Metabolismo de CHOs, Proteinas y Lipidos

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Metabolismo de Carbohidratos, Proteínas y Lípidos
¿Qué pasa cuando un animal o una persona pasa 24hrs sin comer? ¿Se muere? No, ¿Por qué no se muere? Porque el metabolismo está integrado. Cuando hablamos de requerimientos (de todo tipo de nutrientes, bien sea calorías, proteínas, etc.) lo primero que debe cubrirse cuando un animal tiene una dieta muy baja en nutrientes son los requerimientos del metabolismo basal (MB).
Metabolismo Basal: es el metabolismo que se encarga de las funciones básicas, como por ejemplo la respiración, digestión, secreción endocrina, función cardiaca, lo primero que cubre el organismo cuando hay déficit de energía es cubrir los requerimientos del MB, y ese MB está representado por una serie de reacciones, mencionadas anteriormente que requieren nutrientes y el organismo se prepara.
Hay que cubrir los requerimientos energéticos (RE) y esos RE están en función de lo que llaman el Peso Metabólico. El peso de una persona o animal están representados por tejidos, esos tejidos tienen igual funcionamiento cuando se está en reposo sin moverse sigue funcionando el organismo, pero hay tejidos más activos como el tejido cerebral y otros menos activos en el caso que este en reposo o inmóvil como el muscular. De tal manera que el peso total de un animal o una persona no tiene igual metabolismo, para calcular la cantidad de energía que requerimos para mantenernos se utiliza una formula universal desarrollada hace muchos años: P0,75 ó W0,75. Si un animal pesa 350kg, el peso metabólico es diferente, por ejemplo 77kg a la 0,75
Sin calculadora: 77x77x77 (se multiplica 3 veces) = 456.533, a este valor se le saca la raíz cuadrada 2 veces y eso da un valor de 26kg peso metabólico. Y para calcular cuanta energía de mantenimiento requiere el organismo a diario, ese valor se multiplica por 106 (un valor constante) y eso da 2.756kcal, de tal manera que para mantener el metabolismo basal se necesita 2.756kcal con respecto a ese peso. Luego, si hace actividad física o ejercicio hay que agregarle los requerimientos del ejercicio y así se determina los requerimientos del metabolismo basal. Si se hace una dieta hipocalórica, pierde peso porque se activan mecanismos como la glucolisis o depleción de glucógeno para aportar energía al animal, por eso cuando hablamos de requerimiento energético animal hablamos del peso metabólico, no peso total.
El animal tiene requerimientos energéticos, pero el animal distribuye la energía en 10 puntos diferentes para cubrir todos los espacios cuando llega la energía disponible, en este caso nos interesa el peso metabólico que representa la energía requerida para el metabolismo. Cuando se habla de metabolismo: es un conjunto de reacciones químicas, tanto anabólicas como catabólicas, que suceden en las células de los seres vivos. Hay dos fases que es el catabolismo (romper o degradar) y anabolismo (sintetizar), las dos funcionan simultáneamente y de acuerdo con la cantidad de energía que reciba el animal prevalece una o la otra. Por ejemplo, un animal en engorde quiere decir que los RE están por encima de su metabolismo (?) y hay energía para cubrir otras funciones como reproducción, etc., y crea energía para engordar, en ese caso estamos hablando de anabolismo, pero lo contrario el animal empieza a degradar compuestos para producir energía como es el caso del catabolismo.
Las vías metabólicas es una serie secuencial de reacciones, donde el final de una reacción es el inicio de otra reacción. Y en las vías catabólicas es cortar tejido, producir energía para cumplir RE. En el caso de las vías anabólicas son las reacciones de síntesis de compuesto, está en metabolismo positivo se está sintetizando sustancias que requieren la energía que proviene del ATP, por ejemplo, este se degrada para producir energía y esta energía va a ser utilizada para sintetizar productos. Sin embargo, hay también vías anfibolicas que son de enlace entre las vías anabólicas y catabólicas. Propósito del catabolismo: producir energía, la naturaleza del proceso es oxidativo y degradativo, brinda energía
Moléculas iniciales: CHOs, Proteínas, de estructura compleja variable
Productos finales: estructuras simples.
Función principal: trabajar para el anabolismo
Propósito del anabolismo: esa energía que se libera para formar compuestos, la naturaleza del proceso de productivo y sintético, usa energía
Moléculas iniciales: productos relativamente simples (!)
Productos finales: estructuras más complejas, variables
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Catabolismo: sustancias complejas se catabolizan y producen energía, esa energía la toma el ADP para formar ATP, luego la energía liberada con calor y productos finales del catabolismo simplemente produce CO2, Agua y NH3. Esta energía química es para que la utilice el anabolismo, a partir de estas moléculas precursoras de AAs, azucares, AGs, bases nitrogenadas, ellas captan esa energía para el anabolismo y forman proteínas, polisacáridos, lípidos, ácidos nucleicos. En este caso, por ejemplo, transformamos la proteína el huevo en una proteína como una hormona, de tal manera que es la degradación de compuestos complejos, produce energía y esa energía es captada por las moléculas precursoras para formar nuevas estructuras macromoleculares.
Cuando se habla integración del metabolismo ¿Cuál es el objetivo de esta integración? Interrelación entre el metabolismo de los glúcidos, lípidos, AAs, nucleótidos y de sus mecanismos es regulación, todos ellos están regulados, vale decir que cuando, por ejemplo, hay lipolisis (degradación de lípidos) no puede haber simultáneamente gluconeogénesis, porque si el metabolismo dice que hay que movilizar energía catabólica movilizando grasas, quiere decir que el animal está en un déficit de energía y no puede formar glucosa en el hígado, aunque pueden estar interrelacionadas. Hay entonces sistemas enzimáticos que están conectados unos con otros y cuando funciona uno se apaga el otro.
El metabolismo oxidativo describe transformaciones e intercambio de uso de energía entre los seres vivos y explica cuáles son los procesos que completa la oxidación de la molécula combustible, simplemente el combustible se quema como en un carro y produce energía para producir actividad.
Lo básico es producción de energía. El animal está en una situación de déficit energético y empieza la degradación, la proteína forma AAs, los CHOs forman glucosa y los lípidos forman AGs, en este caso los CHOs entran en el sistema glicolitico, de glucosa pasa a pirúvico formando ATP y el piruvato forma Acetil CoA también formando ATP y este acetil CoA entra al Ciclo de Krebs (CK). Pero no solamente los CHOs forman acetil CoA, sino que también los AAs cuando son desaminados generan una molécula carbonada, de carbón y en esta cadena tenemos los AAs glucogénicos que van a formar piruvato, acetil coa o van directamente al CK y los ácidos grasos se degradan en B-oxidación de AGs para producir acetil CoA para el CK. El CK simplemente forma una serie de reacciones enzimáticas reducidas que van a ser importantes para la cadena de electrones y fosforilación oxidativa para formar ATP y ya sabemos su destino final. También aquí se forma GTP, saben que forma 12 ATP por cada acetil CoA que entra, NDAH reducido, 1 NADH y 1 FADH por cada ciclo… de tal que se prende la maquina metabólica de producción de energía y lo más importante de todo es que todo este proceso termina en la formación de ATP y el ATP es el inicio de formación de energía para los procesos reductivos o procesos sintéticos. 
Son reacciones exergonicas que producen energía y es importante para la síntesis de compuestos, contracción muscular, excitación nerviosa, transporte activo, etc., es un mecanismo utilitario donde hay utilización de la energía disponible.
En lo práctico, ¿qué pasa en los diferentes tejidos? O relaciones metabólicas entre órganos claves en diversas condiciones fisiológicas. Primero vamos al esquema de interrelación entre glúcidos, lípidos y AAs, después las relaciones metabólicas entre órganos claves en diversas condicionesfisiológicas y esquema de interrelación de regulación del metabolismo de glúcidos lípidos, AAs y nucleótidos en diferentes condiciones metabólicas.
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En buena nutrición: del intestino pasa a través de los vasos sanguíneos y llega el material al hígado, ¿qué hace el hígado como laboratorio orgánico para distribuir ese material? Lo primero que hace es glucosa que va al cerebro, allí se usa y forma CO2 + Agua, por otro lado es importante para que el tejido adiposo vaya acumulando energía, los lípidos a través de los vasos linfáticos que absorben los lípidos van directamente a ¿!?. Parte de la glucosa va al hígado donde forma glucógeno o tejido muscular donde forma glucógeno y también los eritrocitos y toda la economía del organismo se aprovecha de esa buena disponibilidad de energía, esa buena nutrición para formar grasa, glucógeno hepático, etc.
Ayuno temprano: son las 10am y no hemos desayunado, tenemos que la glucosa no hay, el glucógeno hepático forma glucosa que va al cerebro que no debe detenerse, pero que pasa con el tejido adiposo ¿cuánta energía y glucosa le llega? Ninguna, estamos en un proceso de economía, el ácido láctico forma glucosa empieza a formarse lactato, hay que llevar al musculo, a los eritrocitos simplemente la falta de entrada de grasas o si lípidos o los CHOs en la digestión faltan, hacen que funcione principalmente el cerebro y el hígado, entonces se utiliza glucógeno para formar glucosa, ácido láctico para el musculo y hay el ciclo de cori también, neoglucogenesis, hay glucogenolisis hepática que quiere decir que el glucógeno hepático se elimina, hay neogluconeogenesis porque se forma a partir de esa glucosa láctico con el ciclo de cori y también algunos AAs, proteínas se degradan aunque a este nivel no tanto pero simplemente forman AAs que es la ¿!? Que va a servir también como fuente de energía. 
Ayuno fuerte: también hay neoglucogenesis se forma lactato, glicerol, propionil CoA, AAs, ciclo de Cori y ciclo ¿!?. En este caso tenemos lo mismo no hay entrada de glucógeno o lípidos y el principal órgano que va a metabolizar o que va a servir como fuente de energía es el hígado, proteínas forma AAs y esos compuestos van a ser utilizados a degradarse para disponibilidad de energía para el cerebro, también los AGs se mueven del tejido adiposo para suministrar energía para que el hígado también sea capaz de mandar energía a través de proteínas que se degradan a nivel de músculo y también glutamina? Pero lo más importante es que el cerebro y los glóbulos rojos sirven como funciones importantes que no requieren que se elimine su fuente de energía. 
Cuando hay renutrición: vuelve a entrar glucosa al hígado, los AGs van para acá?. Hay más glucosa para el cerebro, para el eritrocito, hay glucosa y glucógeno muscular pero ya en este caso el glucógeno hepático deja de degradarse porque ya la principal fuente de energía a través de la digestión se ha reanudado, de tal manera que hay órganos más activos cuando hay ayuno, cuando hay buena nutrición, etc., 
Y en el caso de embarazo o preñez: es un caso particular, una hembra gestante se puede estar muriendo, en un estado caquéxico, con hambre y ese feto no se muere porque es prioridad biológica número 1 mantenimiento de la especie, por lo tanto en el caso todo el metabolismo se mueve hacia el feto, en este caso también hay necesidad de que ese ácido graso pase a tejido adiposo para que se prepare para la lactancia, también es prioridad biológica. Las proteínas del tejido muscular se pueden degradar para formar AAs como fuente de energía, los cuerpos cetónicos, AGs y glucosa también sirven como fuente de energía y en el caso del hígado la glucosa se convierte en lactato incluso ese lactato forma nuevamente glucosa para fuente de energía, o sea que todo el mundo se pone a trabajar a favor del feto y por lo tanto esas interrelaciones metabólicas en el embarazo favorecen la dirección de la energía hacia el embarazo. En lactancia, tenemos también el efecto de hormonas placentarias, fíjense que tanto la glucosa, AAs, vasos linfáticos ¿!?, grasa del tejido lipídico forma AGs para formar leche para garantizar esa función biológica número 1. De tal forma, que esa es la manera en que los tejidos de una forma u otra se mueven para garantizar funciones biológicas muy importantes como en el caso del cerebro.
En estado de obesidad: toda la grasa, toda la cantidad de energía que va llegando al organismo va para el tejido adiposo, todas las grasas del sistema linfático van al tejido adiposo. También en una persona que consume mucho alcohol, que no come, hay movilización fuerte de lípidos que van al hígado y tejido graso donde el adipocito empieza a crecer y aquellos glóbulos de grasa que son muy pequeños se van agrandando formando una gota de grasa dentro del hepatocito y ellos estallan, convirtiéndose en un tejido que hay que regenerar, generalmente se regenera con tejido cartilaginoso y por eso entonces viene el problema de la cirrosis hepática donde el hígado deja de ser funcional y poco a poco si no se hace un tratamiento adecuado (porque el hígado tiene gran capacidad de regeneración) esa cirrosis hepática termina en la muerte del individuo -en la persona, en animal dice algo que no entiendo-
La ausencia de ayuno, más bien… ¿¿
En estado de estrés: el organismo se pone en alarma, se defiende utilizando cortisol, catecolaminas, hay un estado de resistencia a la insulina, aumenta los requerimientos del metabolismo basal, aumenta la glucosa, los AGlibres, pero lo más importantes es que las catecolaminas hacen que el hígado muevan gran cantidad de glucosa, en el tejido muscular las proteínas se degradan para producir AAs que se degradan para formar urea, hay acumulación también de AGs en el tejido adiposo y no es una buena situación porque simplemente el animal utiliza esa energía para salir de esa situación de estrés. Al momento del parto se requiere glucosa, por lo que el hígado va por la gluconeogénesis, movilización de AGs en tejido adiposo la cual trae como consecuencia la producción de AGs no esterificados *ver lamina* que se oxidan hasta formar CO2 y producción de energía, con oxidación parcial forman cuerpos cetónicos y por lo tanto en este caso es necesario convertir las reservas de grasa. En el momento del parto, un momento transitorio muy breve que requiere también ..¿!? 
Ver lamina. 
Muchos de los compuestos del CK –los nombra en la lámina- pueden ser fuente de carbono para la síntesis de AAs. Los que están en rojo son AAs glucogénicos (es decir, que provienen de la glucosa) estos compuestos vienen del CK, mientras que otros son los AAs cetogenicos que van a formar más que todo cuerpos cetónicos.