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1 Bqco Yoelys Gómez Rodríguez 2 Metabolismo de los GLÚCIDOS El mantenimiento de la GLICEMIA es esencial para el ser humano. Existen tejidos que dependen esencialmente de la glucosa para la obtención de energía: tej. Nervioso, eritrocitos. Por lo tanto, el mantenimiento de la glicemia es un aspecto esencial en el metabolismo de los glúcidos. 3 Unidad: Metabolismo de los glúcidos 6.1 Incorporación de la glucosa a las células del organismo Breve referencia a los principales glúcidos de la dieta humana y productos principales del proceso digestivo: la glucosa como principal producto de la digestión de los glúcidos de la dieta. Incorporación de la glucosa a las células (los GLUT): .Similitudes y diferencias en los tejidos. Fosforilación inicial de la glucosa. Comparación entre las diferentes hexoquinasas que fosforilan a la glucosa: significado biológico de la fosforilación. La glucosa 6 fosfato como compuesto central en el metabolismo de los glúcidos. Diabetes Mellitus. Bibliografía: Bioquímica Humana. Cap 8 Metabolismo de los glúcidos (pp. 133-137). Química Biológica. Antonio Blanco. 9a Ed. (renovada y revisada). Ed. El Ateneo. Cap. 14 “Metabolismo de hidratos de carbono”(pp. 255-259; 262- 268). 4 5 Breve referencia a los principales glúcidos de la dieta humana balanceada y productos principales del proceso digestivo 6 Principales Glúcidos de la Dieta Humana Balanceada Almidón 7 Digestión de los principales Glúcidos de la dieta Pancreática 8 Histología del Hígado Irrigación del hígado Entrada de Glucosa a la célula Glucosa se incorpora mediante Difusión Facilitada mediante los transportadores GLUT Presentan especificidad hística (tisular): GLUT 1,3: tej. Nervioso, eritrocitos alta especificidad por Glucosa → glucosa ingresa al tejido incluso en hipoglicemia. Independiente de insulina. GLUT 2: Hepatocito. Baja afinidad por Glucosa → glucosa ingresa al tejido solo en hiperglicemia. Es bidireccional Independiente de insulina. 9 Entrada de Glucosa a la célula GLUT 4: tej. Adiposo, músculo esquelético Dependen de la acción de la INSULINA para que se trasladen, desde vesículas membranosas en el citosol, hasta su unión en membrana plasmática, permitiendo entonces el ingreso de la glucosa a dicho tejido. Esto explica que estos tejidos necesitan de INSULINA para la entrada de la GLUCOSA a sus células. 10 11 Fosforilación Inicial de los Monosacáridos Después de su entrada a la célula, la primera reacción que sufren los monosacáridos es su FOSFORILACIÓN. 12 Alta afinidad de la Hexoquinasa cerebral, permite que las células incorporen glucosa aún cuando la glicemia sea baja Importancia de la fosforilación inicial de los monosacáridos (glucosa, fructosa, etc) Una vez fosforilados: NO PUEDEN SALIR DE LA CÉLULA………..GLUT no los reconoce. Son metabólicamente más activos. Potencial energético más elevado. Son sustratos obligados para la mayoría de las enzimas de las diferentes vías metabólicas según las condiciones energéticas del organismo: Glucosa 6 fosfato tiene varios destinos metabólicos intracelulares. 13 GLUCOQUINASA: Isoenzima adicional de la Hexoquinasa: 14 HEXOQUINASA GLUCOQUINASA Presente en todos los tejidos Sólo en Hepatocitos Fosforila varias Hexosas (Glucosa, Fructosa, Manosa, Galactosa) Específica para la Glucosa Inhibida alostéricamente por su producto: Glucosa-6 P NO es inhibida alostéricamente por Glucosa 6P No inducida por Insulina Inducida por Insulina Alta afinidad por su sustrato Glucosa (baja Km) Baja afinidad por su sustrato Glucosa (alta Km) 15 Hexoquinasa (HK) Glucoquinasa (GK) Km menor para Glucosa Km mayor para Glucosa Mayor afinidad por Glucosa Menor afinidad por Glucosa Se satura a menor concentración intracelular hepática de Glucosa Se satura a concentraciones mucho mayores de Glucosa Durante Hiperglicemia ya está saturada Puede hacer frente a la Hiperglicemia: Baja afinidad de la Glucoquinasa hepática permite fosforilar a toda la glucosa que ingrese al hepatocito y así contribuir a disminuir el exceso de glucosa en sangre durante la hiperglicemia fisiológica del período pospandrial; para su posterior almacenamiento en forma de Glucógeno 16 Histología del Hígado Irrigación del hígado Destinos metabólicos de la Glucosa 6 P 17 Glucosa 6 fosfato como compuesto central en el metabolismo de los glúcidos. 18 Metabolismo General de Glúcidos se centra en el suministro de Glucosa y el destino de la misma La glucosa y sus metabolitos también participan en otros procesos, por ejemplo: 1) la síntesis de la reserva intracelular: glucógeno en el músculo estriado y el hígado (glucogenogénesis). 2) La vía de la pentosa fosfato, una alternativa para parte de las vías de la glucólisis. Es una fuente de equivalentes reductores (NADPH) para la síntesis de ácido graso, y la fuente de ribosa para la síntesis de nucleótido y ácido nucleico. 3) Las triosa fosfatos dan lugar a la porción glicerol de los triacilgliceroles. 4) El piruvato y los intermediarios del ciclo del ácido cítrico proporcionan los esqueletos de carbono para la síntesis de aminoácidos no esenciales, y la acetilCoA es el precursor de ácidos grasos y colesterol (y, por ende, de todos los esteroides sintetizados en el cuerpo). 5) La gluconeogénesis es el proceso de formación de glucosa a partir de precursores no carbohidratos, por ejemplo, lactato, aminoácidos y glicerol. NADH, FADH2 ATP NADPH Homeostasis de la Glucemia 19 Procesos que aportan Glucosa a la sangre (efecto hiperglicemiante) Procesos que sustraen Glucosa de la sangre (efecto hipoglicemiante) 20
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