BIOQUIMÍCA - Metabolismo dos Carboidratos

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Bioquímica 2 
Tema: metabolismo de los carbohidratos 
 
Estrutura y función de los carbohidratos 
Los carbohidratos son un tipo de biomoléculas también 
llamados de: 
Glúcidos o hidratos de carbono, forman un extenso 
grupo de 
Sustancias compuestas por carbono (c), hidrógeno (h) y 
oxígeno (o), Principalmente.: 
La principal función de un carbohidrato es servir de 
combustible 
Enérgico para el cuerpo. La energía utilizada de la 
degradación de los carbohidratos es utilizada finalmente 
para potenciar la contracción muscular además de 
todas las demás formas de Trabajo biológicos. 
Son otras funciones de los carbohidratos: 
biosíntesis de ácidos grasos y aminoácidos, constitución 
de moléculas complejas (glucolípidos, glucoproteínas, 
ácidos nucleicos), aporte de fibra a la dieta (existe una 
serie de glúcidos que no pueden ser digeridos y que 
son utilizados como fibras para dar volumen a las heces 
y facilitar su eliminación), Constitución de 
peptidoglicanos (moléculas que forman parte de la 
pared De las bacterias). 
Los carbohidratos son esenciales para el buen 
funcionamiento del sistema nervioso central. El cerebro 
utiliza la glucosa sanguínea como combustible casi 
exclusivamente y esencialmente no tiene depósito de 
Dicho alimento. 
Importancia biológica 
•Determinados tejidos NECESITAN un aporte 
CONTINUO de glucosa: 
 
 
 
• Cerebro: depende de glucosa como combustible 
primario 
• Eritrocito: utiliza glucosa como único combustible 
Digestión 
Carbohidratos simples – rápida 
Carbohidratos complejos- lenta – necesitan degradarse 
a monosacarideo 
Monosacarideo = azucares mas sencilios que no puede 
degradarse 
La digestión de los carbohidratos comienza en la 
cavidad bucal. La primeira enzima en actuar es la 
amilasa salival (ptialina), que como resultado matosa, 
malto triosal y dextrinas límite. 
Cuando el bolo alimenticio lega al estomago y se 
impregna de acido clorhídrico la A- amilasa salival se 
inactiva 
A- Amilasa salival = enzima que cataliza reacciones de 
hidrolisis, producidas en las glándulas salivares. 
La digestión continua en el intestino delgado con la 
intervención de la amilasa pancreática, el resultado de la 
actividad amilasica es la producción de más dextrinas 
limite, malto trioa, maltosa y algunas moléculas de 
glucosa 
Dextrinas limite: tipo de oligosacarideo 
Absorción 
Los monosacarideos resultantes de la digestión son 
absorbidos en el epitelio del intestino delgado a tarves 
de diversos mecanismos 
El mas abudante de los monosacarideos absorbidos es 
la glucsa ( 80%). El 20% remanente d los 
monosacáridos absorbidos consiste casi por completo 
en galactosa y fructosa 
Epitelio: tejido que sirve de revestimiento oara los 
órganos 
Glucosa y galactosa 
La glucosa y la galactosa se absorben mediante un 
mecanismo e contransporte con el sódio. Este tipo de 
transporte requiere ATP, iones de sodio y una proteina 
transportadora. Son estos iones los que provoca una 
diferencia de gradiente que libera energía aprovechada 
por el monosacárido para atravesar la membrana. 
Gradiente: concentración de moléculas. 
Fructosa 
El mecanismo de absorción de la fuctosa es menos 
conocido, su trasnporte es por difusión facilitada y 
depende de una proteína transportadora. 
Proteína transportadora: proteína acoplada a la 
membrana que cambia de forma para da passo a 
determinados produtos. 
Existen 3 clases principales de transporte de azucares: 
a) Mecanismo facilitado: (equilibrado) estudiado en los 
eritrocitos 
b) Sistemas sensibles a hormonas: músculo y en el 
tejido adiposo 
c) Sistemas de transporte acoplado al Na+: intestino y 
en los tejidos renales. 
Transportadores ( glut) 
CONCEPTO: 
Familia de proteínas que ayudan al transporte de la 
glucosa, galactosa y fructosa, a través de las 
membranas a los diferentes tejidos. 
Si alguna de estas proteínas transportadoras no 
funciona bien, puede verse comprometida la llegada de 
glucosa a un determinado órgano, como el cerebro. 
Glut 1: se ha encontrado en el cerebro, eritrocitos, 
endotelio, retina, riñón y barreras hematoencefálicas y 
placentarias. Permite el ingreso basal de glucosa y 
permite la entrada de la galactosa. 
 
GLUT 2: es el transportador de la glucosa en hígado, 
riñón, cerebro, intestinos y células b del páncreas 
facilitan el ingreso de la glucosa como respuesta a una 
hiperglucemia. Muy sensible a los cambios de glicemia 
Glut 3: mayor expresión en el snc. Se ve en la 
placenta, riñón, corazón, cerebro, trabaja en secuencia 
con el glut 1.. 
Glut 4: es la isoforma dependiente de la insulina, 
presente en el músculo y en las células adiposas, 
permanece almacenado en vesículas. 
Glut 5: se encuentra en el intestino delgado, 
espermatozoide, riñón, células de la microglía. 
Transporta la fructosa 
Ejercicios: 
 
1-Describir el proceso de digestión de los carbohidratos. 
 
2- Describir el proceso de absorción de los 
carbohidratos. 
 
3- Existen 3 clases de transporte de azúcares, ¿ cuáles 
son ? 
 
4- ¿Qué son los transportadores GLUT? 
 
5- Describa cada tipo de GLUT. 
Via glucolítica anaeróbica y aeróbica 
La glucólisis o glicolisis (del griego glycos, azúcar y lysis, 
ruptura), es la vía metabólica encargada de oxidar la 
glucosa con la finalidad de obtener energía para la 
célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas 
consecutivas que convierten a la glucosa en 
dosmoléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir 
otras vías metabólicas y así continuar entregando 
energía al organismo. 
Función de la glucolisi son: 
➢ La generación de moléculas de alta energía (atp y 
nadh) como Fuente de energía celular en procesos 
de respiración aeróbica (presencia de oxígeno) y 
fermentación (ausencia de oxígeno). 
➢ Generación de piruvato que pasará al ciclo de 
krebs, como parte de La respiración aeróbica. 
➢ La producción de intermediarios de 6 y 3 carbonos 
que pueden ser Utilizados en otros procesos 
celulares. 
La glucólisis es dividida en dos etapas: 
 La primera ( 1 a 5 reacciones) donde ocurre la 
inversión de energía en las reacciones 1 y 3. 
La segunda ( 6 a 10 reacciones), donde ocurre la 
recuperación de energía en las reacciones 7 y 10. 
Los puntos de control de esta vía metabólica 
corresponden a aquellas enzimas que catalizan 
reacciones irreversibles: hexocinasa, fosfofructocinasa y 
piruvato cinasa. 
Reacciones de la glucolisis 
1ª reacción: hexocinasa: consumo del primer ATP 
Fosforilación de la glucosa a gglucosa -6- fosfato 
Tranferencia de un gripo fosrilo del ATP a la glucosa 
para formar glucosa -6- fosfato (g6p) en uuna reacción 
catalizada por hexocinasa 
La fosforilación impide el transporte de la glucosa fuera 
de la celula 
Reacción irrevesible 
2ª reacción: fosfoglucosa isomerasa 
Isomeración de la glucosa 6- FOSFATO (F6P) catalizada 
por la fosfoglucosa isomerasa (pgi) 
Isomerización de una aldosa a una cetosa 
Reacción reversible. 
3ª reacción: fodfofructosacinasa: consumo del segundo 
ATP 
Fosforilación de la fructosa 6- fosfato 
Fosfofructocinasa (PFK) fosforila la f6P para generar 
fructosa 1,6- bifosfato (FBP) 
4ª reacción: esción de la fructosa-1,6-bifosfato. Aldolasa 
La aldolasa cataliza la ruptura de FBP para formar dos 
triosas, gliceraldehido-3- fosfato (GAP) y dihidroxiacetona 
fosfato (DHAP) 
Ruptura aldólica: aldehído y cetona 
5ª reacción: triosa fosfato isomerasa. 
Isomerización de la dihidroxiacetona fosfato 
Solo uno de los productos de la reacción 4 continua: G-
3-P 
Isómero cetosa aldosa 
Conversión de la DHAP en G – 3 – P 
6ª Reacción gliceraldehído -3- fosfato deshidrogenasa: 
formación del primer intermediario de alta energía 
Oxidación del gliceraldehido 3- fosfato 
- Oxidación y fosforilación del GAP por el NAD+ y el 
pi, catalizada por la enzima GAPDH 
- Síntesis 1,3 bifosfoglicerato (1,3 BPG) 
7ª Reacción: fosfoglicerato cinasa: producción de cinasa: 
producción del primer ATPTranferencias del grupo fosforilo 
Se produce ATP junto con 3- fosfoglicerato (3PG) 
El grupo fodfato utiliza para formar ATP a partir de 
ADP 
8ª Reacción: fosfoglicerato mutasa 
Desplazamiento del grupo fosfato del carbono 3 al 
carbono 2 
3PG se convierte en 2- fosfoglicerato (2PG) por medio 
de la enzima PMG 
9ª reacción: enolasa: formación del segundo 
intermediario de “alta energía” 
Deshidratación del 2- fosfoglicerato 
2 PG se deshidrata a fosfenol piruvato(PEP) em uma 
reacción catalisada por la enolasa 
Tautomerización: interconversión de las ceto y nol 
10ª reacción: piruvato cinasa: producción del segundo 
ATP 
Síntesis de piruvato 
La piruvato cinasa (PK) acopla la energía libre de la 
hidrolisis del PEP a la síntesis del ATP para formar 
piruvato 
Tranferencia de un grupo fosforilo delde el PEP al ADP 
Reaccion irreversible 
Destino del piruvato 
Presenta dos destinos dependiendo de la concentración 
de oxígeno 
Involucrado en el metabolismo de los carbohidratos, 
pudiendo ser: 
• Aeróbico: acetil coa 
• Anaeróbico: etanol / lactato 
Condições anaeróbicas 
Conversão do piruvato á lactato, ocorre nas células que 
não possuem oxigênio micondrial (retina, cérebro, 
eritrócito e em alguns casos especial em fibras 
musculares com atividade itensa) 
Reação caralisada pela enzima lactato desidrogenese 
Promove a reoxidação do NAD+ 
Saldo global 
Moeda energética: 2 ATP´s 
Reoxidação 2 NAD+ 
Formação 2 lactatos 
Condições anaeróbicas 
Conversão do piruvato á álcool etílico e CO2 
A conversão ocorre em 2 etapas: 
O acetaldeído é o composto intermediário das duas 
reações 
As enzimas envolvidas são: piruvato descarboxilase e 
álcool desidrogenase 
Fermentação alcoolica 
Após a glicose, o acido pirúvico experimenta uma 
descarboxilação (libera CO2), originandi al deido acético 
que por redução origina p etanol 9 composto altamente 
enérgentico) 
Fermentação lática 
Após a glicose, p acido pirúvico experimenta uma 
redução, originando o ácido lático ( composto altamente 
energético) 
Nas células musculares humana, durante um excecicio 
físico itenso, pode realizar-se fermentação láctica, além 
da respiração aeróbia. A fermentação permite a 
obtenção de um suplemento de energia. Contudo, a 
acumulação de ácido láctico nos tecidos musculares 
provoca dores. 
Ejercicicios: 
1- ¿ En que consiste la glucólisis? ¿Cuál es el principal 
producto de esta vía metabólica? 
 
2- Citar las funciones de la glicólisis. 
 
3- ¿Cuál es la diferencia entre la primera etapa de la 
glicólisis y en la 
segunda etapa? 
 
4- ¿ En que reacciones ocurren el consumo del 1°y 2° 
ATP? 
 
5- ¿ En que reacciones ocurren la producción del 1° y 
2° ATP? 
 
6- ¿ De que depende el destino del piruvato? 
 
7- ¿ Describa los productos resultantes de cada una de 
las situaciones de destino del piruvato. 
 
8- ¿ Cuál es la enzima responsable por la conversión del 
piruvato a lactato? 
 
Ejercicios 
 
9-Describa el saldo global de la conversión del piruvato a 
lactato. 
 
10-En la conversión del piruvato a alcohol etílico, cuál es 
el compuesto intermediario formado? 
 
11- ¿ Cuáles son las enzimas involucradas en la reacción 
de conversión del piruvato a alcohol etílico? 
 
12-La ecuación: C6H12O6 2CO2+2CH3CH2OH + 
energía, corresponde a que tipo de fermentación? 
 
13- La ecuación: C6H12O6 2CH3CHOHCOOH + energía, 
corresponde a que tipo de fermentación? 
 
14- ¿ Qué tipo de fermentación ocurre en células 
musculares humanas durante un ejercicio físico intenso? 
Que permite tal fermentación? Cuál es la consecuencia 
que puede acarrear? 
Glucogenólisis 
Es la ruta anabólica por la que tiene lugar la síntesis de 
glucógeno (también llamado glicógeno) a partir de un 
precursor más simple, la Glucosa-6-fosfato. Se lleva a 
cabo principalmente en el hígado, y en Menor medida 
en el músculo. La glucogénesis es estimulada por la 
hormona insulina, secretada Por las células β (beta) de 
los islotes de langerhans del páncreas y es Inhibida por 
su contrarreguladora, la hormona glucagón, secretada 
Por las células α (alfa) de los islotes de langerhans del 
páncreas. 
 
es el proceso por el cual el glucógeno presente en el 
hígado se transforma en glucosa que pasa a la sangre. 
esta producción metabólica de glucosa se hace en tres 
etapas, reacciones de hidrólisis, que permiten a los 
enzimas "liberar" a la glucosa del hígado y de los 
músculos para alimentar la sangre y regular de forma 
natural la tasa de glucemia. 
LAS RESERVAS DIRECTAS DE GLUCOSA SOLO SON 
SUFICIENTES PARA CUBRIR LAS NECESIDADES DE UN 
DÍA!!!: 
PERÍODOS MÁS LARGOS DE AYUNO IMPLICAN LA 
NECESIDAD DE SISTEMAS ALTERNATIVOS DE 
OBTENER GLUCOSA 
 
Neoglucogénesis 
Síntesis de glucosa a partir de precursores que no sean 
hidratos de carbono: 
Lactato: músculo esquelético activo cuando glicolisis> 
fosforilación oxidativa 
Aminoacidos: degradación de proteínas de la dieta o 
proteínas de músculo esquelético. 
Glicerol: hidrólisis triacilglicéridos en células adiposas. 
1-La velocidad de conversión de la glucosa en piruvato 
está regulada para 
cubrir dos necesidades importantes de la célula, cuáles 
son? 
 
2- Citar la enzimas de la glucólisis cuyas reacciones son 
irreversibles. 
 
3- Citar los factores que regulan la actividad de las 
enzimas. 
 
4 Cuáles son los destinos de los carbohidratos de la 
dieta? 
 
5- Diferencie: glucogénesis, glucogenólisis y 
neoglucogénesis 
 
6- Investigue 3 patologías referentes al metabolismo de 
los carbohidratos. 
Preguntas: 
¿EN QUE SITUACIONES PUEDE OCURRIR LA 
NEOGLUCOGENESIS? 
 
 
 
 
 
 
 
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