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Tema 3Tema 3
METABOLISMO DE CARBOHIDRATOSMETABOLISMO DE CARBOHIDRATOS
• Digestión y absorción de hidratos de carbono. •Ingreso de la glucosa a la célula. Transportadores de Glucosa.•Vía Glicolítica y su regulación. •Metabolismo de fructosa, galactosa.•Fermentación láctica y alcohólica.•Sistemas de Lanzaderas: del glicerofosfato y del aspartato-malato
LIC. NUTRICIÓN LIC. NUTRICIÓN QCA. BIOLÓGICA-2015 QCA. BIOLÓGICA-2015
PROGRAMA ANALITICO Y/O DE EXAMEN
DIGESTIÓN
DIGESTIÓN y ABSORCIÓN DE NUTRIENTES
DIGESTIÓN
Digestión - Absorción - MetabolizaciónDigestión - Absorción - Metabolizaciónde los alimentosde los alimentos
METABOLIZACIÓNSíntesis
Degradación
Repasemos de la 1ra clase….
Nutrición y MetabolismoNutrición y Metabolismo
Metabolización. Metabolización. Utilización de los nutrientes para obtención de energía y/o para la síntesis de compuestos celulares.
DigestiónDigestión.. Conversión de los alimentos en sustancias absorbibles en el tracto intestinal. Implica el desdoblamiento, mecánico y químico de los alimentos, en moléculas absorbibles
Absorción de nutrientesAbsorción de nutrientes. . Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal a la circulación
Repasemos de la 1ra clase….
Nutrición y MetabolismoNutrición y Metabolismode los Carbohidratos (CH)de los Carbohidratos (CH)
MetabolizaciónMetabolizaciónAprovechamiento de los glúcidos para obtención de energía y/o
para la síntesis de compuestos celulares.
Digestión de CarbohidratosDigestión de Carbohidratos Conversión de los CH en sustancias absorbibles en el tracto intestinal:
desdoblamiento mecánico y químico de los CHen moléculas absorbibles (monosacáridos)
Absorción de MonosacáridosAbsorción de Monosacáridos Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal
a la circulación
Apliquemos….
- Galactosa- Galactosa
CARBOHIDRATOS DE LA DIETA
Polisacáridos
Disacáridos
Monosacáridos
- Almidón- Almidón : granos, harinas, tubérculos, legumbres
- Glucógeno - Glucógeno : carnes
- Sacarosa:- Sacarosa: frutas, azúcar de mesa,remolacha
- Lactosa:- Lactosa: Leche y derivados
- Glucosa:- Glucosa:
- - FructosaFructosa
frutas, miel, golosinas, etc.
Polisacáridos de reservaPolisacáridos de reserva
Almidón
Glucógeno
Ramificación: amilopectina, 4%; glucógeno, 10%
Almidón y Glucógeno
Cadena lineal
Punto de Ramificación
Estructura del Glucógeno
unión
uniónCadena lineal
Punto de Ramificación
Extremos No Reductores
- Ptialina o Amilasa salival
- Amilasa pancreática- Disacaridasas
pH ácido, inactiva la enzima
Digestión y Absorción de CarbohidratosDigestión y Absorción de Carbohidratos
BOCA
ESTOMAGO
PANCREAS
INTESTINO
HIGADO
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
OHO
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
OH
n
AmilosaAmilosa
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
OO.....
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O
OH
H
OH
OH
H
HH
O
CH2
O
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O......
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O.......
Amilopectina o GlucógenoAmilopectina o GlucógenoO
CH2
HH
OHH
OH
OH
H
O
H
OH
HOH
H
CH2
H
OH
H
O
H
HO HO
n Maltosa
n Maltotriosa
n Oligosacáridos
Digestión del Almidón y/o del GlucógenoDigestión del Almidón y/o del Glucógeno
Amilasa salival (boca)
n H2O
Amilasapancreática
O
CH 2
HH
O HH
O H
O H
H
O
H
O H
HO H
H
CH 2
H
O H
H
O
H
HO HO
MaltosasMaltotriosasDextrina límite
Glucosa libre
OH
H
O H
O H
H
HH
CH 2O H
OHO
OH
H
O H
O H
H
HH
CH 2O H
O
OH
H
O H
O H
H
HH
CH 2O H
O
OH
H
O H
O H
H
HH
CH 2O H
O H
n
OH
H
O H
O H
H
HH
CH 2O H
OO.....
OH
H
O H
O H
H
HH
CH 2O H
O
OH
H
O H
O H
H
HH
O
CH 2
O
OH
H
O H
O H
H
HH
CH 2O H
O......
OH
H
O H
O H
H
HH
CH 2O H
O
OH
H
O H
O H
H
HH
CH 2O H
O.......
Oligosacáridos
Digestión del Almidón Digestión del Almidón (en intestino)
α-dextrinasa
Disacaridasas Disacaridasas (en intestino)
O
CH2
HH
OHH
OH
OH
H
O
H
OH
HOH
H
CH2
H
OH
H
O
H
HO HO
Maltosa
Maltasa2
GlucosaH2O
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
OHO
O
CH2OH
OH
HOH
HH
CH2OH
Sacarosa
Sacarasa
Glucosa
+
FructosaH2O
O
H
OH
OH
H
OHH
CH2OH
O
HHO
H
OH
H
OH
HOH
H
CH2OH
H
Lactosa
Lactasa
Glucosa
+
GalactosaH2O
Digestión de Carbohidratos
en tracto gastrointestinal
Enzima Localización Función
(S: sustrato - P: productos)-amilasa salival
(ptialina)
boca Endoamilasa
Hidroliza uniones -1,4-glicosídicas
S: polisacáridos almidón y glucógeno
P: disacárido maltosa
Acción muy breve: se inactiva al pH ácido del estómago
Amilasa pancreática
duodeno Endoamilasa
Hidroliza uniones -1,4-glicosídicas
S: polisacáridos almidón y glucógeno
P: disacárido maltosa, maltotriosas, dextrinas límite
Enzima Localización Función(S: sustrato - P: productos)
-1,6-glicosidasa (dextrinasa
ó isomaltasa)
Intestino delgado
(membrana célulasborde en cepillo,
mucosa intestinal)
Endoamilasa S: polisacáridos almidón y glucógenoP: glucosas libresHidroliza uniones -1,6-glicosídicas.
Disacari-dasas
Maltasa Intestino delgado
(membrana célulasborde en cepillo,
mucosa intestinal)
HidrolasaS: Maltosa, P: GlucosaHidroliza uniones a-1,4-glicosídicas
Sacarasa HidrolasaS: Sacarosa, P: Glucosa y FructosaHidroliza uniones -1,2-, -2,1-glicosídicas
Lactasa HidrolasaS: Lactosa, P: Glucosa y GalactosaHidroliza uniones -1,4-glicosídicas
-amilasa
Esquema general de la digestión de Hidratos de CarbonoEsquema general de la digestión de Hidratos de Carbono
Resumiendo…..
Nutrición y MetabolismoNutrición y Metabolismode los Carbohidratos (CH)de los Carbohidratos (CH)
MetabolizaciónMetabolizaciónAprovechamiento de los glúcidos para obtención de energía y/o
para la síntesis de compuestos celulares.
Digestión de CarbohidratosDigestión de Carbohidratos Conversión de los CH en sustancias absorbibles en el tracto intestinal:
desdoblamiento mecánico y químico de los CHen moléculas absorbibles (monosacáridos)
Absorción de MonosacáridosAbsorción de Monosacáridos Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal
a la circulación
Repasemos….
ABSORCIÓN DE NUTRIENTESABSORCIÓN DE NUTRIENTES
Principal órganoPrincipal órganoINTESTINO-MUCOSA INTESTINAL INTESTINO-MUCOSA INTESTINAL (90%)
¿Cómo se absorben los monosacáridos productos de la
digestión?
Recordemos……
PROCESOS DE TRANSPORTE DE SOLUTOSPROCESOS DE TRANSPORTE DE SOLUTOS
A TRAVÉS DE MEMBRANAS BIOLÓGICASA TRAVÉS DE MEMBRANAS BIOLÓGICAS
TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANASsegún la presencia de transportador
PROCESO NO PROCESO NO MEDIADOMEDIADO
SIN SIN TRANSPORTADORTRANSPORTADOR
(DIFUSIÓN PASIVA)(DIFUSIÓN PASIVA)
PROCESO MEDIADOPROCESO MEDIADO
CON CON TRANSPORTADORTRANSPORTADOR
•No requiere transportador •A favor de gradiente conc.•Bidireccional•A través de poros•Iones, gases, agua, urea
•Difusión Facilitada: a favor de Gradiente
•Transporte Activo: contra Gradiente
Adaptado de Lehninger A. L., 4ª Edic. Cap 11 , 2007
PROCESO MEDIADOPROCESO MEDIADO
TransportadoresTransportadores
Clases generales según:Clases generales según:
-número de solutos transportados-número de solutos transportados
-dirección del transporte-dirección del transporte
TRANSPORTE TRANSPORTE ACTIVOACTIVO
DIFUSIÓN DIFUSIÓN FACILITADAFACILITADA
a) Tiene efecto contracontra gradiente de concentración
b) Depende de energíaenergía metabólica (ATP)
c) Es unidireccionalunidireccional
a) Tiene efecto a favora favor de gradiente de concentración
b) No necesita energía metabólica
c) Es bidireccionalbidireccional
PROCESO MEDIADOPROCESO MEDIADOTransportadores-Transportadores-Clases generales según:Clases generales según:el gasto energéticoel gasto energético
PROCESOS MEDIADOSPROCESOS MEDIADOS
Transporte ActivoTransporte Activo
Clases generalesClases generales
(a) (a) Transporte Activo Primario:Transporte Activo Primario:La energía de hidrólisis de ATP impulsa La energía de hidrólisis de ATP impulsa el transporte del Soluto contra gradienteel transporte del Soluto contra gradiente
(b) (b) Transporte Activo Secundario:Transporte Activo Secundario:Se establece un gradiente de un ión (X) porSe establece un gradiente de un ión (X) portransporte contra gradiente (Activo Primario) transporte contra gradiente (Activo Primario)
El movimiento del ión a favor de su gradiente, da la energía El movimiento del ión a favor de su gradiente, da la energía para el transporte de un segundo Soluto (S) contra su gradientepara el transporte de un segundo Soluto (S) contra su gradiente
SGLT 1SGLT 1
GlucosaGlucosa
GlucosaGlucosaGalactosaGalactosa
GalactosaGalactosa
FructosaFructosaGLUT5GLUT5
FructosaFructosa
Luz intestinalLuz intestinal
2 Na+ 3 Na+
2 K+
GLUT2
Na+K+ ATPasa
ATP
Difusiónfacilitada
Transportador Activo Secundariodependiente de Na+
SangreSangre
¿¿CCóómo se absorben las unidades de mo se absorben las unidades de monosacáridos?monosacáridos?
Difusión facilitadaDifusión facilitada
Extraída y modificada del Lehninger, 4a. Ed,
Representación esquemática del mecanismo deco-transporte Na+/glucosa en el epitelio intestinal
(GuíaTP Qca. Biológica, 2015)
Transporte Facilitado de GlucosaTransporte Facilitado de Glucosa
Transportador de Fru en enterocitosGLUT5
Tej. Adiposo y músculo esquelético y cardíaco. Es sensible a Insulina
GLUT4
Ppal. Transportador en cerebro y nervios periféricos.GLUT3
En membrana basolateral del epitelio intestinal, túbulos renales, hepatocitos y células β pancreáticas
GLUT2
En todos los tejidos del feto.En adultos: en GR, fibroblastos y células endoteliales
TRANSPORTADORTRANSPORTADORGLUT1
Nutrición y MetabolismoNutrición y Metabolismode los Carbohidratos (CH)de los Carbohidratos (CH)
MetabolizaciónMetabolizaciónAprovechamiento de los glúcidos para obtención de energía y/o
para la síntesis de compuestos celulares.
Digestión de CarbohidratosDigestión de Carbohidratos Conversión de los CH en sustancias absorbibles en el tracto intestinal:
desdoblamiento mecánico y químico de los CHen moléculas absorbibles (monosacáridos)
Absorción de MonosacáridosAbsorción de Monosacáridos Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal
a la circulación
Repasemos….
METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSMETABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSTERMINOLOGÍA
• GLICOLISIS: Degradación anaeróbica de glucosa, fructosa, galactosa hasta piruvato. VÍA GLICOLÍTICA
• GLUCONEOGENESIS: Síntesis de glucosa a partir de otros precursores diferentes a hidratos de carbono
• GLUCOGENOGENESIS: Conversión de glucosa en glucógeno
• GLUCOGENOLISIS: Degradación de glucógeno a glucosa
VIA GLICOLÍTICA (GLICOLISIS) Características generales
• Continuaremos la próxima clase !......
Bibliografía1- BLANCO A. y BLANCO G., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 9a edic., Bs. As. (2011).2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).3- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona (2010). 4- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis.
