Metabolismo de los carbohidratos

Metabolismo de los

carbohidratos

ELABORÓ:

Glucólisis

Citoplasma Definición

La glucolisis es una secuencia de 10 reacciones que rompen una molécula de glucosa (seis carbonos) en dos moléculas de piruvato de tres carbonos, con la generación neta de dos moléculas de ATP y NADH. La glucolisis genera energía y productos intermedios para otras vías metábolicas

Producción de ATP

2 moléculas Funciones

Los hematíes, porque carecen de mitocondrías y, por tanto, tienen en la glucólisis su única vía de producción de energía

El músculo esquelético activo, cuando el metabolismo oxidativo no puede hacer frente a una mayor demanda de energía

Pasos

Substrato Enzima Producto

D-Glucosa Hexocinasa/glucoquinasa Glucosa 6 Fosfato

Glucosa 6 Fosfato Fosfoglucoisomerasa Fructuosa 6 fosfato Fructuosa 6 fosfato Fosfofructoquinasa Fructuosa 1-6 fosfato

Fructuosa 1-6 fosfato Aldosa Gliceraldehído 3 fosfato

Gliceraldehído 3 fosfato

Gliceraldehído 3 fosfato deshidrogenasa

1-3 difosfoglicerato

1-3 difosfoglicerato Fosfogliceratoquinasa 3 fosfoglicerato

3 fosfoglicerato Fosfogliceromutasa 2 fosfoglicerato

2 fosfoglicerato enolasa fosfoenolpiruvato

Puntos importantes

La hexoquinasa es la enzima más importante y se emplea por la mayor parte de las células. Cataliza la fosforilación de D-glucosa, D-fructuosa, D-manosa y D-glucosamina. La glucoquinasa está presente en el hígado e interviene en situaciones de emergencia, por ejemplo, cuando la

glucosa está elevada

Piruvato a lactato

Substrato Enzima Producto

Piruvato Lactato-deshidrogenasa Lactato

Se lleva a cabo en poca presencia de oxígeno

Cuando las células musculares de los animales superiores actúan de manera aerobia durante cortos esfuerzos de actividad excepcionalmente vigorosa, el lactato escapa desde las células musculares a la sangre en cantidades grandes, y es transformado nuevamente en glucosa en el hígado, durante la recuperación

Zonas de regulación

Los niveles elevados de glucosa 6 fosfato inhiben la enzima de hexocinasa. La glucocinasa es activada por un exceso de glucosa en sangre y por la insulina.

Fosfofructocinasa-1

Los niveles altos de ATP inhiben la fosfofructocinasa-1

Los niveles altos de monofosfato de adenosina (AMP) activan la fosfofructocinasa

Fructuosa 2-6 difosfato

La fructuosa 2-6 difosfato, en el hígado inhibe la fructuosa 1,6 difosfatasa, una enzima de la gluconeogenesis

Regulación hormonal

Insulina activa

Enzimas glucocinasas PFK-1

Piruvatocinasa

Glucagón inactiva

Enzimas glucocinasas PFK-1

Regulación

La adrenalina y el glucagón son hormonas catabólicas y, por tanto inhiben la síntesis de glucógeno. De nuevo se activa la proteína-cinasa A, dependiente del AMPc, que fosforila la glucógeno sintasa,

inactivándola

Glucogenolisis

Substrato Enzima Producto

Glucógeno Glucógeno fosforilasa Glucosa 1 fosfato

Glucosa 1 fosfato fosfoglucomutasa Glucosa 6 fosfato

Investigar

¿Cuánto glucógeno se almacena por órgano?

¿Cuánto glucógeno puede almacenar su deportista? (Trabajo final)

Glucogénesis

Ciclo de Krebs

El acetil CoA se forma a partir del coenzima A. El CoA es un compuesto orgánico que contiene:

Un grupo adenina Un azúcar ribosa Ácido pantoténico Un grupo sulfidrilo

El acetil CoA puede formarse a partir de

Ciclo de Krebs

Definición

Serie cíclica de ocho reacciones que oxidan complemente una molécula de acetil CoA, dando dos moléculas de CO2, generando energía bien directamente como ATP o en forma de equivalentes reductores (NADH o FADH2). El ciclo es aerobio, por lo que la ausencia o la escasez de oxígeno conducen a una inhibición total o parcial del ciclo.

Localización

A nivel mitocondrial Zona

Ciclo de krebs

Opera de forma anabólica y catabólica El citrato inhibe la PFK-1 de la glucólisis

Es fuente de precursores biosintéticos, la porfirina se sintetiza a partir de succinil CoA o los aminoácidos que se sintetizan a partir de

oxalacetato y -cetoglutarato

La reacción en su conjunto puede escribirse como: Acetil-CoA + 3NAD*+FAD+GDP+Pi+2H2OCoA

+2CO2+3NADH+FADH2+GTP+3H*

Regulación

Hay tres enzimas claves, cada una de las cuales cataliza reacciones irreversibles

Citrato sintasa

Isocitrato deshidrogenasa

-cetoglutarato deshidrogenasa

Todas están activadas por Ca2+, cuyos niveles están aumentados, por ejemplo, durante la contracción muscular, incrementando de este modo la velocidad del ciclo y la generación de ATP para hacer frente a la

Regulación

Un aumento en el ATP, en el NADH o en la concentración de productos indica un elevado estado energético de la célula y , por tanto, menos necesidad de producción de energía por el ciclo de Krebs, inhibiéndolo. Cualquier situación que afecte al aporte de sustratos, es decir, oxígeno

PDH fosfatasa

Es activada por la insulina y Ca2+ conduciendo a un aumento de la formación de acetil CoA

Ciclo de las pentosas

Su objetivo primordial en la mayor parte de las células, es obtener

capacidad de reducción en el citoplasma extra mitocondrial en forma de NADPH. Esta función es muy destacada en los tejidos que realizan

activamente la síntesis de los ácidos grasos y de los esteroides a partir de pequeños precursores, tales como el hígado, la glándula mamaria, los tejidos adiposo o graso y la corteza adrenal.

El músculo esquelético, que no es activo en la síntesis de ácidos grasos, virtualmente es carece de esta vía

Una segunda función de la ruta es la producción de pentosas, en

Ciclo de las pentosas

Principalmente en el hígado, en las glándulas mamarias en la lactancia, en el tejido adiposo, en la corteza suprarrenal y en los hematies

Principales funciones

Generación de NADH necesario para las reacciones de biosíntesis, por ejemplo, la síntesis de ácidos grasos y el colesterol

Producción de unidades del azúcar de cinco carbonos, ribosa, para la síntesis de nucleótidos y ácido nucleico

Pasos

Substrato Enzima Producto

Glucosa 6 Fosfato Glucosa 6 fosfato deshidrogenasa

6 fosfogluco--lactona

6 fosfogluco- -lactona

Lactonasa 6-fosfogluconato

6-fosfogluconato 6

fosfogluconatodeshidrogen asa

D-ribulosa-5-fosfato

D-ribulosa-5-fosfato Fosfoisomerasa D-ribosa-5 fosfato