GLUT -2 : En la membrana de células hepáticas y células beta del páncreas y membrana basolateral de las células epiteliales. Solo están activos cuando la glucemia es alta, es decir, en período post- prandial. Poseen menor afinidad por la glucosa que los GLUT-1 GLUT -3 : En membrana de neuronas, placenta y testículos. Son de alta afinidad y bajo Km GLUT -4 : En membrana de células musculares y adipocitos. Son insulino dependientes: en presencia de insulina aumentan en número y captan más glucosa GLUT -5 : En intestino delgado. Transportan fructosa

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13 VÍA METABÓLICA Ruta que sigue los macronutrientes Sucesión de reacciones químicas De un sustrato inicial conduce a uno o varios productos finales Pasa por varios metabolitos intermediarios Reacciones catalizadas por enzimas Ocurren en el interior de las células Rutas metabólicas interconectadas Regulación Balance energético

14 VÍA O RUTA CATABÓLICA: son rutas oxidativas (de degradación), que liberan energía (exergónicas) y poseen poder reductor (se reducen coenzimas). A lo largo de la misma puede ocurrir la síntesis de ATP. VÍA O RUTA ANABÓLICAS: son rutas reductivas (de síntesis), que consumen energía (endergónicas) y poseen poder oxidativo (se oxidan coenzimas durante las mismas). VÍA O RUTA ANFIBÓLICA: son mixtas

15 GLUCÓLISIS: Ruta de Embdem-Meyerhoff Es la degradación o el proceso de oxidación de la GLUCOSA, con fines energéticos --Se lleva a cabo en todos los tejidos -- Dentro de la célula, en la fracción soluble del citoplasma ( citosol) -- Es la forma rápida que tiene la célula de conseguir energía -- Esta compuesta por 10 reacciones sucesivas y termina con la obtención de 2 moléculas de PIRUVATOS.

16 Etapa 1: Fosforilación de la glucosa en una reacción endergónica que consume una molécula de ATP Etapa 2: Isomerización de la glucosa 6-fosfato, que consiste en una reorganización de la molécula para formar el anillo pentagonal de la fructosa

17 Etapa 3: Fosforilación de la fructosa 6-fosfato con gasto de una molécula de ATP Etapa 4: Escisión de la fructosa 1,6-bifosfato en dos triosas que coexisten en equilibrio. Se puede considerar que si se obtienen dos moléculas de gliceraldehido 3-fosfato. A partir de esta etapa el número de moléculas que intervienen se duplica

18 Etapa 5: Interconversión de triosas-fosfato. La DHAP debe ser transformada en G3P, gracias a la acción de la triosa-fosfaqto isomerasa. A partir de aquí los productos obtenidos hay que multiplicarlos por dos. Se obtienen 2 Gliceraldehídos, cada uno de los cuales entrará en la fase dos. Por cada uno de ellos, se obtendrán los productos de la fase 2 Etapa 6: Oxidación y fosforilación del gliceraldehido 3-fosfato. Se emplea un fosfato inorgánico (Pi) y se reducen 2 moléculas de NAD+

19 Etapa 7: Desfosforilación del ácido 1,3 bifosfoglicérico, formándose una molécula de ATP por cada molécula de acido 1,3 bifosfoglicérico. Etapa 8: Isomerización del ácido 3-fosfoglicérico, en el que el grupo fosfato cambia su posición del C3 al C2.

20 Etapa 9: Formación de un doble enlace como consecuencia de la pérdida de un átomo de hidrógeno y un grupo OH en el ácido 2-fosfoglicérico. Etapa 10: Desfosforilación del ácido fosfoenolpirúvico, obteniéndose ácido pirúvico y ATP (una molécula por cada molécula de ácido fosfoenolpirúvico)

21 RESUMEN PRIMERA FASE Glucosa 1 Fosforilación Hexoquinasa 4 Ruptura Aldolasa Glucosa-6-fosfato (G6P) Fructosa-6-fosfato (F6P) 2 3 Fructosa-1,6-bifosfato (FBP) Isomerización Fosfoglucoisomerasa Fosforilación Fosfofructoquinasa Gliceraldehído-3-fosfato (G3P) 5 Isomerización Triosa fosfato isomerasa Dihidroxiacetona fosfato (DHAP) Gliceraldehído-3-fosfato (G3P)

22 Gliceraldehído-3-fosfato (G3P) 6 1,3-bifosfoglicerato (BPG) 7 3-fosfoglicerato (3PG) Oxidación y fosforilación Gliceraldehído-3-fosfato desidrogenasa Fosforilación a nivel sustrato Fosfoglicerato quinasa 8 2-fosfoglicerato (2PG) 9 Isomerización Fosforiglicerato mutasa Deshidratación Enolasa Fosfoenolpiruvato (PEP) Piruvato 10 Fosforilación a nivel sustrato Piruvato quinasa

23 BALANCE ENERGÉTICO DE LA GLUCÓLISIS: La oxidación de una molécula de glucosa produce: Dos moléculas de piruvato Dos moléculas de NADH + H + Cuatro moléculas de ATP; pero como se utilizaron dos moléculas de ATP en la primera etapa, en total se obtienen 2 ATP. Ruta catabólica 1 glucosa + 2 NAD ADP + 2 Pi 2 piruvato+ 2 NADH + 2 H ATP + 2H 2 O

24 El piruvato es aún una molécula con abundante energía, que puede producir una cantidad sustancial de ATP. BAJO CONDICIONES AERÓBICAS, RESPIRACIÓN CELULAR, el piruvato forma una molécula transicional intermedia mediante decarboxilación oxidativa: Acetil-CoA. Esta molécula se oxida completamente por medio del ciclo del ácido cítrico o CICLO DE KREBS a CO 2, produciendo GTP, FADH2 y NADH + H+.

25 BAJO CONDICIONES ANAERÓBICAS, el piruvato debe convertirse en un producto final reducido, lo que reoxida al NADH+H +, disponiendo nuevamente del NAD+ necesario para la glucólisis Esto se produce de dos maneras, A) En el músculo, el piruvato se reduce a lactato para regenerar NAD+ : FERMENTACIÓN HOMOLÁCTICA. B) En las levaduras el piruvato se descarboxila para producir CO2 y acetaldehido que luego es reducido por NADH para generar NAD+ y etanol: FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA.

26 Piruvato H + CO 2 Acetaldehído H + + NADH NADH + H + NAD + NAD + Lactato Etanol Fermentación del ácido láctico: Células animales Bacterias del ácido láctico Fermentación alcohólica: Levaduras

27 En el músculo, durante una actividad intensa cuando la demanda de ATP es alta y el suministro de oxígeno es escaso. El ATP se sintetiza en gran parte por medio de la glucólisis anaeróbica que produce ATP rápidamente. La enzima lactato deshidrogenasa (LDH) cataliza la oxidación de NADH por piruvato para producir NAD + y lactato. Reacción 11 de la glucólisis.

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29 REGULACIÓN La Glucólisis se puede regular de distintas formas, y esto sucede según las situaciones en que se encuentre el organismo. A tener en cuenta : Energía celular Concentración intracelular de glucosa Regulación hormonal Regulación alostérica

30 ENERGÍA CELULAR ATP/ADP NADH + H + / NAD + ACETILCoA/CoA GLUCOLISIS

31 CONCENTRACIÓN INTRACELULAR DE GLUCOSA Una alta concentración de glucosa por una dieta hiperglucídica Una situación de saciedad En el ejercicio, un aumento de la glucógenolisis muscular FAVORECE LA GLUCÓLISIS

32 REGULACIÓN HORMONAL + FOSFOFRUCTO- QUINASA 2a Aumenta glucólisis ATP ADP Glucágon/insulina FRUCTOSA 6 P FRUCTOSA 2-6 di P

33 REGULACIÓN ALOSTÉRICA Esta regulación se lleva a cabo sobre tres enzimas que intervienen en los pasos mas importantes de la glucólisis, dando lugar a procesos irreversibles 1. HEXOQUINASA Su modulador negativo es la GLUCOSA 6 P No se ve afectada su acción por el estado energético. 2.FOSFOFRUCTOQUINASA I Moduladores negativos: ATP, Citrato Moduladores positi :Fructuosa 2,6 dip, AMP, ADP

34 3.PIRUVATO QUINASA Su modulador negativo es: ATP, Citrato Su modulador positivo es: Fructuosa 1-6 di P Parte de la fructosa 6 P, no sigue el camino de la glucólisis y es transformada a fructosa 2-6 dip, por la acción de la Fosfofructoquinasa II. Esta fructosa 2-6 dip es el principal modulador alostérico positivo de la FOSFOFRUCTOQUINASA I

35 FRUCTOSA 6 P FRUCTOSA 2-6 dip ATP FOSFOFRUCTO- QUINASA II ADP

36 REGULACION ALOSTERICA: FRUCTOSA 2-6 di P + Aumenta glucólisis FOSFOFRUCTOQUINASA I FRUCTOSA 6 P FRUCTOSA 1-6 di P FRUCTOSA 1-6 di Pasa -- FRUCTOSA 2-6 di P Disminuye gluconeogénesis

37 FRUCTOSA 2-6 di P FOSFOFRUCTOQUINASA I FRUCTOSA 1-6 di P PIRUVATO QUINASA PEP + ADP PIRUVATO + ATP

38 Proteínas Polisacáridos Lípidos AA Glucosa Glicerol y AG Piruvato Decarb. oxidativa del piruvato (MM) Acetil-CoA Ciclo de Krebs (MM) Coenzimas reducidas (NADH+ H+ y FADH2), GTP y CO2 Cadena respiratoria y Fosforilación Oxidativa (MMI) AGUA y ATP

39 CICLO DE KREBS

40 CICLO DE KREBS Es el conjunto de reacciones químicas por las cuales los glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos se terminan de degradar a CO 2 a través del intermediario común acetil-coa o bien, se generan precursores para la síntesis de moléculas... Ocurre en presencia de Oxígeno

41 CICLO DE KREBS Cuál es su localización tisular?: Se lleva a cabo en todos los tejidos que posean mitocondrias; Cuál es su localización celular?: Matriz mitocondrial, salvo la succinato deshidrogenasa que se encuentra adherida a la membrana interna mitocondrial

42 CICLO DE KREBS Completa la degradación de los macronutrientes, a través de la degradación del resto acetilo Aporta precursores para las biosíntesis Provee coenzimas reducidas para la formación de ATP Genera la mayor parte del CO2 tisular

43 4 carbonos 2 carbonos PIRUVATO ACETIL COA Degradación Hidratos de Carbono Lípidos Aminoácidos OXALACETATO MALATO CITRATO 6 carbonos FUMARATO CICLO DE KREBS SUCCINATO ISOCITRATO 6 carbonos SUCCINIL COA ALFA-CETO GLUTARATO 5 carbonos 43

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47 CICLO DE KREBS: REGULACIÓN El Krebs puede ser regulado por: Relación ATP/ADP; Relación NADH + H + /NAD + ; Disponibilidad de sustratos

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49 EL CICLO DE KREBS SE ACTIVA EN: SACIEDAD DIETAS HIPERPROTEICAS DIETAS HIPERLIPIDICAS ES POCO ACTIVO EN: AYUNO EJERCICIO; ESTRES DIABETES MELLITUS