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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS

gluconeogenesis fes1

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carbohidratos

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METABOLISMO DE LOS

CARBOHIDRATOS

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INGESTA RICA EN CARBOHIDRATOS

GLUCOSA

PIRUVATOGLUCOGENO

DURANTE EL AYUNO

NADPH Y RIBOSA 5P

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RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATO.

Ruta metabólica de oxidación de la glucosa en la que no se genera ATP, permite la oxidación y descarboxilación de la glucosa 6P, en la posición C1 y reduce el NADH+ a NADPH, formando pentosas fosfato.

Productos principales:

a. NADH. (agentes reductores; procesos anabólicos).

b. Ribosa 5 – fosfato (componente estructural de nucleotidos y acidos nucleicos).

Se produce en el citoplasma (dos vías).a. Oxidativa: genera NADPH y ribosa 5Pb. No oxidativa: Interconvierte azúcares fosforilados

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RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATORUTA OXIDATIVAProduce una cantidad importante de NADPH.

Funciones:

a. Activa en células que sintetizan cantidades grandes de lípidos; tejido adiposo, corteza suprarrenal, glándula mamaria, hígado.

b. Antioxidante potente (impide la oxidación de otras moléculas).Activa en células con riesgo elevado de daño oxidativo (eritrocitos).

Ausente en las células musculares.

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RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATOVIA OXIDATIVA.Conversión de glucosa – 6 – fosfato en ribosa – 5 – fosfato + NADPH

Tres reacciones:

1. La glucosa – 6 – fosfato deshidrogenasa (G – 6 PD) cataliza la oxidacion de la glucosa – 6 – fosfato.La 6 – fosfo gluconolactona y el NADH son los productos.

2. La 6 – fosfo gluconolactona se hidroliza para producir 6 – fosfo gluconato.

3. Descarboxilacion oxidativa del 6 – fosfogluconato produce ribosa – 5 fosfato + NADPH.

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RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATOVIA NO OXIDATIVA

Conversión de la ribosa – 5 – fosfato en:A.Ribosa – 5 – fosfato por la ribulosa – 5 – fosfato isomerasa.B.Xilulosa – 5 – fosfato por la ribulosa – 5 – fosfato epimeraza.

2.Transcetolasa ( requiere de TPP; tiamina pirofosfato) y transaldolasa: catalizan las interconverciones de triosas, pentosas y hexosas.

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OTROS AZUCARES.

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METABOLISMO DEL GLUCOGENO

• Glucógeno; forma principal para almacenamiento de los carbohidratos.• Polímero ramificado de alfa – D – glucosa • Hígado ( 6% )• Músculo ( 1% ); 3 a 4 veces la reserva hepática.

A. Glucogénesis B. Glucógenolisis

Controladas por: 1. Insulina2. Glucagon 3. Adrenalina

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DEGRADACIÓN DE GLUCÓGENO (GLUCOGENÓLISIS)

Tanto en hígado como músculo, actúan tres enzimas:•Glucógeno fosfolilasa.•Enzima desramificadora de glucógeno.•Fosfoglucomutasa

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METABOLISMO DEL GLUCOGENO GLUCOGENESIS Síntesis de glucógeno a partir de glucosa Cuando la concentración sanguínea de glucosa es elevada

Precursores:

A. GlucosaB. LactatoC. Alanina

Citoplasma de células hepáticas y musculares

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SÍNTESIS DE GLUCÓGENO(GLUCOGENOGÉNESIS)Tanto en hígado como músculo, actúan tres enzimas:

•UDP-Glucosa pirofosforilasa.•Glucógeno sintasa.•Enzima ramificadora de glucogéno.

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SÍNTESIS DE GLUCÓGENO.- Una cadena de glucógeno se alarga mediantela GLUCÓGENO SINTASA, enzima que transfiere el residuo de glucosa de laUDP-glucosa al extremo no reductor de una rama de glucógeno

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GLUCOGENESIS

Reacciones:

1.Síntesis de glucosa-1-fosfato a partir de glucosa-6-fosfato (fosfoglucomutasa)2.Síntesis de UDP-glucosa ( nucleótido azúcar): uridina difosfato glucosa ; reacción muy energética (UDPG pirofosforilasa)3.Síntesis de glucógeno a partir de UDP-glucosa Enzimas:(UDPG pirofosforilasaGlucógeno sintasaAmilo-alfa-(1,4-1,6)-glucosiltransferasa(enzima ramificante)

La síntesis se inicia por la transferencia de glucosa desde la UDP-glucosa a una proteína cebadora; glucogenina

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METABOLISMO DEL GLUCOGENOREGULACION

Glucagon: Estimula la glucogenolisis e inhibe la glucogénesis

Insulina: inhibe las enzimas de la glucógenolisis y activa las enzimas de la glucogénesis aumenta el ritmo de la captación de la glucosa

Adrenalina: estimula la glucógenolisis e inhibe la glucogénesis respuesta de escape o lucha ( situaciones de urgencia)

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GLUCONEOGENESIS

Definición:

la formación de moléculas nuevas de glucosa partir de precursores que no son hidratos de carbono

Sustratos principales:

1. Aminoácidos glucogénicos (alanina)2. Alfa-cetoacidos ( moléculas que derivan de los aminoácidos3. Lactato ( se produce en el músculo esquelético y el eritrocito)4. Glicerol ( proviene del catabolismo de los triacilgliceroles)5. Piruvato ( se genera de la glicólisis)6. Propianato ( ácido graso glucogénico en rumiantes)

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RUTAS DE SÍNTESIS DE LA GLUCOSA

Alanina Piruvato

Otros aminoácidos

Lactato

Oxalacetato

Fosfoenolpirauvato

Gliceralhehído 3 P

Dihridoxiacetona P

Fructuosa 1,6 bifosfato

Glicerol

Glicerol 3P

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GLUCONEOGENESIS

Producción principal ; el hígadoAcidosis metabólica e inanición ; riñón (corteza

renal)Citoplasma/mitocondriaConsume energía ( requiere de la hidrólisis de 6

enlaces de fosfato de alta energía)

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GLUCONEOGENESISReacciones ( se utilizan vías alternas);

1. Síntesis de PEP (fosfoenolpiruvato)2. Conversión de la fructosa -1-6 bifosfato en fructosa-6-fosfato3. Formación de glucosa a partir de glucosa-6-fosfato

Cada una de estas reacciones anteriores esta emparejada con una reacción opuesta irreversible en la glicólisis (ciclo de sustrato)

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESIS

SINTESIS DE FOSFOENOLPIRUVATO ( PEP) 2 enzimas

A. PiruvatocarboxilasaB. PEP carboxiquinasa

La célula realiza una gran inversión energética, se consumen dos enlaces energéticos

1. ATP – mitocondrial2. GTP - citosol

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GLUCONEOGENESIS

SINTESIS DE FOSFOENOLPIRUVATO (PEP)

La piruvato carboxilasa (mitocondrial) convierte el piruvato en oxalacetato (OAA)

Requiere de la coenzima biotina

Requiere de HCO3- como donador de CO2 y una molécula

de ATP

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESISSINTESIS DE FOSFOENOLPIRUVATO (PEP)

El oxalacetato (OAA) se descarboxila y fosfórila por la PEP carboxiquinasa en una reacción impulsada por la hidrólisis de la guanosina trifofosfato ( GTP)

El GTP dona grupos fosfato y Mg+

La reacción libera CO2

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESIS

CONVERSION DE LA FRUCTOSA – 1,6-BIFOSFATO EN FRUCTOSA -6-FOSFATO

La fructosa -1,6 –bifosfatasa; cataliza esta conversion

Irreversible en condiciones celulares

Se encuentra en el hígado, riñones y músculo esquelético

Falta en el corazón y músculo liso

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESISFORMACION DE GLUCOSA A PARTIR DE GLUCOSA – 6-FOSFATO

La glucosa-6-fosfatasa; solo se encuentra en el hígado y riñón

Cataliza la reacción irreversible de la glucosa-6-fosfato para formar; glucosa + Pi

La glucosa se libera a la sangre

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESISSUSTRATOS GLUCONEOGENICOS

Ciclo de Cori o del ácido láctico:

El lactato se libera por las células musculares durante el ejercicio

El lactato se libera del eritrocito y otras células carentes de mitocondrias o bajas concentraciones de 02

El lactato en el hígado se convierte en piruvato por la lactato deshidrogenasa

Luego el piruvato en glucosa por la gluconeogenesis

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESISSUSTRATOS GLUCONEOGENICOS

El glicerol:

Producto del metabolismo de las grasas en el tejido adiposo

Se transporta al hígado en donde se convierte en glicerol-3-fosfato por la glicerolquinasa (hepática)

La 0xidacion del glicerol-3-fosfato para formar DHAP se produce cuando las concentraciones citoplasmáticas de NAD+ son elevadas

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSSUSTRATOS GLUCONEOGENICOSCICLO GLUCOSA-ALANINA

Transportadoadesde el músculo hasta el hígado durante un periodo de ayuno

La alanina es convertida a piruvato por reacciones de transaminacion con participación de glutamatoalanina transaminasa

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GLUCONEOGENESISBALANCE TOTAL ENERGETICO

Vía anabólica muy costosa desde el punto de vista energético: El balance total de inversión en la síntesis de una molécula de

glucosa es: ( 2 MOLECULAS DE PIRUVATO) 4 moléculas de ATP, 2 moléculas de GTP Y 2 moléculas de NADH