digestio y transporte de carbohidratos
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DIGESTION Y DIGESTION Y TRANSPORTE DE TRANSPORTE DE CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS
Dra. ROSIO PANDO LAZODra. ROSIO PANDO LAZO
PROFESORA AUXILIARPROFESORA AUXILIAR
FACULTAD DE MEDICINAFACULTAD DE MEDICINA
UNPRGUNPRG
CARBOHIDRATOS :DIGESTIOCARBOHIDRATOS :DIGESTION Y TRANSPORTEN Y TRANSPORTE
Son las moléculas orgánicas más abundantes.Son las moléculas orgánicas más abundantes. Están distribuídos ampliamante en vegetales Están distribuídos ampliamante en vegetales
y animales.y animales. Los animales sintetizan ciertos carbohidratos Los animales sintetizan ciertos carbohidratos
a partir de las grasas y proteínasa partir de las grasas y proteínas Ofrecen una gran fracción de energía en la Ofrecen una gran fracción de energía en la
dieta.dieta. Actúan como Actúan como almacén de energíaalmacén de energía en el en el
cuerpo.cuerpo. Componentes de la membrana celular que Componentes de la membrana celular que
median formas de comunicación intercelular.median formas de comunicación intercelular.
CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS
Componentes estructurales de Componentes estructurales de muchos organismos como:muchos organismos como: Paredes celulares de bacterias.Paredes celulares de bacterias. Exoesqueleto de insectos.Exoesqueleto de insectos. Celulosa fibrosa de las plantas.Celulosa fibrosa de las plantas.
Se desdoblan en el tubo digestivo Se desdoblan en el tubo digestivo hasta formar glucosa.hasta formar glucosa.
La glucosa entonces se convierte en La glucosa entonces se convierte en el carbohidrato más importante.el carbohidrato más importante.
La mayor parte de los carbohidratos de la La mayor parte de los carbohidratos de la dieta se absorbe como glucosa a la dieta se absorbe como glucosa a la circulación sanguínea.circulación sanguínea.
O se convierte en glucosa en el hígado y a O se convierte en glucosa en el hígado y a partir de ella se forman otros partir de ella se forman otros carbohidartos en el organismo.carbohidartos en el organismo.
Comunmente la podemos catalogar como Comunmente la podemos catalogar como el combustible principal en el feto.el combustible principal en el feto.
Combustible importante tisular en los Combustible importante tisular en los mamíferos.mamíferos.
Ingeridos en exceso se almacenan como Ingeridos en exceso se almacenan como glucógeno en el hígado y músculos.glucógeno en el hígado y músculos.
Si los depósitos están llenos se Si los depósitos están llenos se transforman en lípidos : tejido adiposo.transforman en lípidos : tejido adiposo.
Al bajar el nivel de glucosa en sangre el Al bajar el nivel de glucosa en sangre el glucógeno del hígado se transforma en glucógeno del hígado se transforma en glucosa.glucosa.
Un gramo de carbohidratos Un gramo de carbohidratos proporciona 4 calorías.proporciona 4 calorías.
CLASIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN Y ESTRUCTURA DE LOS ESTRUCTURA DE LOS
CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS Los monosacáridosLos monosacáridos (azúcares simples se (azúcares simples se
pueden clasificar según el número de pueden clasificar según el número de átomos de carbono que contienen.átomos de carbono que contienen.
Son incapaces de hidrolizarse en Son incapaces de hidrolizarse en carbohidratos más simples.carbohidratos más simples.
Ejemplo: hexosas, triosas, pentosas, Ejemplo: hexosas, triosas, pentosas, tetrosas, heptosas.tetrosas, heptosas.
Los que tienen un aldehído como grupo Los que tienen un aldehído como grupo funcional más oxidado se llaman aldosas.funcional más oxidado se llaman aldosas.
Los que tienen un grupo ceto como grupo Los que tienen un grupo ceto como grupo funcional más oxidado se llaman cetosas.funcional más oxidado se llaman cetosas.
CLASIFICACIÓN DE LOS CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS
Se clasifican en cuatro grandes Se clasifican en cuatro grandes grupos:grupos:
1. MONOSACÁRIDOS.1. MONOSACÁRIDOS.
2. DISACÁRIDOS.2. DISACÁRIDOS.
3. OLIGOSACÁRIDOS.3. OLIGOSACÁRIDOS.
4. POLISACÁRIDOS. 4. POLISACÁRIDOS.
CLASIFICACION DE LOS CLASIFICACION DE LOS CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS
..Los disacáridos tienen dos tienen dos unidades monosacáridos.unidades monosacáridos.
Por ejemplo la maltosa que Por ejemplo la maltosa que tiene dos moléculas de tiene dos moléculas de glucosa.glucosa.
La sacarosa o sucrosa: 1 La sacarosa o sucrosa: 1 molecula de glucosa y 1 de molecula de glucosa y 1 de fructosa.fructosa.
Los oligosacáridos: Los oligosacáridos: Producen entre 3 y 12 Producen entre 3 y 12 monosacáridos, ejemplo la monosacáridos, ejemplo la maltotriosa.maltotriosa.
Los polisacáridosLos polisacáridos : : Producen Producen más de 10 moléculas de más de 10 moléculas de monosacáridos, ejemplo los monosacáridos, ejemplo los almidones y dextrinas.almidones y dextrinas.
ISÓMEROS Y EPÍMEROISÓMEROS Y EPÍMERO(VARIANTES ISOMÉRICAS)(VARIANTES ISOMÉRICAS)
Los azúcares presentan variantes isoméricas.Los azúcares presentan variantes isoméricas. IsómeroIsómero se denomina a los compuestos que se denomina a los compuestos que
tienen la misma fórmula química pero tienen la misma fórmula química pero diferentes estructuras.diferentes estructuras.
L existencia de estos compuestos se debe a la L existencia de estos compuestos se debe a la presencia de átomos de carbono asimétricos.presencia de átomos de carbono asimétricos.
La cantidad de isómeros de un compuesto La cantidad de isómeros de un compuesto depende de la cantidad de átomos de carbono depende de la cantidad de átomos de carbono asimétricos.asimétricos.
Por lo tanto la glucosa con 4 átomos de Por lo tanto la glucosa con 4 átomos de carbono asimétricos presenta 16 isómeros.carbono asimétricos presenta 16 isómeros.
Otro ejemplo la fructosa, la glucosa y Otro ejemplo la fructosa, la glucosa y galactosa son todos isómeros entre sí, galactosa son todos isómeros entre sí, tienen la misma fórmula química: tienen la misma fórmula química: CC66HH1212OO6.6.
Otro ejemplo la glucosa y la galactosa Otro ejemplo la glucosa y la galactosa son epímeros C-4 EN EL CARBONO 4.son epímeros C-4 EN EL CARBONO 4.
La glucosa y la manosa con La glucosa y la manosa con epímeros C-2.epímeros C-2.
Sin embargo la Sin embargo la galactosa y la galactosa y la manosamanosa no son epímeros. no son epímeros.
Difieren en la posición de los Difieren en la posición de los grupos OH en dos carbonos ( 2 y 4).grupos OH en dos carbonos ( 2 y 4).
Por tal motivo se definenPor tal motivo se definen como como isómeros.isómeros.
ENANTIÓMEROSENANTIÓMEROS
Existe un tipo especial de isomerismo Existe un tipo especial de isomerismo en los pares de estructuras que son en los pares de estructuras que son imágenes de espejo entre sí.imágenes de espejo entre sí.
A estas imágenes se les denomina A estas imágenes se les denomina enantiómeros.enantiómeros.
Los dos miembros del par se designan Los dos miembros del par se designan como azúcar D y azúcar L.como azúcar D y azúcar L.
La mayor parte de los azúcares del ser La mayor parte de los azúcares del ser humano son azúcares D.humano son azúcares D.
CIERRE DE LAS CADENAS CIERRE DE LAS CADENAS DE MONOSACÁRIDOSDE MONOSACÁRIDOS
Menos del 1% de cada monosacárido Menos del 1% de cada monosacárido con cinco o más carbonos existe en con cinco o más carbonos existe en la forma de cadena abierta.la forma de cadena abierta.
Más bién se encuentran de manera Más bién se encuentran de manera predominante en forma anular, se predominante en forma anular, se vuelven azúcares de cadena cerrada.vuelven azúcares de cadena cerrada.
En la que el grupo aldehído En la que el grupo aldehído (CETONA), reacciona con un grupo (CETONA), reacciona con un grupo alcohol situado en el mismo azúcar.alcohol situado en el mismo azúcar.
CARBONO ANOMÉRICOCARBONO ANOMÉRICO
L a formación de un anillo dá por L a formación de un anillo dá por resultado la formación de un carbono resultado la formación de un carbono anomérico en el carbono 1 de una anomérico en el carbono 1 de una aldosa .aldosa .
O en el carbono 2 de una cetosa.O en el carbono 2 de una cetosa. Estas estructuras se designan como Estas estructuras se designan como
configuraciones alfa o beta de un azúcar..configuraciones alfa o beta de un azúcar.. Estos dos azúcares son glucosas pero son Estos dos azúcares son glucosas pero son
anómeros uno del otro.anómeros uno del otro.
Las enzimas pueden distinguir entre estas Las enzimas pueden distinguir entre estas dos estructuras.dos estructuras.
Y la emplean una o la otra de manera Y la emplean una o la otra de manera preferencial.preferencial.
El glucógeno se sintetiza a partir de El glucógeno se sintetiza a partir de glucopiranosa D alfa.glucopiranosa D alfa.
En tanto que laEn tanto que la celulosa celulosa lo hace a partir de lo hace a partir de la glucopiranosa D beta.la glucopiranosa D beta.
Los anómeros cíclicos alfa y beta está en Los anómeros cíclicos alfa y beta está en equilibrio entre síy pueden interconvertirse equilibrio entre síy pueden interconvertirse de manera expontánea(mutarrotación.)de manera expontánea(mutarrotación.)
AZÚCARES AZÚCARES REDUCTORESREDUCTORES
Si el oxígeno que se encuentra en el carbono Si el oxígeno que se encuentra en el carbono anomérico de un azúcar no está unido a otra anomérico de un azúcar no está unido a otra estructura REDUCTOR.estructura REDUCTOR.
Un azúcar reductor puede reaccionar con Un azúcar reductor puede reaccionar con reactivos químicos (solución de Benedict) y reactivos químicos (solución de Benedict) y reducir al componente reactivo.reducir al componente reactivo.
Por esta razón el carbono anomérico queda Por esta razón el carbono anomérico queda oxidado..oxidado..
Solo el estado del oxígeno sobre el carbono Solo el estado del oxígeno sobre el carbono anomérico determina que el azúcar sea anomérico determina que el azúcar sea reductor.reductor.
CARBOHIDRATOS CARBOHIDRATOS COMPLEJOSCOMPLEJOS
Los carbohidratos pueden unirse entre Los carbohidratos pueden unirse entre sí con enlaces glucosídicos a otras sí con enlaces glucosídicos a otras estructuras que no lo son como son estructuras que no lo son como son purinas y pirimidinas(ac. Nucleicos).purinas y pirimidinas(ac. Nucleicos).
A anillos aromáticos (esteroides y A anillos aromáticos (esteroides y bilirrubina.)bilirrubina.)
A proteínas(glucoproteínas A proteínas(glucoproteínas , glucosaminoglucanos). , glucosaminoglucanos).
A lípidos como los que se encuentran A lípidos como los que se encuentran en los glucolípidos.en los glucolípidos.
ENLACES ENLACES GLUCOSÍDICOSGLUCOSÍDICOS
Estos enlaces entre azúcares reciben su Estos enlaces entre azúcares reciben su nombre de acuerdo con los números de los nombre de acuerdo con los números de los carbonos conectados.carbonos conectados.
Según la posición del grupo hidroxilo Según la posición del grupo hidroxilo anomérico del azúcar que participa en el anomérico del azúcar que participa en el enlace.enlace.
Si el grupo hidroxilo está en la configuración Si el grupo hidroxilo está en la configuración alfa será un enlace alfa.alfa será un enlace alfa.
Por ejemplo la lactosa se sintetiza al tener un Por ejemplo la lactosa se sintetiza al tener un anlace glucosídico entre el carbono 1 de la anlace glucosídico entre el carbono 1 de la galactosa beta y el carbono 4 de la glucosa.galactosa beta y el carbono 4 de la glucosa.
DIGESTION DE LOS DIGESTION DE LOS CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS
Este proceso complejo se inicia Este proceso complejo se inicia en la boca y su trayecto continua en la boca y su trayecto continua por el intestino.por el intestino.
Es rápida y completa y se lleva a Es rápida y completa y se lleva a cabo al llegar el contenido cabo al llegar el contenido gástrico a la unión entre duodeno gástrico a la unión entre duodeno y yeyuno.y yeyuno.
En las dietasMIXTAS hay poco En las dietasMIXTAS hay poco monosacáridos.monosacáridos.
Por eso las enzimas requeridas para Por eso las enzimas requeridas para la degradación de la mayor parte de la degradación de la mayor parte de los carbohidratos de la dieta son los carbohidratos de la dieta son DISACARIDASAS Y DISACARIDASAS Y GLUCOSIDASAS.GLUCOSIDASAS.
Estas enzimas son específicas para Estas enzimas son específicas para la estructura y la configuración del la estructura y la configuración del enlace glucosilo que se vá a retirar.enlace glucosilo que se vá a retirar.
Así como para el tipo de enlace que Así como para el tipo de enlace que se vá a romper.se vá a romper.
DIGESTION DE LOS DIGESTION DE LOS CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS
Los polisacáridos de la dieta son Los polisacáridos de la dieta son mayormente de origen animal(glucógeno) mayormente de origen animal(glucógeno) y vegetal(almidón:amilosa y amilopectina).y vegetal(almidón:amilosa y amilopectina).
Durante la masticación la amilasa alfa Durante la masticación la amilasa alfa actúa sobre el almidón dietético al azar y actúa sobre el almidón dietético al azar y con brevedad y rompe algunos enlaces con brevedad y rompe algunos enlaces alfa.alfa.
En la naturaleza existen endoglucosidasas En la naturaleza existen endoglucosidasas tanto alfa como beta.tanto alfa como beta.
DIGESTION DE LOS DIGESTION DE LOS CARBIHIDRATOSCARBIHIDRATOS
El ser humano no produce ni secreta a El ser humano no produce ni secreta a estas Últimas en los jugos digestivos.estas Últimas en los jugos digestivos.
Por esta razón es incapaz de digerir la Por esta razón es incapaz de digerir la celulosa, carbohidrato de origen vegetal celulosa, carbohidrato de origen vegetal con enlaces glucosídicos beta.con enlaces glucosídicos beta.
La amilopectina y el glucógeno ramificados La amilopectina y el glucógeno ramificados tienen enlaces alfa.tienen enlaces alfa.
Por esta razón el producto de la digestión Por esta razón el producto de la digestión que resulta de la acción de la amilasa alfa que resulta de la acción de la amilasa alfa contiene mezcla de moléculas de contiene mezcla de moléculas de oligosacáridos ramificadas más pequeñas.oligosacáridos ramificadas más pequeñas.
DIGESTIÓN DE LOS DIGESTIÓN DE LOS CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS
La digestión se detiene La digestión se detiene temporalmente en el estómago.temporalmente en el estómago.
Ya que la acidez elevada de éste Ya que la acidez elevada de éste inactiva a la amilasa alfa salival.inactiva a la amilasa alfa salival.
El contenido ácido del estómago llega El contenido ácido del estómago llega al intestino delgado es neutralizado al intestino delgado es neutralizado por el bicarbonato segregado en el por el bicarbonato segregado en el páncreas.páncreas.
Por ésta razón la amilasa alfa Por ésta razón la amilasa alfa continúa la digestión del almidón.continúa la digestión del almidón.
DIGESTIÓN FINAL DE LOS DIGESTIÓN FINAL DE LOS CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS
La digestión final se produce en la La digestión final se produce en la túnica mucosa intestinal de la parte túnica mucosa intestinal de la parte alta del yeyuno.alta del yeyuno.
Declina progresivamente conforme Declina progresivamente conforme el bolo sigue su camino por el el bolo sigue su camino por el intestino delgado.intestino delgado.
Incluye acción de diferentes Incluye acción de diferentes disacaridasas y olisacaridasas.disacaridasas y olisacaridasas.
ABSORCIÓN DE ABSORCIÓN DE MONOSACÁRIDOSMONOSACÁRIDOS
El duodeno y yeyuno absorben la masa El duodeno y yeyuno absorben la masa principal de los azúcares dietéticos.principal de los azúcares dietéticos.
Las células de la mucosa intestinal no Las células de la mucosa intestinal no requieren insulina para captar glucosa.requieren insulina para captar glucosa.
Los diferentes azúcares tienen Los diferentes azúcares tienen mecanismos distintos de absorción.mecanismos distintos de absorción.
L a galactosa y la glucosa para su L a galactosa y la glucosa para su transporte requieren energía para el transporte requieren energía para el proceso.proceso.
ABSORCIÓN DE ABSORCIÓN DE MONOSACÁRIDOSMONOSACÁRIDOS
Además requiere de la participación Además requiere de la participación de iones sodio.de iones sodio.
La captación de fructosa requiere de La captación de fructosa requiere de un transportador diferente del ión un transportador diferente del ión sodio (GLUT-5).sodio (GLUT-5).
Los tres monosacáridos se llevan Los tres monosacáridos se llevan desde la célula de la mucosa desde la célula de la mucosa intestinal hacia la circulación portal intestinal hacia la circulación portal mediado por otro transportador mediado por otro transportador GLUT-2.GLUT-2.
DEGRADACIÓN ANORMAL DEGRADACIÓN ANORMAL DE LOS DISACARIDOSDE LOS DISACARIDOS
En el individuo sano el proceso de digestión En el individuo sano el proceso de digestión y absorción de los carbohidratos es tan y absorción de los carbohidratos es tan eficiente.eficiente.
Que todos los carbohidratos dietéticos Que todos los carbohidratos dietéticos digeribles se absorben al llegar el contenido digeribles se absorben al llegar el contenido a la parte baja del yeyuno.a la parte baja del yeyuno.
Como se absorben monosacáridos cualquier Como se absorben monosacáridos cualquier defecto de actividad de una disacaridasa defecto de actividad de una disacaridasa originará la llegada de carbohidratos no originará la llegada de carbohidratos no digeridos al intestino grueso.digeridos al intestino grueso.
DEGRADACION ANORMAL DEGRADACION ANORMAL DE LOS DISACARIDOSDE LOS DISACARIDOS
La presencia de este material La presencia de este material osmóticamente activo pasará agua osmóticamente activo pasará agua desde la mucosa a la luz.desde la mucosa a la luz.
Con la consiguiente producción de Con la consiguiente producción de diarrea osmótica.diarrea osmótica.
Reforzando éste proceso la Reforzando éste proceso la fermentación bacteriana de los fermentación bacteriana de los carbohidratos residuales.carbohidratos residuales.
DEGRADACIÓN ANORMAL DEGRADACIÓN ANORMAL DE LOS DISACARIDOSDE LOS DISACARIDOS
Originando de ésta forma la Originando de ésta forma la presencia de compuestos de 2 y 3 presencia de compuestos de 2 y 3 carbonos.carbonos.
Producción añadida de gases: COProducción añadida de gases: CO22 - -HH22..
Originando un cuadro clínico Originando un cuadro clínico acompañado de retortijones, diarrea acompañado de retortijones, diarrea y flatulencia.y flatulencia.
Metabolismo anormal de la LACTOSAMetabolismo anormal de la LACTOSA
Intestino delgadolactosa
Galactosa+
Glucosa
Deficiencia de Deficiencia de LactasaLactasa
INTESTINO GRUESOINTESTINO GRUESO
LactosaLactosa
Bacterias
Metabolitos De 2 carbonos
CO2MetabolitosMetabolitos
De 3 carbonosDe 3 carbonos
HH22
Puede medirsePuede medirseEl H2 en el alientoEl H2 en el aliento
FLATULENCIAFLATULENCIADIARREADIARREA
DESHIDRATACIÓNDESHIDRATACIÓN
H2O
DEFICIENCIA DE ENZIMAS DEFICIENCIA DE ENZIMAS DIGESTIVASDIGESTIVAS
En los lactantes y niños se ha informado En los lactantes y niños se ha informado deficiencia hereditaria de disacaridasas.deficiencia hereditaria de disacaridasas.
La alteración de la degradación de los disacáridos La alteración de la degradación de los disacáridos puede deberse también patologías intestinales, puede deberse también patologías intestinales, malnutrición o a la ingesta de fàrmacos.malnutrición o a la ingesta de fàrmacos.
Se pierden las enzimas del borde en cepillo con Se pierden las enzimas del borde en cepillo con rapidez en individuos normales con diarrea rapidez en individuos normales con diarrea intensa.intensa.
Por eso pacientes con el proceso o en fase de Por eso pacientes con el proceso o en fase de recuperación no ingerir lácteos en exceso o recuperación no ingerir lácteos en exceso o sacarosa.sacarosa.
INTOLERANCIA A LA INTOLERANCIA A LA LACTOSALACTOSA
Más de la mitad de los individuos en el mundo Más de la mitad de los individuos en el mundo padecen de intolerancia a la lactosa.padecen de intolerancia a la lactosa.
Se manifiesta en ciertas razas.Se manifiesta en ciertas razas. El 90% de africanos y asiáticos experimentan El 90% de africanos y asiáticos experimentan
deficiencia de lactasa.deficiencia de lactasa. No es claro el mecanismo de la pérdida de ésta No es claro el mecanismo de la pérdida de ésta
enzima.enzima. Se sabe que se produce de manera genética.Se sabe que se produce de manera genética. Se debe retirar la lactosa de la dieta.Se debe retirar la lactosa de la dieta. O tomar comprimidos de lactasa antes de comer.O tomar comprimidos de lactasa antes de comer.
DEFICIENCIA DE DEFICIENCIA DE ISOMALTASA Y SACARASA ISOMALTASA Y SACARASA
(O SUCRASA)(O SUCRASA) Esta deficiencia dá por resultado Esta deficiencia dá por resultado
intolerancia a la sacarosa ingerida.intolerancia a la sacarosa ingerida. Este transtorno se encuentra en el Este transtorno se encuentra en el
10% de esquimales de Groenlandia.10% de esquimales de Groenlandia. El tratamiento consiste en evitar El tratamiento consiste en evitar
sacarosa en la dieta.sacarosa en la dieta.
D I A G N O S T I C OD I A G N O S T I C O
La deficiencia enzimática se puede La deficiencia enzimática se puede reconocer mediante pruebas de reconocer mediante pruebas de tolerancia oral con disacáridos tolerancia oral con disacáridos individuales.individuales.
Medir el gas hidrógeno en el aliento Medir el gas hidrógeno en el aliento determina la cantidad de determina la cantidad de carbohidrato ingerido no absorbido.carbohidrato ingerido no absorbido.