Teórico de Metabolismo de Glúcidos (Primera Parte)
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hola chicos hoy veremos un nuevo tema
dentro de unidad temática de
macromoléculas biológicas
este es el metabolismo de los glúcidos
dentro de esa temática veremos qué es el
metabolismo
veremos también qué es la digestión de
los hidratos de carbono y a su vez cómo
se absorben dentro del organismo estos
hidratos de carbono y por último veremos
algunas de las rutas metabólicas de los
glúcidos
vamos entonces
dentro de los seres vivos el metabolismo
se lo puede definir como el conjunto de
procesos o reacciones químicas que se
producen dentro de la célula éstas están
catalizadas por enzimas y el objeto de
estas reacciones químicas es generar
materiales y energías para las
diferentes funciones vitales de la
célula o sea que el metabolismo mantiene
todos los procesos vitales de la célula
una vez definido que es el metabolismo
tenemos que ver que tiene dos fases
distintas una denominada catabolismo y
la otra denominada anabolismo
dentro del catalanismo se puede expresar
como el conjunto de procesos
por los cuales moléculas que son
complejas se degradan a moléculas que
son mucho más simples
este es un proceso que es destructivo o
sea generamos de una molécula grande
muchas moléculas de menor tamaño y estos
son productores de energía ya que se
rompen los enlaces y se libera energía
tal es el caso de procesos como la
glucólisis la respiración celular o las
fermentaciones
ahora los procesos anabólicos
tienen como finalidad generar moléculas
más complejas a partir de otras que son
mucho más simples
y esto si o si consume energía ya que
tenemos que empezar a unir moléculas
pequeñas para generar otras más
complejas tal es el caso de la
fotosíntesis o la síntesis de proteínas
a modo de resumen podemos definir que el
anabolismo en el proceso de construir o
un proceso de construcción de que de
moléculas más complejas a partir de
moléculas más simples
este proceso consume energía o sea que
es una vida que consume atp por lo que
edad son rutas divergentes esto quiere
decir que determinados compuestos
pequeños van a surgir
las rutas que van a formar procesos de
moléculas más grandes
generalmente todo proceso de anabolismo
genera a nivel de óxido reducción una
reducción de las moléculas
y bueno los ejemplos ya los vimos recién
como la fotosíntesis una síntesis de
proteínas
bien por el contrario el catabolismo es
un proceso destructivo o significa la
destrucción y la ruptura o destrucción
de algunos tipos de enlace producen
energía que se puede almacenar en forma
de atp por lo general son rutas que son
convergentes qué significa esto que de
varias rutas metabólicas hay compuestos
comunes que se almacenan y son
generadores de energía ya lo vamos a ver
más adelante cuando veamos las rutas
metabólicas generalmente el catabolismo
implica la oxidación de los compuestos
bueno ya habíamos mencionado que tanto
la glucólisis el ciclo de krebs la
fermentación o la cadena respiratoria
eran procesos categóricos
ahora veremos la diferencia entre
digestión y absorción donde la digestión
y la capacidad de transformar las
moléculas complejas que están presentes
en los alimentos en componentes más
sencillos para que para que puedan ser
absorbidos por el organismo y
posteriormente por la célula
tal es el caso por ejemplo de los
hidratos de carbono o los nuncios que
tienen que ser digeridos a monosacáridos
para poder ser absorbidos
también las proteínas tienen que ser
degradadas a monos y otros péptidos para
poder ser absorbidas a la célula en el
caso de las grasas tienen que pasar a
ácidos grasos o colesterol y de esta
manera pueden ser absorbidas por el
orden
cada vez que nosotros en nuestra dieta
consumamos cereales lácteos como puede
ser leche o sus derivados como el queso
pastas
como pueden ser fideos cappelletti
lasaña o incluso la miel estamos
consumiendo hidratos de carbono que
tienen que ser digeridos y luego
absorbidos
en general estos alimentos que yo les
mencioné están constituidos por
monosacáridos o sea lúcidos simples
tales como la glucosa la galactosa las
frutas el sorbitol o también por disa
carios como la maltosa sacarosa lactosa
todos estos que vimos en la unidad
temática de ilusión e incluso
de los más comunes se pueden encontrar
en estos alimentos será el bidón de
xtina o incluso el glucógeno
cómo se produce la digestión de los
hidratos de carbono bien cuando nosotros
consumimos alimentos ricos en glúcidos
la primera en actuar en la boca es una
enzima presente en la saliva que se
denomina amilasa salival o tiamina y lo
que hace esta enzima es romper los
enlaces grupos cívicos anteriormente el
alimento pasará a la faringe al esófago
al estómago y al duodeno y acá en el
duodeno
otra enzima que es una hizo encima de la
mirada salival llamada a miras a
pancreáticas continuará la degradación
de los glúcidos también rompiendo los
enlaces grupos cívicos y esto va a ser
que moléculas como el almidón que
dijimos que dan moléculas complejas se
transforman en compuestos más chiquitos
como la maltosa o incluso algunos
oligosacáridos ratificados los cuales
estos cultivos seguirán degradándose
hasta formar tiza carios y después
monosacáridos tales como la glucosa la
galactosa y la fruta
dentro del alimento también pueden venir
compuestos como la maltosa la sacarosa y
la lactosa los cuales al ser de sacar yo
también terminarán transformándose en
monosacáridos y dando finalmente glucosa
lactosa y frutos
acá podemos observar esquemáticamente la
representación de una molécula de
almidón la cual podemos encontrarla en
alimentos como una tortita el pan las
pastas
y bueno fíjense que acá se ha hecho un
recuadro donde vamos a ampliar y
observar la químicamente
recuerden que químicamente del millón es
un polímero de moléculas de glucosa que
ser unidad por enlace grupo cívico alfa
4 y ramificaciones alfa 16
en este esquema podemos ver una molécula
de glucógeno la cual va a ser
hidrolizada por la alfa vilaça ya sea al
amilasa salival o la mirada pancreática
la amilasa se define como una alfa 14
glucosidasa o sea que va a romper los
enlaces grupos cívicos alfa 14 entre las
glucosas quedando en primera instancia
maltosa maltosa y describes límites y
posteriormente degradando estos
compuestos a glucosa fructosa o
galactosa
prácticamente el 80% de los glúcidos que
se absorben a nivel intestinal son de
tipo glucosa libre
una vez que vimos de qué manera los
lúcidos complejos eran degradados a
compuestos más simples como la glucosa
queremos que ver de qué manera estos se
absorben proceso denominado absorción y
el cual se define como el proceso
mediante el cual las sustancias
resultantes de la digestión ingresan a
la sangre a través de membranas
permeables o por medio de un transporte
selectivo fíjense acá como las micro
velocidades de los cementeros hitos
sobre las células intestinales absorben
este producido simple los pasan a
círculos sanguínea y luego otras
disfunción sanguínea pasan al espacio
extracelular pudiendo luego se ha
internalizado por las células y
utilizados para su metabolismo
vamos a ver que la glucosa puede ser
transportada al interior de la célula
por dos mecanismos distintos uno es a
través de un mecanismo de difusión
facilitada a través de un transportador
o a través de lo que se denomina con
transporte activo que es a través de un
transportador que simultáneamente
ingresa sodio y glucosa y aprovecha la
energía de transporte del sodio para
arrastrar y transportar a la glucosa
se han estudiado muchos transportadores
que permiten la difusión facilitada de
la glucosa a esto se le denomina blood
dándole un número
2 3 y 4 dependiendo de dónde se
encuentren a nivel del organismo
por ejemplo el blood 1 mayoritariamente
se encuentra en las membranas de
eritrocitos o del cerebro
minutos se encuentra prácticamente en
hígado es un transportador de muy baja
afinidad y que nunca limita la velocidad
de transporte de la glucosa
por otro lado tenemos al group 3 que se
encuentra específicamente en el cerebro
este es un transporte de alta afinidad
porque porque el tejido celular es un
tejido de alta demanda de glucosa y esto
asegura glucosa al tejido cerebral y por
último el grup 4 que se encuentra tanto
un músculo esquelético como una
depósitos
su capacidad de transporte va a ser
dependiente de una hormona como es la
insulina
en este esquema podemos ver una célula
intestinal o en trocitos en el cual en
su micro vellosidades encontramos un
transportador este transportador es
específico para la glucosa y el sodio y
produce el transporte de estas moléculas
ingresando el sodio y aprovechando la
energía de transporte del sodio para
transportar a la glucosa hacia el
interior celular
posteriormente del lado basal del en
trocitos vamos a encontrar otro
transportador
que es de tipo blood blood 2 y va a
transportar desde el interior de la
célula hacia el torrente sanguíneo a la
glucosa ahora como había ingresado sodio
para que no se produzca un desequilibrio
emotivo hay transportadores específicos
denominados sodio potasio atp asa porque
son dependientes de energía en el cual
transporta tres moléculas de sodio por
cada dos moléculas de potasio que
ingresa y de esta manera la glucosa
puede atravesar en el trocito y pasar al
torrente sanguíneo para luego ir a sus
células blancos
debido a que la mayoría de las células
del organismo obtienen su energía a
través de la glucosa que se obtiene de
la sangre hay un concepto que es muy
importante que es saber los niveles de
glucosa en sangre esto lo que se
denomina glucemia y sus valores normales
o valores de referencia por sus siglas
de r son de 0 7 a 11 gramos por litro de
glucosa en sangre que es lo mismo que
decir 70 a 110 miligramos por decilitro
de glucosa en sangre
estos valores deben ser medidos después
de ayunar por lo menos 8 a 12 horas
cuando uno consume alimentos ricos en
glucosa la glucosa aumenta en la sangre
pero sus valores deben volver a la
normalidad al cabo de dos a dos horas y
medias de la ingesta
los valores de la glucosa en sangre
están regulados principalmente por el
hígado ya que cuando son elevados el
hígado capta la glucosa y lo almacena
como glucógeno o cuando son bajos lo que
hace es degradar el glucógeno liberando
glucosa circulación de esta manera el
hígado trata de mantener los valores de
la sangre dentro de los valores de
referencia o sea entre 0.7 y 1,1 gramos
por litro de glucosa
cuando nosotros medimos los niveles de
glucosa si se encuentran por debajo de
los niveles normales o los valores de
referencia luego del ayuno se denomina
hipoglucemia por el contrario cuando los
valores de la glucosa se encuentran por
encima de los valores normales o valores
de referencia se denomina hiperglucemia
el riñón tiene una capacidad limitada
para mantener la glucosa dentro del
organismo
es así que cuando los niveles de azúcar
o de glúcidos en sangre son mayores a 18
gramos por litro o 180 miligramos por
decilitro se excreta a través de la
orina ya esta condición se la denomina
glucosuria
la hiperglucemia es considerada como una
condición seria y completamente anormal
esto significa que hay algo malo en la
habilidad del organismo o del cuerpo
para regular y controlar los niveles de
azúcar en sangre o sea la glucemia
dentro de las rutas metabólicas de los
glúcidos dentro de las células vamos a
encontrar aquellas que son anabólicas o
bio sintéticas o aquellas que son
catabólicas o degrada tibás así dentro
de estas primeras vamos a encontrar el
glucógeno génesis o la glue con neo
génesis y dentro de las catabólicas la
glucólisis o la glucógeno elipsis
comenzaremos estudiando el catabolismo
de los glúcidos
sus fases y donde se realizan dentro de
la célula ósea su localización uno de
ellos es la el glucógeno lisis la cual
se realiza en el hígado las células
hepáticas y genera de polímeros de
glúcidos como son el glucógeno monómeros
como son la glucosa y esta glucosa puede
ingresar a la célula y ser degradada
por un mecanismo denominado glucólisis a
compuestos más pequeños generando
energía y estos compuestos más pequeños
pueden entrar a otra vía denominada
ciclo de krebs que se realiza en la
mitocondria específicamente en la matriz
mitocondrial donde se generará más
energía y se producirán otros
intermediarios de la degradación
finalmente esos intermediarios podrán
entrar en un proceso denominado
fosforilación oxidativa que se encuentra
en la membrana interna mitocondrial
específicamente en las crestas
mitocondriales generando energía
en forma de atp la reacción general para
la degradación de una molécula de
glucosa es la que encontramos acá abajo
ahora estudiaremos un proceso catabólico
denominado glucólisis el cual es la
primera fase el catabolismo de los
azúcares tales como la glucosa la cual
puede ser obtenida por las células a
través de dos mecanismos distintos uno
puede ser por la digestión y de
absorción intestinal de la glucosa luego
que pasa es torrente sanguíneo y
posteriormente ingresa a la célula o por
la glucógeno lisis hepática en la cual
se produce la degradación del glucógeno
la glucosa pasa al torrente sanguíneo y
de ahí a la célula este es un proceso
que ocurre en el sitio a sol o
citoplasma de la célula y no necesita
oxígeno es un proceso completamente
anaeróbico
lo realizan la mayoría de las células
vivas tanto eucariotas como procariotas
siendo uno de los mecanismos más
conservados en la evolución
se sabe que se producen una secuencia de
reacciones que convierten una molécula
de glucosa en dos moléculas de piruvato
con la consiguiente producción de
energía
ahora vamos a estudiar en detalle la
glucólisis pero bien nosotros sabemos
como cátedra que ustedes tienen un
cursado intensivo eso significa que no
les vamos a pedir las fórmulas
moleculares de ninguno de los reactivos
o productos de ninguna de las vías
metabólicas pero sí vamos a entrar que
sepan los nombres de los reactivos los
nombres de los productos el nombre de
alguna enzima y si se requiere o no de
algún compuesto o reactivo para que se
produzca esa reacción tal como en este
caso el atp pierda el cuidado que
nosotros les vamos a recalcar cuáles son
las reacciones y enzimas fundamentales
que tienen que saber de las distintas
rutas metabólicas bien es así que la
glucólisis contiene tres etapas
importantísimas una es la etapa de
activación otras de oxidación y la otra
la de restitución en el caso de la
activación se denomina así porque para
esta etapa se requiere el consumo de
energía o sea se consumen dos moléculas
de atp en esta reacción
para que se active la glucosa y entré a
la vida política
por otro lado el proceso de oxidación se
producen derivados de óxido reducción
como en esta reacción también generando
dos moléculas de atp como energía
fíjense en esta reacción se genera más
reducidos que subproducto de óxido
reducción y también se genera energía a
través de la formación de atp por otro
lado viene la etapa de restitución que
se llama así porque restituye los atp
que se consumieron para la activación de
la glucosa es así que en esta reacción
que se encuentra acá que es ésta se
generan dos moléculas de atp por eso se
denomina restitución ahora vamos a ver
la reacción paso a paso
ahora veremos dónde está de la ruta de
la glucólisis
entonces veremos una vez que la glucosa
ingresa a la célula a través de los
mecanismos ya mencionados esta glucosa
se va a fosforila en su cargo 16 a
través de dos enzimas una es la exxon
quinasa y la glucoquinasa ambas son hizo
enzimas recuerda que las hizo enzimas
son enzimas con la misma actividad
catalítica pero que se pueden encontrar
en distintos tejidos y estas enzimas
realizan la fosforilación a través del
consumo de atp pasando de atp a dp
generando la glucosa 6 fosfatos
es ahora donde otra enzima la fósforo
sosa isomerasa es capaz de generar
glucosa la fructosa recuerden el psuv y
somero es una isomerasa entonces forma
la fructosa 6 fosfatos
ahora otra enzima denominada fósforo
producto quinasa 1 fosforila a este
compuesto en el carbono 1 a través del
consumo de atp generando un compuesto de
2 fosfatos y 6 carbonos que es la
fructosa 16 fosfatos
bien una vez generada esta molécula
puede actuar otra enzima que es la aldo
lasa quedando dos compuestos por clivaje
o ruptura de la molécula de fructosa 16
vy fosfato 1 es un compuesto de tres
átomos de carbono que es el glicerol de
vido 3 fosfato recuerden 3 carbonos y un
fosfato y la otra es una molécula
denominada de hidroxi cetona fosfato
también de 3 carbonos y un fosfato ahora
esta reacción de acá es reversible por
lo tanto toda la cantidad de hidróxido
acetona fosfato que se produce se inter
convierte posteriormente en glee será el
debido 3 fosfato a través de una trigos
a fosfato y someras a por lo tanto todo
este compuesto pasa a ser crucial debido
3 fosfato qué quiere decir eso quiero yo
tengo dos moléculas de cristal de vídeo
tres fosfatos
en definitiva por cada molécula de
glucosa terminó con dos moléculas de
glicerol de vido tres fosfatos las
cuales cada una de ellas tiene tres
átomos de carbono
esta sería la primera etapa que es la de
activación con consumo de dos moléculas
de atp
bien continuaremos con la glucólisis y
recuerden que acá ya tenemos dos
moléculas de glee será el de vídeo 3
fosfato entonces esta molécula se va a
oxidar por una enzima llamada la literal
debido tres fosfatos deshidrogenasa
transformándolo en 13 biffle y sheraton
esta oxidación produce la reducción del
nas teniendo acá el primer producto de
óxido de reducción
ya vamos a ver que este producto va a
entrar a la cadena respiratoria
posteriormente
esta molécula de 13 bifosfonatos por una
enzima denominada fósforo literato
quinasa recuerden la clasificación de la
enzima kinasa va
fosforeras a la dp generando atp acá se
produce la primera molécula de atp y la
primer pérdida de un número fosfato del
13
biffle y cerato a 3 fósforo literato
recuerden que acá aparece una molécula
atp pero es una molécula por cada
molécula de 1 a 3 biffle y cerato o sea
que en realidad como tenemos dos acá
tenemos dos moléculas de atp
bien una vez que tenemos el 3 fósforo
liderato a través de una muchacha
denominada fósforo liderato montas a
pasa de 3 fútbol y sheraton a 2 fósforo
y sheraton
y una vez que tenemos este compuesto es
una enzima denominada en olas a la que
transforma el 2 fósforo y literato a
faenar piruvato esta molécula es
sumamente importante porque acá es donde
puede actuar una enzima otra quinasa
denominada piruvato quinasa que es capaz
de fosforilada a la dp transformándolo
en atp nuevamente y acá tenemos la
generación de una molécula pero como
tenemos dos fósforo el perú bato en
realidad son dos moléculas de atp y el
producto final es piruvato
entonces recordemos que acá se genera
atp y en esta redacción también se
genera atp estas dos reacciones son muy
importantes y esta reacción se denomina
fosforilación a nivel de sustrato
y se las va a llamar así fosforilación a
nivel de sustrato para diferenciarlas de
aquellas fosforilación es que se
producen en la cadena respiratoria a
través de la atp sintetasa
qué es otra molécula u otro complejo
generador de atp
haciendo el balance general energético
de la glucólisis como mencionamos
anteriormente podemos ver una etapa de
consumo de energía o de consumo de atp
eso se produce en la reacción en donde
la glucosa pasa a la glucosa 6 fosfatos
consume un atp y también en la reacción
donde la fructosa 6 fosfatos pasa a
fructosa 16 bi fosfato
donde se consume otro atp ahora dijimos
que también habían reacciones que
generaban atp y esas eran la reacción
que pasaba el 13 y fofo y literato o
también llamado liderato 13 vi fosfato
3 fósforo y literato entonces se
generaban dos moléculas de atp
otra de las reacciones
era en donde pasaba el fósforo al
piruvato a piruvato en donde también se
generaban dos moléculas de atp entonces
si uno plantea en conceptos generales la
ecuación
vamos a ver que una molécula de glucosa
más dos moléculas de nada oxidado más
dos moléculas de acp fósforo
orgánico van a generar dos moléculas de
piruvato más dos moléculas de atp más
dos moléculas de nada reducido donde
esta es la ecuación general para la
glucólisis
en este punto veremos someramente la
regulación hormonal de la glucosa
y a medida que vayamos viendo otras
rutas metabólicas empezaremos a integrar
el rol de otras hormonas en las
distintas vías metabólicas yo acá les
quería mostrar que la insulina tiene un
rol hipoglucemiante esto quiere decir
que baja los niveles de glucosa en
sangre
y esto lo hace de qué manera cuando en
el páncreas se detecta que hay altos
niveles de glucosa se libera insulina y
la insulina permite que la glucosa
ingrese a la célula para ser
metabolizado o que ingresa a la célula
hepática para ser almacenada como
glucógeno
de forma contraria cuando el páncreas
detecta bajos niveles de glucosa se
secreta el glucagón lo cual va a
estimular a la célula hepática para
producir la glucógeno lisis y liberar
glucosa circulación de esta manera
aumenta los niveles de glucosa en sangre
y permite que esa glucosa ingrese a la
célula para ser metabolizada y obtener
energía es por eso que el glucagón es
hiperglucemia ante de esta manera estas
dos hormonas mantienen los niveles
normales de glucosa en sangre o
mantienen lugares de referencia de la
glucemia que están entre 0 7 y 11 gramos
por litro
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