METABOLISMOCARBOHIDRATOS

METABOLISMO Definicin;

Conjunto de reacciones qumicas acopladas entre si, que tienen lugar dentro de todas las clulas de los organismos

reacciones qumicas:

Reguladas por la actividad de las diferentes enzimas celularesOcurren en secuencia y no aisladamente( el producto de una reaccin se convierte en el sustrato de la siguiente)

METABOLISMO funciones :

Favorecer la obtencin de energaConvertir los nutrientes en sustancias reconosibles y asimilables por las celulasProporcionar las molculas que el organismo requiere para funciones especiales

METABOLISMOVIAS METABOLICAS

Vas anablicas : sntesis de compuestos, son endorgonicas

Vas catablicas: intervienen en la descomposicin de molculas reacciones oxidativas, vas exorgonicas producen; equivalentes reductores, cadena respiratoria (ATP)

Vas anfibolicas: interconexiones del metabolismo, actan como enlaces de vas anablicas y catablicas

METABOLISMODELOS CARBOHIDRATOS Glicemia: concentracin de la glucosa en la sangre debe mantenerse en un rango relativamente constante entre los 60 y 110 mg/ 100ml.

Vas metablicas :

Gluclisis (gliclisis)GluconeognesisGlucogenognesis (glucognesis)GlucgenolisisVa de las pentosas monofosfato

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCOLISISRUTA DE EMBDEM-MEYERHOF-PARNAS Palabras griegas: Glykys : dulce Lysis : destruccin serie de reacciones qumicas( 10) donde la glucosa (hexosa) es degradada a dos molculas de piruvato (triosa)

Ruta glucolitica resumida; D- glucosa + 2ADP + 2 Pi + 2NAD+ ----2 piruvato + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H20

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCOLISIS

Citoplasma celular

nica fuente de energa metablica en :EritrocitoCerebroEspermatozoidesMedula renal

Va principal para el metabolismo de la glucosa como parte de la fructosa , galactosa, y oros derivados de la dieta

Funciona en condiciones anaerbicas

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRAROSRUTA GLUCOLITICAFases:

Fase I (preparatoria);5 reacciones la glucosa se fosfrila dos veces y se fracciona para formar dos molculas de gliceraldehido-3-fosfato (G-3-P) Se invierten 2 ATP ( se consumen)

Fase II ( retributiva); 5 reacciones el G-3-P se convierte en piruvato se producen 4 molculas de ATP2 molculas de NADH

METABOLISMO DE LAS CARBOHIDRATOSRUTA GLUCOLITICASntesis de glucosa- 6- fosfato

La glucosa y otros azucares entran a la clula y se fosfrila:

Impide el transporte de glucosa fuera de la clulaAumenta la reactividad del O2 en el ester fosfato resultante

Hexoquinasas ( catalizan la fosforilacin) son cuatro; 3 Otros tejidos ; afinidades elevadas de la glucosa con relacin a su concentracin en sangreHexoquinasa D ( glucocinasa) en el hgado; permite el almacenamiento de la glucosa como glucgeno

REACCION IRREVERSIBLEUn ATP + mg +(complejo) se invierte

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

Hexocinasa/glucocinasa

Hexocinasa:tiene una Km baja para la glucosa (alta afinidad) en el hgado se satura y acta a una velocidad constante condiciones normales

Glucocinasa:Km mucho mas alta ( baja afinidad)para la glucosa, su afinidad aumenta por arriba del alcance fisiolgico de concentraciones de glucosa

La glucocinasa; favorece la captacin heptica de glucosa en altas concentraciones, despus de ingerir carbohidratos

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSRUTA GLICOLITICAConversin de glucosa- 6-fosfato en fructosa- 6 fosfato

La aldosa 6-fosfato se convierte en cetosa fructosa-6-fosfato por la fosfoglucosa isomerasa (PGI )

Intermediario enediol

Permite la fosforilacin al C-1 de la fructosa

REACCION REVERSIBLE

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSRUTA GLUCOLITICAFosforilacin de la fructosa-6-fosfato

la fosfofructoquinasa-1 ( PFK-1); cataliza la fosforilacin de la fructosa-6-fosfato

Se forma ; fructosa 1,6 bifosfato

Inversin de una segunda molcula de ATP

REACCION IRREVERSIBLE

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSRUTA GLICOLITICAEscisin aldlica de la fructosa -1,6-bifosfato por la enzima aldolasa:

Dos molculas de tres carbonos:

Gliceraldehido-3-fosfato (G-3-P)(aldehdo)Dihidroacetona fosfato (DHAP)(cetona)

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSRUTA GLICOLITICAnter conversin del gliceraldehido-3-fosfato(G-3-P) y la dihidroacetona fosfato ( DHAP)

La triosa isomerasa cataliza la nter conversin de la DHAP en G-3-P

La molcula original de glucosa se convierte en dos molculas de G-3-P

El G-3-P: Potencial bajo de transferencia de grupo fosfrilo candidato para la sntesis de ATP

FASEPREPARATORIA

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSRUTA GLUCOLITICAOxidacin del gliceraldehido-3-fosfato

El G-3-P se oxida y se fosfrilaEl producto; el glicerato-1,3 bifosfatoContiene un enlace de energa elevadaLa reaccin la cataliza la enzima gliceraldehido-3-fosfato deshidrogenasaSe forma en esta reaccin NADH y H+

METABOLISMO DE LA GLUCOSARUTA GLICOLITICATransferencia del grupo fosfrilo (fosforilacin a nivel se sustrato)

Cataliza la fosfoglicerato quinasa:

Transfiere un grupo fosfrilo de energa elevada del glicerato-1,3 bifosfato al ADP

Sntesis endorgonica de ATP

Se producen dos molculas de ATP

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSRUTA GLICOLITICAnterconversin del 3-fosfoglicerato y 2 fosfoglicerato

Conversin del glicerato-3-fosfato en fosfoenolpiruvato ( PEP) ;potencial de transferencia de grupo elevado

Conversin en dos pasos de un compuesto fosforilado en C-3 en un compuesto fosforilado en C-2 ( ciclo de adicin /eliminacin)

Cataliza la enzima ; fosfoglicerato mutasa

METABOLISMO DE LA GLUCOSARUTA GLUCOLITICADeshidratacin del 2-fosfoglicerato

La enolasa cataliza la deshidratacin de glicerato-2-fosfato para formar PEP (fosfoenolpiruvato)

PEP; potencial de transferencia de grupo fosfrilo mayor que el G-2-P

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSRUTA GLUCOLITICASntesis de piruvato

La piruvato quinasa cataliza la transferencia de un grupo fosfrilo desde el PEP al ADPSe forman dos molculas de ATP por cada molcula de glucosaLa conversin del PEP en piruvato de forma irreversibleTautomerizacion ( conversin espontnea) de la forma enol del piruvato en la forma ceto ( mas estable)

FASE RETRIBUTIVA

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSPIRUVATO EN CONDICIONES AEROBICASDestinos:Un simportador transporta el piruvato hacia la mitocondriaFormacin por descarboxilacion a la acetil-CoA (molcula transicional)Complejo enzimtico asociado al membrana interna mitocondrial (complejo piruvato deshidrogenasa)La acetil-CoA; es el sustrato de entrada del ciclo del cido-ctrico (ruta anfibolica)En este ciclo se produce; CO2,NADH, H20

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSPIRUVATO EN CONDICIONES ANAEROBICAS Se impide una posterior oxidacin del piruvatoFermentacin; conversin del piruvato a un compuesto orgnico mas reducido y regenerando el NAD que se requiere para que continu la gliclisis

Clulas musculares (fermentacin homo lctica) se transforma el piruvato en lactato; continua produciendo ATP por periodos cortos ( bajo nivel de produccin de ATP ; efecto Pasteur)

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSENERGETICA DE LA GUCOLISISGENERACION DE FOSFATO DE ALTA ENERGIA

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSRUTA GLUCOLITICAREGULACION

Regulacin alosterica

Regulacin endocrina

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSRUTA GLUCOLITICAREGULACION ALOSTERICASitios principales de la regulacin de la gliclisis (tres enzimas) :

Hexoquinasa ( y glucocinasa)Fosfofructocinasa-1 ( PFK-1)Piruvatoquinasa Reacciones irreversibles

METABOLISMO DE LOSW CARBOHIDRATOS RUTA GLUCOLITICATransformaciones qumicas de importancia:

La degradacin del esqueleto de carbono de la glucosa que conduce a la formacin de piruvato

La fosforilacin del ADP para formar ATP apartir de compuestos fosforilados con un gran contenido energtico, que se producen en esta va metablica ( fosforilacin a partir de sustrato)

Transferencia de un hidrogeno ( H+) al NAD+ para formar NADH

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSBALANCE NETO DE LOS PRODUCTOS DE LA GLICOLISIS