UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR

ORREGO

FACULTAD DE MEDICINA HUMANA

BIOQUIMICA

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

Pedro Lezama

plezamaa@upao.edu.pe

Glucolisis y gluconeognesis

Gluclisis

ruta metablica comn a todos los organismos

Glucosa

Glucosa 6P

Fructosa 6P

Fructosa 1,6 BP

GAL 3P DHAP

1,3 BP glicerato

3P Glicerato

2P Glicerato

PEP

Piruvato

ATP

ATP

ATP

ATP

NADH

GK/HK

Fosfofructo cinasa

aldolasa

ATP

ATP

Fase de activacin

Fase de escisin

Fase de oxidacin

(Produccin energtica)

NADH

isomerasa

Glucosa

Glucosa 6P

Fructosa 6P

Fructosa 1,6 BP

2P Glicerato

PEP

GK/HK

Fosfofructo cinasa ATP

ATP

Piruvato

OA

Malato

OA

F, 1.6 bi fosfatasa

G, 6 fosfatasa

3P Glicerato

ATP

GAL 3P DHAP

1,3 BP glicerato

aldolasa

NADH

H2O

H2O

G

L

U

C

O

L

I

S

I

S

G

L

U

C

O

N

E

O

G

E

N

E

S

I

S

ATP

Glucolisis en eritrocitos

2, 3 bifosfoglicerato

(2,3 BPG)

GAL 3P

3 fosfo

glicerato

(3PG)

1,3 Bi

fosfoglicerato

(1,3 BPG)

deshidrogenasa

2 fosfo

glicerato

(2PG)

ATP

X

Piruvato

cinasa

GLUCOSA

ATP

Sistema de lanzaderas Lanzadera del malato-Asp

Gliceraldehido 3P

Piruvato

CITOSOL

MMI

Glucosa Malato Malato

Sistema de lanzaderas Lanzadera del Glicerol-P

CITOSOL

MMI

Glucosa

Glicertaldehido 3 P

Glicerol, 3P

Piruvato

Glicerol 3P DHG Glicerol

GLUCOSA

glucolisis

PIRUVATO

LACTATO ETANOL

VIA ANAEROBICA

ACETALDEHIDO

VIA AEROBICA

ATP

NAD+

NADH++ H+

NAD+

NADH++ H+

LDH EtOH

DHG

CoA

CO2 ACETIL CoA

Ciclo de Krebs 3 NADH . H

1 FADH2

ATP

2 CO2

RESUMEN

Aminocidos que participan en gluconeogenesis

GLUCOSA

PIRUVATO

CICLO DE KREBS

CITRATO

KG

Acetil CoA Acetoacetato

OA

SUCCINIL CoA

FUMARATO Fen

,

Tyr

AREA CETOGENICA

AREA GLUCOGENICA

CICLO DE CORI

CICLO de Glucosa-Alanina o de CAHILL

Alanina Alanina

Lactato

aa

ka ALT

NH2+

Urea

4 ATP

Glucosa

Glucosa 6P

Fructosa 6P

Fructosa 1,6 BP

PEP

Piruvato

GK/HK

Fosfofructo cinasa

Piruvato cinasa

Malato

OA

F, 1.6 bi fosfatasa

F, 6 fosfatasa

Regulacin de Gluclisis y Gluconeognesis

Piruvato OA

Piruvato carboxilasa

Malato

Malato

Insulina

Glucagn, G, 6P

Insulina, F 6P

Glucagn, F, 1,6 BP

Citrato

Insulina, F 1,6 BP

ATP, Glucagn,

adrenalina

Acetil CoA, Glucagon,

glucocorticoides

insulina

insulina

Glucagon,

glucocorticoides

insulina

Glucagon,

glucocorticoides

Mod. positivo

Mod. negativo

VIA DE LAS PENTOSAS (pentosa fosfato, hexosa fosfato,

fosfogluconato)

Via de las pentosas fosfato

La Fase Oxidativa,

genera Ribulosa 5P, una

pentosa P con la

consecuente produccin

de NADPH

La Fase No Oxidativa

genera intermediarios

glicolticos, GAL 3P,

F, 6P, y otros

monosacaridos desde

triosas hasta heptosas

Biosintesis de nucletidos; RNA, DNA

GLUCOSA GLUCOSA, 6P

6P GLUCONOLACTONA

6P GLUCONATO

RIBULOSA, 5P

RIBOSA, 5P

NADP+

NADPH++ H+ G, 6P DHG

NADP+

NADPH++ H+

XILULOSA, 5P C5

C7 +

C3

C4

GAL, 3P

F, 6P F, 6P

SEDOHEPTULOSA, 7P GAL, 3P

ERITROSA, 4P

C3 - C6

Glutation

Espontnea o

por Glutation

peroxidasa (Se)

Glutation

reductasa

Agentes oxidantes

potencialmente dainos

O2-, OH-, H2O2

Perxidos orgnicos

Formas reducidas

inocuas como el H2O

2GSH

GSSG NADPH (NADH)

NADP (NAD)

Funcin

protectora

Regeneracin

de GSH

Metabolismo de la fructosa

Metabolismo de la galactosa

Regulacin del metabolismo de carbohidratos

HOMEOSTASIS

DE LA GLUCOSA

Algunas alteraciones en el metabolismo de Carbohidratos

DEFICIT DE GLUCOSIDASAS INTESTINALES

Hipolactasia (Intolerancia a la lactosa del adulto)

Dficit de la actividad de lactasa (Chr 2)

Normalmente, luego del destete la actividad de esta enzima decae hasta 5-10%

En estos casos su actividad prcticamente desaparece

No se manifiesta durante la lactancia

Manifestaciones: dispepsia, prdida de apetito, dolores abdominales, vmitos , diarreas

Puede ocasionar osteoporosis

Dx real: biopsia intestinal

DEFICIT DE GLUCOSIDASAS INTESTINALES

ALACTASIA (Dficit congnito de lactasa)

Poco frecuente, a veces se confunde con intolerancia a la lactosa

Signos y sntomas: diarreas desde las primeras horas de vida, desnutricin si no se corrige, aparicin de lactosa en heces

Dx por biopsia a yeyuno

DEFICIT DE GLUCOSIDASAS INTESTINALES

DEFICIT DE SACARASA (dficit congnito de sacarasa - isomaltasa).

Se observa mutaciones de la enzima o su promotor

Defectos en el procesamiento y transporte de la enzima por el Aparato de Golgi

Aparece sacarosa en las heces

Mayor gravedad cuando existe decti de isomaltasa

Diagnostico prctico: sobrecarga de sacarosa y comparacin con otras de glucosa y fructosa

DEFICIT DE TREHALASA

Fuente de trehalosa en setas de hongos

Muchas veces pasa desapercibida

Signos y sntomas: diarreas cuando se ingieren hongos

MALA ABSORCION DE CARBOHIDRATOS

MALA ABSORCION DE GLUCOSA Y GALACTOSA Denominada tambin intolerancia a la lactosa aunque su

etiologa molecualr no est relacionada con glucosidadas intestinales

Existe defecto de la absorcin de glucosa y galactosa, por alteracin o mal funcionamiento de SGLT 1 intestinal o renal

Signos y sntomas: vmitos e intolerancia a los alimentos con abundante lactosa, se presenta con lactosuria, aminoacidufia, acidosis y cataratas.

MALABSORCION DE FRUCTOSA Caracterizado por presentar sntomas de intolerancia a la

fructosa en presencia de actividad de sacarasa. Probablemente por defecto de GLUT 5

ENFERMEDADES DEL METABOLISMO DE LA FRUCTOSA

FRUCTOSURIA ESENCIAL Existe dficit de fructoquinasa (Fk) heptica, generalmente asintomtica Produce en elevada y persistente hiperfructesemia, acompaada por

fructosuria Dx . por respuesta a la sobrecarga de fructosa, pero de manera definitiva

determinando la actividad enzimtica en una biopsia

INTOLERANCIA HEREDITARIA A LA FRUCTOSA Existe dficit de Aldolasa B (Ch 9) , pero no existe dficit de aldolasas A y C Se manifiesta solo despus del destete, apareciendo los primeros sntomas

cuando se agrega frutas en la alimentacin del beb Se manifiesta con vmitos, malnutricin, y falta de crecimiento Bioquimicamente se aprecia caida de las concentraciones de plasmticas

de fosfato e hipoglucemia; posteriormente se incrementa acido rico, cido lctico, AGL, Ala, glicerol

Actualmente se disponen de oligonucleotidos que permiten un rpido Dx de la enfermedad mediante la localizacin de las mutaciones del gen

ENFERMEDADES DEL METABOLISMO DE LA GALACTOSA

GALACTOSURIA Se presenta por dficit de galactoquinasa El consumo de productos lacteos trae consigo la aparicin de

galactosemia, que puede producir galactosuria Como consecuencia se acumula galactitol en los tejidos,

particularmente en cristalino generando cataratas. No se complica con retraso mental

GALACTOSEMIA Se presenta por dficit de Gal, 1P Uridil transferasa (Chr 21) El enfermo presenta vmitos y diarreas lo cual retrasa gravemente el

crecimiento La acumulacin de Gal, 1P en el hgado ocasiona hepatomegalia e

ictericia; en eritrocitos ocasiona hemlisis grave Aparicin inmediata de cataratas, y luego de varios meses se detecta

retrazo mental. Se observa inremento de la presin endocraneana por edema,

probablemente por acumulacin de Gal,1P y galactitol

Glucogenosis

Es un grupo de trastornos hereditarios caracterizados por deposito de un tipo o cantidad anormal de glucgeno en los tejidos, o fracaso de la movilizacin de glucgeno.

De acuerdo a sus expresin clica y hallazgos histopatolgicos, se pueden distinguir tres tipos: Glucogenosis hepatica Glucogenosis muscular Glucogenosis generalizada (con

manifestaciones, hepaticas, musculares y cardiacas).

Tipos de Glucogenosis

DIABETES MELLITUS

SIGNOS Y SNTOMAS

CLASIFICACION DM

1.DM tipo 1 (idioptico y auto inmune)

2.DM tipo 2

3. Otros tipos de Diabetes:

-defectos genticos

-enfermedad pncreas exocrino.

-endcrinopatias.

4.DM gestacional.

Tipo 1 Tipo 2

Edad y sexo Generalmente en < 20

aos/ adulto joven

Generalmente >40 aos,

ambos sexos

Comienzo Brusco Insidioso

Evolucin Inestable Estable

Insulina endgena Poca o ninguna Hiperinsulinemia (a menos al

comienzo)

Genera resistencia Insulinica

Tratamiento Requiere insulina Frmacos hipoglicemiantes,

antihiperglicemiantes, y otros;

dieta, ejercicio, se puede usar

insulina

Obesidad NO SI

Componente gentico Si Si

Diabetes: Caractersticas generales

DIABETES MELLITUS

Diabetes Mellitus 1 Existe escasa o ninguna clula productora de insulina

(celulas ), las dems normales

Es una enfermedad autoinmune, que destruye a las celulas pancreaticas

La autoinmunidad est relacionado con los antgenos de contacto del Complejo Principal de Histocompatibilidad (MHC II), llamado tambin Antgeno Leucocitario Humano (HLA II), localizado en el Chr 6

Se genera hipoinsulinemia, o ausencia total de la misma

DIABETES MELLITUS

Diabetes Mellitus 2 Morfologa de los islotes de Langerhans normal

Algunas veces se ha observado tendencia a la hipertofia insular

Concentracin en sangre de insulina normal, incluso con tendencia a la hiperinsulinemia, a inicios de la enfermedad

En la etiologa molecular se observa dos vertientes: alteraciones de la secrecin de insulina y resistencia a la accin de la insulina, estrechamente relacionadas entre si

DIABETES MELLITUS

SECUELAS

Hemticas

Microangiopatias

Macroangiopatas

Neuropatas

Cataratas

Esterilidad masculina

ANALIZAR BREVEMENTE CADA UNO EN BASE A

EJEMPLOS

PIE DIABETICO