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5/2

01

4 (

GLS

)

METABOLISMO DE GLCIDOS

Unidad Temtica N 8

METABOLISMO GLUCDICO a) Importancia de los glcidos de la dieta en el metabolismo. Absorcin y destinos metablicos de la glucosa dentro de las clulas procariotas y eucariotas. Gluclisis. Fermentacin y respiracin aerbica: destinos metablicos del cido pirvico; descarboxilacin oxidativa, complejo piruvato deshidrogenasa; formacin y destinos del Acetil CoA. Sntesis de cido actico por las bacterias. Sntesis de cido lctico por las bacterias y el msculo. Formacin de cido propinico por las bacterias. Utilizacin del cido propinico por el animal. b) Otras rutas de degradacin de la glucosa: Va de las pentosas fosfato. Gluconeognesis; necesidad fisiolgica de sntesis de glucosa por los animales. Ciclo de Cori. Biosntesis de glucgeno; glucgeno sintasa. Glucogenlisis. Papel del almacenamiento muscular y heptico de glucgeno.

La degradacin de alimentos a nutrientes en el tubo digestivo se efecta por medio de la catlisis por enzimas hidrolticas (mayora):

GLUCOSIDASAS (hidrlisis de enlaces ter) alfa y beta -> se hidrolizan enlaces 1-4, 1-6, 1-2, de oligo y polisacridos MONOSACRIDOS

Algunos HC no son digestibles ej. En monogstricos: celulosa, inulina, agar,

heteropolisacridos vegetales (fibra); la lactosa en gallinas y otros animales

no lactantes (intolerancia).

PROTEASAS (enlaces Amida o Peptdicos) hidrolizan protenas a AMINOCIDOS, en diferentes proporciones segn su estructura y origen

LIPASAS (enlaces Ester) hidrolizan tricacilglicridos a AG y GLICEROL

OTRAS ENZS (Fosfo- Ester, N-glucosdicos,) hidrolizan otros sustratos

ChiquiResaltado

ChiquiResaltado

ChiquiResaltado

ChiquiResaltado

ChiquiResaltado

ChiquiResaltado

ChiquiResaltado

ChiquiResaltado

ChiquiResaltado

ChiquiResaltado

ChiquiResaltado

Ribete en cepillo y

Membrana contraluminal

y capilares

D-Glc= 100% D-Gal = 110 % D-Fru= 43 % D-Man= 19 % D-Xil= 15 % D-Arab= 9 %

Clulas columnares de borde en cepillo

Capilares Sanguneos

ABSORCIN INTESTINAL

GLUCOSA

Transporte de glucosa

Luz intestinal Capilares

Clula c/ribete en cepillo

Glucosa Glucosa

INTESTINO DELGADO

HGADO

KM p/Glc INSULINA

Glut1 5-30 mM CEREBRO-PLACENTA-

ENTEROCITOS ---

Glut2 60 mM HGADO, -PANCR, RIN, membrana basolat. INTEST

---

Glut3

---

Glut4 2-5 mM tej. ADIPOSO, CORAZN y MSCULO ESQUELTICO

En1-2 su n en la membr. Plasm. Celular

Glut5 Hgado ---

Transportadores de D-Hexosas

especficos y saturables

Captacin de Glc

por las clulas (uniporte)

Concentracin de Glucosa (mM)

Act

ivid

ad e

nzi

mt

ica

rela

tiva

Fosforilacin intracelular de la glucosa (anclaje)

KM 40-170 uM

KM 5-12 mM

HEXOKINASAS ATP-Mg++

D-Glc HGADO

D-Glc, D-Fru, D-Man, D-Glcmina

Regulacin de la

GLUCEMIA

Glut4 - KM (2-5 mM) p/Glc (tej. Adiposo, corazn y msculo esqueltico)

HGADO, -PANCR, RIN, membrana basolat. INTEST Glut2 - KM 60 mM

CEREBRO-PLACENTA-ENTEROCITOS

Glut1 - KM 5-30 mM

Estado post-prandial

NORMOGLUCEMIA

Ayuno

Glucostato Heptico

Insulino-dependientes

CATABOLISMO Y ANABOLISMO

METABOLIZACIN DE LA GLUCOSA

Catabolismo y Anabolismo

Rutas paralelas NO idnticas ni simultneas

- Razones energticas y de regulacin

- Control de flujos segn necesidad

- Regulacin independiente (ms fcil) a veces cata y ana se producen en diferentes compartimientos celulares.

Principales Rutas del Metabolismo de los Glcidos

GLUCGENO

PIRUVATO

GLUCOSA RIBOSA-5-FOSFATO GLUCOSA-6-FOSFATO

AMINOCIDOS LACTATO

GLUCOGENOGNESIS GLUCOGENOLISIS

GLUCLISIS GLUCONEOGNESIS

ACETIL.COA

CICLO DEL CIDO CTRICO

V. de PENTOSAS-Pato

ChiquiResaltado

GLUCLISIS

METABOLIZACIN DE LA GLUCOSA

GLUCLISIS

Citoplasmtica.

10 reacciones (2 etapas/fases), c/u

c/reaccs cataliz x enzimas.

Transformar una molcula de glucosa (C6)

en dos molculas de cido pirvico (C3).

Ganancia neta de 2 ATP y 2 NADH + H+

Enzima + Coenz/Cofactor

g

(Kcal/mol)

Caractersicas

HEXOQUINASA - 4 + Mg++

Glc-6-Pato ISOMERASA + 0,4

FOSFOFRUCTOQUINASA - 3,4 + Mg++

ALDOLASA + 5,7 Clase I = Mamferos, tetrmero PM 160.000

Clase II = Bacterias, Levaduras y Hongos, dmero PM 65.000

TRIOSAFOSFATOISOMERASA + 1,8

FOSFOGLICERATOMUTASA + 1,1 + Mg++

GLICERALDEHIDO-3Pato DH + 1,5

FOSFOGLICERATOQUINASA - 4,5

ENOLASA + 0,4 + Mg++ Mn++

FOSFOGLICERATOQUINASA - 4,5

Generacin de compuesto de alta energa

Fosforilacin a nivel de sustrato

Reorganizacin molecular

Generacin de compuesto de alta energa

Fosforilacin a nivel de sustrato

Gasto de ATP energa

Gasto de ATP energa

Isomerizacin

Divisin

Isomerizacin

Reoxidacin del NADH

Cls. Eucariotas = Lanzaderas o trenes mitocondriales

En AEROBIOSIS se transporta a la MITOCONDRIA

En ANAEROBIOSIS :

Sntesis de ( FERMENTACIN): Lactato: F. lctica (mamf, hongos, protozoos, bacts)

Etanol: F. alcohlica (algas, levaduras, vegetales)

Otros tipos de fermentaciones (bacterias, por ej.

Ruminales, intestinales)

Otros destinos del Piruvato (precursor en vas

anablicas)

Ej. Mamferos: depende del estado del metabolismo

Celular y la disponibilidad de O2

GLUCGENO

PIRUVATO

GLUCOSA RIBOSA-5-FOSFATO GLUCOSA-6-FOSFATO

AMINOCIDOS LACTATO

GLUCOGENOGNESIS GLUCOGENOLISIS

GLUCLISIS GLUCONEOGNESIS

ACETIL.COA

CICLO DEL CIDO CTRICO

V. de PENTOSAS-Pato

Anaerobiosis El aceptor final de equivalentes de reduccin NO es el OXGENO sino otra

molcula que se reduce:

Levaduras: acetaldehido -> etanol*

Msculo esqueltico: piruvato -> lactato*

*productos: sustancias orgnicas (todava c/elevado

contenido energtico), que dan el nombre a la

fermentacin (ej.Microorganismos ruminales) y se

desechan (prdida de energa).

PIRUVATO

GLUCOSA GLUCOSA-6-FOSFATO

CO2 LACTATO

GLUCLISIS

ETANOL

NAD+

NADH + H+

H2O CO2

NAD+

NADH + H+ NAD+

NADH + H+

NAD+

NADH + H+

CADENA RESPIRATORIA

FERM. HOMOLCTICA

FERM. ALCOHLICA CICLO DEL

CIDO CTRICO

Destinos aerbicos del Piruvato en

la MITOCONDRIA

En la Matriz mitocondrial el cidopirvico puede dar:

-> por transaminacin = aminocido -> por descarboxilacin oxidativa = acetil CoA

-> por carboxilacin = oxalacetato

All se encuentran las enzimas del ciclo de Krebs o de los cidos tricarboxlicos, o ciclo del cido ctrico.

Membrana Mitocondrial Interna:

Sistemas Red-0x del transporte de

electrones adosados a las crestas

mitocondriales, ACOPLADO al sistema de la

fosforilacin oxidativa donde se sintetiza

ATP

(ocurre tanto en bacterias aerbicas como

en mitocondrias de clulas eucariticas).

PIRUVATO

GLUCOSA GLUCOSA-6-FOSFATO

CO2 LACTATO

GLUCLISIS

ETANOL

NAD+

NADH + H+

H2O CO2

NAD+

NADH + H+ NADH + H+

NAD+

NADH + H+

FERM. HOMOLCTICA

FERM. ALCOHLICA

CICLO DEL

CIDO CTRICO

CADENA RESPIRATORIA

ACETIL-CoA

NAD+

NADH + H+

NAD+

GLUCONEOGNESIS

METABOLIZACIN DE LA GLUCOSA

GLUCONEOGNESIS

GLUCONEOGNESIS

GLUCONEOGNESIS

CICLO DE CORI

METABOLIZACIN DE LA GLUCOSA

Ciclo de CORI

Ciclo de GLUCOSA-ALANINA

VA DE LAS PENTOSAS FOSFATO

METABOLIZACIN DE LA GLUCOSA

VA DE LAS PENTOSAS FOSFATO

VA DE LAS PENTOSAS FOSFATO

Porcin OXIDATIVA

Reacciones de oxidacin Obtencin de: PENTOSAS y NADPH Reacciones de isomerizacin/epimerizacin de pentosas

VA DE LAS PENTOSAS FOSFATO

Rol regulador del

NADPH Ribosa es reguladora

tambin

Estrategia de la VA porcin OXIDATIVA:

C5 + C5 C7 + C3

C7 + C3 C6 + C4

C5 + C4 C6 + C3

3 C5 2C6 + C3

Reacciones de ruptura y formacin de enlaces (transcetolasas y transaldolasas)

Obtencin de AZCARES de 6 y 3 CARBONOS

3G6P + 6 NADP+ + 3 H2O 6NADPH + 6H

+ + 3 CO2 + 2Fru + GAP

VA DE LAS PENTOSAS FOSFATO

Estrategia de la VA porcin NO OXIDATIVA

Glucogenognesis y Glucogenolisis

METABOLIZACIN DE LA GLUCOSA

Glucogenlisis

Extremos no

reductores

Punto de ramificacin

Extremo reductor

Extremo no reductor

Punto de ramificacin

Extremo reductor

Ramas lmites

Cadenas externas de Glgeno (Luego de la accin de la Fosforilasa)

Enzima Desramificante de Glgeno

Disponible p/su hidrlisis

Disponible p/fosforlisis en los extremos

Glucogenognesis

Glucognesis

Pirofosfatasa inorgnica

Glc

Glc-6-Pato

Glc-1-Pato

In intermedio Oxonio

Cadenas terminales de Glgeno con uniones (1->4)

Enzima ramificante

SEMINARIO DE UT 8

FIN DE LA CLASE DE HOY

GRACIAS!!!