METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONO Lic Aldana Lusin Bioquímica de la Nutrición U.B.A 2017
GLÚCIDOS DE LA DIETA POLISACÁRIDOS Almidón principalmente. DISACÁRIDOS Sacarosa principalmente. MONOSACÁRIDOS Fructosa y glucosa principalmente
ALMIDÓN AMILOSA: - 1-4 glucosídicos. - Disposición helicoidal lineal. - 15-20%. AMILOPECTINA: - Cadena lineal: 1-4 glucosídicos. - Cadenas ramificadas y asociación a la amilosa: 1-6 glucosídicos. - 80-85%
DIGESTIÓN Aparato Digestivo
DIGESTIÓN
DIGESTIÓN HC BOCA ALMIDÓN AMILASA SALIVAL (PTIALINA) 1-4 ph 7 ENDOAMILASA MALTOSAS MALTOTRIOSAS DEXTRINAS LÍMITE
DIGESTIÓN HC INTESTINO DELGADO Digestión Luminal ALMIDÓN AMILASA PANCREATICA 1-4 ph 8 ENDOAMILASA MALTOSAS MALTOTRIOSAS DEXTRINAS LÍMITE
DIGESTIÓN HC
DIGESTIÓN HC INTESTINO DELGADO Digestión Superficie DISCARIDASAS MALTOSA ISOMALTASA ( 1-4) (80%) MALTASA-GLUCOAMILASA ( 1-4) (20%) GLUCOSA X2 SACAROSA SACARASA ( 1-2) GLUCOSA FRUCTOSA
DIGESTIÓN HC INTESTINO DELGADO Digestión Superficie DISCARIDASAS LACTOSA LACTASA ( 1-4) GALACTOSA GLUCOSA
ABSORCIÓN
ABSORCIÓN HC GLUCOSA GALACTOSA FRUCTOSA Co-transporte con sodio + Difusión facilitada Difusión Facilitada A B S O R C I Ó N
ABSORCIÓN: Glucosa - Galactosa 1. SGLT1- Membrana apical: Transporte activo secundario dependiente de sodio. 2. Difusión facilitada - Membrana basolateral: GLUT 2
ABSORCIÓN: Glucosa - Galactosa 1. SGLT1-
ABSORCIÓN: Glucosa - Galactosa 2.
ABSORCIÓN Fructosa Difusión facilitada Membrana apical: GLUT 5 Membrana basolateral: GLUT 2 / GLUT 5 GLUT 5
INGRESO DE GLUCOSA A LAS CÉLULAS: Difusión Facilitada Transportadores de Glucosa celulares: 14 GLUT proteínas integrales de membrana reconocen D glucosa GLUT 1 GLUT 2 GLUT 3 GLUT 4 GLUT 5 En la mayoría de las células del feto. En adulto: Predomina en GR, células Endoteliales, Fibroblastos. Placenta Memb. basolateral del Enterocito y Túbulos Renales, Hepatocitos, Cél. Páncreas. Cerebro y Nervios periféricos. Tejido Adiposo, Músculo Esquelético y Cardiaco. Dependientes de INSULINA Específico para FRUCTOSA, en memb. apical y basolateral del Enterocito. GLUT4>GLU3-GLUT1>GLUT2
METABOLISMO HC
Fosforilación de la glucosa Paso inicial de todas las vías MB HC. Glucoquinasa/ Hexoquinasa Mg2+ IRREVERSIBLE GLUCOSA 6P: No puede salir de la célula. Mantiene bajas las [ ] de glucosa intracelular.
Hexoquinasa Vs. Glucoquinasa Concentración de sustrato en el cual se alcanza la mitad de la Vmax de la reacción Hexoquinasas (I, II, III) Glucoquinasa (IV) Sustrato D-glucosa D-glucosa Afinidad Alta Km Baja Km Especificidad Inespecífica Especifica Función Captar glucosa aun con glucemias bajas Captar glucosa solo cuando aumente la glucemia Insulina No inducida por Insulina Inducida por Insulina Glucosa 6P Inhibición x Producto No inhibe Tejidos En todos los tejidos (excepto H y P) En hígado y células páncreas
VÍAS METABÓLICAS Vía de las Pentosas GLUCOSA 6P Glucogenogénesis Glucogenolisis GlucoNeogénesis Glucólisis
GLUCÓLISIS - Generalidades Es la principal vía del catabolismo de la GLUCOSA para obtener energía. El proceso puede cumplirse en ausencia de oxígeno (anaerobiosis) o en presencia del mismo (metabolismo aeróbico). En todos los Tejidos. En el citoplasma de las células. Proceso CATABÓLICO, vía oxidativa. Forma rápida de obtener energía EXERGÓNICA. IRREVERSIBLE. Sustrato: GLUCOSA. Producto final: 2 moléculas de PIRUVATO (aeróbico). 2 moléculas de LACTATO (anaeróbico).
GLUCÓLISIS - Generalidades Tejidos donde tiene mas importancia: Musculo esquelético: Principal vía energética en actividades intensas (condiciones de relativa anaerobiosis). Tejido adiposo: Una de las principales funciones es proveer el DHAP precursora de glicerol 3P para la síntesis te TAG. Glóbulo Rojo: No poseen mitocondrias y no pueden generar ATP por vías oxidativas. Además el 2,3DPG es un importante modulador de la Hb y se genera a partir del intermediario de la glucólisis (1,3 DPG).
GLUCÓLISIS - Fases 1. Preparación del sustrato a oxidar 2 fosforilaciones + división 1 IRREVERSIBLE IRREVERSIBLE
GLUCÓLISIS - Fases 2. Etapa oxidativa pp dicha deshidrogenación y fosforilación del gliceraldehido 3P Vit B3
GLUCÓLISIS - Fases 3. Etapa energética 2 H2O
GLUCÓLISIS Sin O2 / Con O2 GLUCOSA GLUCOLISIS PIRUVATO X2 DESCARBOXILACION OXIDATIVA ACETIL COA X2 C. KREBS LACTATO X2
DESTINO DEL PIRUVATO Descarboxilación Oxidativa (mitocondria) INHIBIDA POR PRODUCTO ΔG - 8 Kcal/mol Piruvato descarboxilasa (E1) Dihidrolipoil transacetilasa (E2) Dihidrolipoil DH (E3) COENZIMAS: -PPT -Ac. Lipoico -CoA -FAD -NAD+
MB OXIDATIVO Ciclo de Krebs Cadena Respiratoria Fosforilación Oxidativa
GLUCÓLISIS Balance Energético GLUC GLUC 6P FRUC 6P FRUC 1,6 DP GCIA NETA 2 ATP 1,3 DPG 3 PG PEP PIRUVATO
GLUCÓLISIS Balance energético GLUCÓLISIS ANAERÓBICA MB AERÓBICO: OXIDACIÓN COMPLETA GLUCOSA Fosf a nivel Sustrato (Glucólisis) 2 ATP 2 NADH (Glucólisis) S/lanzadera utilizada: 6 ATP para malatoaspartato 4 ATP para glicerofosfato 2 NADH (Desc. Ox. Piruvato) 6 ATP 2 Vueltas CK (2 Acetil CoA) 24 ATP
GLUCÓLISIS Balance energético POR QUE DIFIEREN LOS ATP SEGÚN LANZADERA? LANZADERA GLICEROFOSFATO: - El aceptor final de los H es el FAD FADH2 a cadena respiratoria 2 ATP por molécula. LANZADERA ASPARTATO-MALATO: - El aceptor final de los H es el NAD NADH + H+ a cadena respiratoria 3 ATP por molécula.
REGULACIÓN GLUCOLISIS: Por Glucosa intracelular La GLUCÓLISIS es favorecida en situaciones de saciedad, dietas hiperglucídicas y ante un aumento de la glucogenólisis muscular como en el ejercicio. Hay mucho SUSTRATO
REGULACIÓN GLUCÓLISIS: Por estado energético ATP/ADP NADH/NAD+ ACETIL COA/ COA GLUCÓLISIS
REGULACIÓN GLUCÓLISIS: Regulación alosterica ENZIMA MODULADOR POSITIVO MODULADOR NEGATIVO HEXOQUINASA --- Glucosa 6P FOSFOFRUCTO QUINASA I PIRUVATO QUINASA AMP, ADP Fructosa 2,6 DP Fructosa 1,6 DP ATP Citrato ATP Citrato
GLUCOLISIS Y GLUCONEO REGULACIÓN HORMONAL INSULINA GLUCAGON GLUCÓLISIS GLUCONEO GENESIS
GLUCOLISIS Y GLUCONEO REGULACIÓN HORMONAL MOD COVALENTE OH PIRUVATO QUINASA ACTIVA ATP ADP Pi H2O PIRUVATO QUINASA INACTIVA P GLUCÓLISIS GLUCONEO
GLUCONEOGÉNESIS - Generalidades Es un proceso BIOSINTETICO de GLUCOSA a partir de precursores NO glucídicos: AA, PIRUVATO, LACTATO, GLICEROL e intermediarios del CK. Hígado y Riñón principales tejidos. En mitocondria y citosol de las células. Vía ENDERGÓNICA. Proceso para mantener la glucemia durante períodos interprandiales, ante ayunos (>12 horas) y ante situaciones de estrés principalmente para SN y GR. Producto final: GLUCOSA.
GLUCONEOGÉNESIS - Sustratos A partir de GLICEROL
CILCO DE CORI GLUCONEO - Sustratos A partir de LACTATO
GLUCONEO- Sustratos CICLO DE LA ALANINA
GLUCONEOGÉNESIS - Sustratos A partir de AA / ceto ácidos
GLUCONEOGENESIS - Etapas Piruvato Carboxilasa: La enzima es mitocondrial y requiere BIOTINA como cofactor
- 6 ATP - 2 NADH
REGULACIÓN GLUCONEOGENESIS: Regulación alosterica ENZIMA PIRUVATO CARBOXILASA FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA FRUCTOSA 1-6 DIFOSFATASA MODULADOR POSITIVO Acetil CoA Citrato MODULADOR NEGATIVO ADP ADP AMP Fruct 2,6DP
GLUCOLISIS Y GLUCONEO REGULACIÓN HORMONAL MOD COVALENTE OH PIRUVATO QUINASA ACTIVA ATP ADP Pi H2O PIRUVATO QUINASA INACTIVA P GLUCÓLISIS GLUCONEO
GLUCOLISIS Y GLUCONEO REGULACIÓN HORMONAL INSULINA P GLUCAGON GLUCÓLISIS GLUCONEO GENESIS
VÍA DE LAS PENTOSAS - Generalidades Es una vía DEGRADATIVA de la GLUCOSA pero SIN fines energéticos. En hígado, t. adiposo, gl. suprarrenales, GR, gl. sexuales. En citosol. Vía OXIDATIVA. Generar NADPH para Síntesis de ácidos grasos y esteroides, para procesos de desintoxicación dependientes de citocromo P450 en hígado, para proteger contra agentes oxidantes en GR. Generar D-RIBOSA para Síntesis de nucleótidos. X 1 mol de GLUCOSA 2 NADPH Y 1 D-RIBOSA
VIA DE LAS PENTOSAS - Etapas
Para entender metabolismo Siempre cuando hablamos de vías metabólicas tenemos que comprender varias cosas: situación energética de célula, relación insulina/glucagón, que enzimas son regulables en cada vía y como van a ser reguladas en relación a lo anterior. Cuando entendamos esto y hayamos visto todas las vías metabólicas, ser capaces de relacionarlas entre si. Estudiar mucho!!!
MUCHAS GRACIAS!!