2. metabolismo de carbohidratossgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/lebo/met._cel./2.2...2. metabolismo...

2. METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

1. Vías metabólicas de los carbohidratos.

1. Hidrólisis de almidón y transporte de glucosa.

2. Glucólisis.

3. Fermentación.

4. Gluconeogénesis.

5. Glucogenólisis.

6. Glucogenogénesis.

7. Vía de las pentosas.

Dra. Leticia Bucio Ortiz. Depto. Ciencias de la Salud. DCBS. UAM-Izt. México.

Ciclo de Krebs



Energía de Gibbs (termodinam. IUPAC) Vs- energía libre de Gibbs; o entalpía:

Es un potencial termodinámico que se puede usar para calcular el máximo de

trabajo reversible que puede realizarse mediante un sistema termodinámico a

temperatura y presión constantes (isotérmica, isobárica).

ΔG0 = ΔH0- TΔS0

En equilibrio ΔG0 = 0Expontánea ΔG0 <0 -No expontánea ΔG> 0 +

1 cal (caloría) = 4,187 J: 1 kcal (kilocaloría) = 1000 cal = 4187 J

https://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_Internacional_de_Qu%C3%ADmica_Pura_y_Aplicada

Gluc. Gluc.6-P ATP ADP

DG1= + 4.0 Kcal DG2= - 7.3 Kcal DGTotal= - 3.3 Kca


Principios de termodinámica

Bioenergética

• Proporcionalidad

Direccionalidad

• DG total = Suma de DG parciales

DG= -7.3 Kcal/mol. 2 Moles DG= -14.6 Kcal

ATP ADP + P DG= - 7.3 Kcal

ADP + P ATP DG= + 7.3 Kcal

ATP ADP + P DG= - 7.3 Kcal

Control a nivel Sustrato

hexocinasa

Glucosa + ATP Glucosa –6-P + ADP


http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.biologia.arizona.edu/bioc

hemistry/problem_sets/energy_enzymes_catalysis/graphics/q3q.gif&imgrefurl=htt

p://www.biologia.arizona.edu/biochemistry/problem_sets/energy_enzymes_cataly

sis/03t.html&h=246&w=393&sz=8&hl=es&start=4&tbnid=un4dcyo2Ok-

0dM:&tbnh=78&tbnw=124&prev=/images%3Fq%3Denzimas%2Balost%25C3%2

5A9ricas%26svnum%3D10%26hl%3Des

Fosfofructocinasa

ATP y

Ácido cítrico

AMP

ADP

Fructosa 6-P


2. METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

1. Vías metabólicas de los carbohidratos.

1. Hidrólisis de almidón y transporte de glucosa.

2. Glucólisis.

3. Fermentación.

4. Gluconeogénesis.

5. Glucogenólisis.

6. Glucogenogénesis.

7. Vía de las pentosas.


D- Glucosa

Sangre.Principal o

único combustibleCerebro

S.N.

Médula de riñón

Testículos

EritrocitosTej. embrionario

Lactato Piruvato

Intermediarios del C.K.

aa. glucogénicos

Acs. Grasos no. impar de C Propionato

Bacterias del Rumen

Fosfo enol-

PiruvatoGlucosa 6-P

Glucosa Sanguínea

Glucógeno

Glucoproteínas (M.P)

Disacaridos (lactosa)

Otros Monosacaridos

E

Hipoglucemia Disfunción cerebral Coma Muerte

En músc. esquel. en cond. anaerobias


Gluconeogénesis: Formación de la D-Glucosa a partir de precursores distintos de los carbohidratos (en animales)

Hígado y Cortex renal

COOH

C O

CH3

Piruvato

Carboxilasadel piruvato

CO2

ADP + Pi_H+

ATP

O = C COOH

H2 C COOH

Oxalacetato

Carboxiquinasa de Fosfo-enolpiruvato

CO2

GDP

GTP

COOH

C O PO3H2

CH2

Fosfo enol-

Piruvato


Gluconeogénesis

Involucra:

Glucólisis

El ciclo del ácido cítrico

Algunas reacciones especiales

Hexocinasa

FosfofructocinasaPiruvato cinasa

Glucosa 6-fosfato

Fructosa 1,6-bisfosfato

Piruvato carboxilasa


Regulación

Regulador positivo. Casi inactivo en presencia de Acetil-CoA

PiruvatoCarboxilasa

Fructosa 1-6 bifosfatasa

Mitocondria

Murray RK. Bender DA, Botham KM, Kennelly

PJ, Rodwell VW, Weil PA. 2013. Bioquímica

Ilustrada de Harper. 29ª Ed. McGraw-Hill Interamericana. España. 814 pp

Glucógeno

Glucógeno


Glucogenólisis:

Rompimiento del glucógeno

para dar D-Glucosa

Fosforilasa del Glucógeno

Glucosa-1-fosfato


Glucogenolisis:

Glucosa-1-fosfato

Fosforilasadel

Glucógeno


Estructura y

metabolismo

de AMPc

Becker,W.M. y col. 2000

Adenil ciclasa

forma activa

AMPc


Estimulación del rompimiento de glucógeno por epinefrina


Médula de la

glándula suprarrenal

Adrenalina (epinefrina)

estimula el corazón

estrecha los pequeños

vasos sanguíneos


Glucosa 6-fosfatasa

Granulo de Glucógeno

Glucógeno fosforilasa

Fosfoglucomutasa

REL

Glucosa

6-P

Glucosa

1-P

Glucosa

Membrana Plasmática

P

P

P

Permeasa

Degradación de glucógeno


En sangre

Glucosa

AMPc

Adenil ciclasa

hepatocito

Hígado

Riñón

Céls.

Intestinales

Glucosa-6-fosfatasa

Músculo

Céls. de cerebro

Presente

Ausente


Glucógeno n-1

+

Glucosa - 1-P

Glucogenólisis:


Glucógeno

interno.

Se detiene 4 residuos

del punto de ramificación

Glucosa - 6-P Glucosa libre

Fosforilasadel Glucógeno

Glucosa 6-FosfatasaP-Gluco mutasa

¿Qué ocurre en los puntos de ramificación?

Enzima desramificante

A. a 1-4 a 1-4

B. a 1-6

Glucano transferasa

Glucosidasa

Fosforilasadel Glucógeno

GlucanoTransferasa

Enzima desramificador

Transferasa: elimina 3

residuos los transfiere

a otra ramificación

Enzima desramificante

2 Actividades:

El residuo a 1-6 se rompe

por a 1-6 glucosidasa

P-Gluco mutasa Residuo P-Serina

P-Gluco mutasa De GlucogenogénesisResiduo P-Histidina

Glucogenogénesis:

Biosíntesis de glucógeno

Glucógeno Sintasa

UTP

Uridina difosfato glucosa (uDpGlc).

Glucosa

Glucógeno

Glucógeno fosforilasa

Enzima desramificadora

Glucanotransferasa

Fosfoglucomutasa

GlucocinasaGlucosa

6-fosfatasa

Enzima ramificadora

Glucógenosintetasa

UDPGlu pirofosforilasa

Glucosa 1- P

Pirofosfatasainorgánica

NucleósidoDifosfo-cinasa


GlucogenólisisGlucogenogénesis:

P-Gluco mutasa Glucogenólisis

Residuo P-Serina

P-Gluco mutasa Glucogenogénesis

Residuo P-Histidina

Glucógeno Sintasaactiva

Insulina

Glucosa 1- P

Murray RK. Bender DA, Botham KM, Kennelly PJ, Rodwell

VW, Weil PA. 2013. Bioquímica Ilustrada de Harper. 29ª Ed. McGraw-Hill Interamericana. España. 814 pp

Glucogenogénesis:

Biosíntesis De Glucógeno


Uridina difosfato-

Glucosa Glucosa 1-P Glucógeno n+1

UTP-Glucosa pirofosforilasa

Nucleósidodifosfo cinasa

Glucógeno Sintasa

+

UTPPPi

UDP

ADP

ATP

Vía del ác. urónico

Ac. Glucurónico

Ac. Galactourónico

Hígado y

Músculo

Glucosa 6-PGlucosa

Vía de las Pentosas


1) La generación de NADPH para las síntesis reductoras (biosíntesis de ác. grasos y esteroides).

2) Producción de D-Ribosa síntesis de Nucleótidos y Acs. Nucleicos.

No genera ATP

Libera CO2

NADPH en ves de NAD

Hemólisis Anemia hemolítica

Enzimas de la vía

Glucosa 6-P

Deshidrogenasa

Enzimas Citosol (Parte soluble extramitocondrial)

Reacciones:

Oxidativas: Glucosa 6-P. Deshidrogenación y Descarboxilación Ribulosa 5-P

No Oxidativa: La Ribulosa 5-P Glucosa-6-P . Transcetolasa y Transaldolasa.

Activa.

Hígado Eritrocitos

Tejido adiposo Testículos

Corteza suprarrenal Tiroides

Glándula mamaría en lactación

Actividad baja

Glándula mamaria si no hay lactancia

Músculo.

Tejidos que utilizan NADPH en síntesis reductoras.

• Puede inducirse la síntesis de Glucosa-6-fosfodeshidrogenasa y

6-P-gluconato en relación con estado nutricional.

• Sintesis de acs. Grasos. Y Esteroides

• Aa por la ruta de Glutamato deshidrogenasa o GSH en eritrocitos.

• Lipogénesis activa .

(2 de éstos Glucosa 6-P)

Se regeneran: 2 Glucosa-6-P

1 Gliceraldehído 3-P

Camino alterno para la oxidación de la Glucosa

Proceso multicíclico

3 CO2

3 Residuos de 5 C3 Glucosa-6-P




Murray RK. Bender DA, Botham KM, Kennelly

PJ, Rodwell VW, Weil PA. 2013. Bioquímica

Ilustrada de Harper. 29ª Ed. McGraw-Hill Interamericana. España. 814 pp

Ribosa 5-P PRPP Sínt. de nucleótidos.

PRPP: 5-Fosforribosil-1-pirofosfato


Gracias

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