METABOLISMO DE LOS CARBBHIDRATOS

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METABOLISMO DE LOS CARBBHIDRATOS

• GLUCONEOGENESIS

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCONOEGENESIS

• Definición
• la formación de moléculas nuevas de
  glucosa o glicógeno a partir de precursores que
  no son hidratos de carbono
• Sustratos principales
• Aminoácidos glucogénicos (alanina)
• Alfa-cetoacidos ( moléculas que derivan de los
  aminoácidos
• Lactato ( se produce en el músculo esquelético y
  el eritrocito)
• Glicerol ( proviene del catabolismo de los
  triacilgliceroles)
• Piruvato ( se genera de la glicólisis)
• Propianato ( ácido graso glucogénico en rumiantes)

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METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONOGLUCONEOGEN
ESIS

• Producción principal el hígado
• Acidosis metabólica e inanición riñón (corteza
  renal)
• Citoplasma/mitocondria
• La falla de la gluconeogenesis la muerte
• Consume energía ( requiere de la hidrólisis de 6
  enlaces de fosfato de alta energía)

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GLUCONEOGENESIS
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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESIS

• Reacciones ( se utilizan vías alternas)
• Síntesis de PEP (fosfoenolpiruvato)
• Conversión de la fructosa -1-6 bifosfato en
  fructosa-6-fosfato
• 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
• Piruvatocarboxilasa
• PEP carboxiquinasa
• La célula realiza una gran inversión
  energética, se consumen dos enlaces
  rico-energéticos
• ATP mitocondrial
• GTP - citosol

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESISS
INTESIS 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 CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESISS
INTESIS 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 CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESISS
INTESIS DE FOSFOENOLPIRUVATP ( PEP)

• La membrana mitocondrial es impermeable al OAA
• Las células que carecen de PEP carboxiquinasa
  mitocondrial
• Transferencia del OAA al citoplasma
• Lanzadera de malato
• El OAA se convierte en malato por la malato
  deshidrogenasa mitocondrial
• El malato se traslada hacia el citoplasma
  malato alfa-cetoglutarato mitocondrial

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESISC
ONVERSION 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 CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESISF
ORMACION 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 CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESISS
USTRATOS 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 CARBOHIDRATOSGLUCONEOGENESISS
USTRATOS GLUCONEOGENICOS

• EL glicero
• 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

• Alanina ( aminoácido mas importante)
• Transportado desde el músculo hasta el hígado
  durante un periodo de ayuno
• El músculo en ejercicio produce grandes
  cantidades de piruvato
• El piruvato es convertido en alanina por
  r3eacciones de transaminacion con participación
  de glutamatoalanina transaminasa

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSREGULACION DE LA
GLUCONOEGENESIS

• Ritmo se afecta por
• Disponibilidad de los sustratos (concentraciones
  elevadas de glicerol,lactato y aminoácidos)
• inducción y represión de la síntesis de
  enzimas importantes)
• 2. Efectos alostericos
• 3. Las hormonas/modificaciones covalentes

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSREGULACION DE LA
GLUCONEOGENESIS

• Efectos alostericos
• Cuatro enzimas claves
• Piruvato carboxilasa
• PEP carboxiquinasa
• Fructosa 1,6- bifosfatasa
• Glucosa-6-fosfatasa

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSREGULACION
GLUCONEOGENESIS Y GLICOLISISLA CAPTACION DE LA
GLUCOSA EN LOS TEJIDOS EXTRAHEPATICOS LIMITA LA
VELOCIDAD DE SU USO
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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSREGULACION

• Hexocinasa/glucocinasa
• Hexocinasatiene una Km baja para la glucosa
  (alta afinidad) en el hígado se satura y actúa a
  una velocidad constante condiciones normales
• GlucocinasaKm mucho mas alta ( baja
  afinidad)para la glucosa, su afinidad aumenta por
  arriba del alcance fisiológico de concentraciones
  de glucosa
• La glucocinasa favorece la captación hepática de
  glucosa en altas concentraciones, después de
  ingerir carbohidratos

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSREGULACION
HORMONALEFECTO DE LA INSULINA

• Se produce en las células beta de los islotes de
  Langerhans en el páncreas
• La concentración de insulina en la sangre es
  análoga a la de la glucosa en la sangre
• Disminuye en forma inmediata la glucosa de la
  sangre mediante el transporte de la glucosa hacia
  el tejido adiposo y el músculo
• (transportador de glucosa Glut 4)
• Conduce a la síntesis de moléculas nuevas
• GLucocinasa
• PFK-1
• PFK-2

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METABOLISMO DE LA GLUCOSA EFECTO DE LA INSULINA

• Estimulación
• Hiperglicemia (aumento de la glucosa en la
  sangre)
• Aminoácidos
• Ácidos grasos libres
• Cuerpos cetónicos
• Glucagon
• Secretina
• Sulfonilurea
• Tolbutamida
• Gliburido
• Aumento del ATP en la célula beta pancreática

• Inhiben
• Adrenalina
• noradrenalina

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSEFECTO DEL
GLUCAGON (EFECTO
HIPERGLICEMICO )

• Producida en las células A de los islotes
  pancreáticos
• La hipoglicemia estimula su secreción
• Estimula la glucógenolisis al acelerar la
  fosforilasa en el hígado
• Aumenta la gluconeogenesis a partir de
  aminoácidos y el lactato
• Actúa generando cAMP

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSEFECTO
HIPERGLICEMICO

• Inhibe la acción de la enzima glucolitica
  piruvato quinasa
• disminuye la concentración de fructosa-2-6
  bifosfato
• Aumenta la función de la PFK-2
• Reduce la función de la PFK-1
• Libera la inhibición de fructosa-1-6 bifosfatasa
• Conduce a la síntesis de moléculas nuevas
• PEP carboxilasa
• Fructosa 1-6 bifosfato
• Glucosa 6-fosfato

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSEFECTO HORMONAL

• Glándula hipófisis anterior aumentan la
  concentración de glucosa en sangre y
  contrarrestan la acción de La insulina)
• Hormona del crecimiento reduce la captación de
  glucosa en el músculo
• ACTH ( adrenocorticotropina)

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSEFECTO HORMONAL

• Corteza suprarrenal
• Incrementan la gluconeogenesis
• Mayor captación hepática de aminoácidos y aumento
  de amidotransferasa
• Inhiben el uso de glucosa en los tejidos
  extrahepaticos
• Glucocorticoides (oxiesteroides-11)
• Medula suprarenal
• Producen glucógenolisis en el hígado y el músculo
• Estimulando la fosforilasa
• Genera CAMP
• Adrenalina
• noradrenalina

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSEFECTO HORMONAL

• Cociente insulina/glucagon (principal efecto
  regulador)
• Comida de carbohidratos
  cociente de insulina glucagon es elevado,
  predomina en el hígado la glucólisis sobre la
  gluconeogenesis
• Periodo de ayuno, poco carbohidratos y muchas
  grasa
  cociente insulina glucagon es
  bajo y predomina la gluconeogenesis sobre la
  glucólisis

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METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSEFECTO
METABOLISMO

• Cantidad elevada de cAMPincrementa la
  glucólisis
• Cantidades bajas de AMP incrementan el flujo a
  través de la gluconeogenesis a expensas de la
  glucólisis
• Control del ciclo PFK-1/fructosa 1,6 bifosfatasa
• Piruvato quinasa permite retención máxima de PEP

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GLUCONEOGENESISBALANCE TOTAL ENERGETICO

• Vía anabólica muy costosa desde el punto de vista
  energético
• Por cada molécula de glucosa que se forme a
  partir de piruvato se requieren dos moléculas de
  ATP
• PiruvatoHCO3-ATPoxaloacetatoADPPiH
• 3-fosfoglicerato ATP--- 1,3-difosfogliceratoADP
  PiH
• Se necesito un enlace rico-energético proveniente
  del GTP en la reacción
• OxalacetatoGTP-----PEPCO2GDPPi
• Se gasto una molécula de NADH H n la
  reacción
• 1,3 difosfogliceratoNADH H-----
  gliceraldehido-3-fosfatoNADHPi
• 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 H