Metabolismo de Carbohidratos PDF

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Dos órganos importantes para el hambre: cerebro y estómago. Se necesitan 3 hormonas para sentir hambre y comer: 1. Ghrelina: hormona peptídica (28 aa), se produce principalmente en las células endocrinas. Funciones: a. Sentir hambre...

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Dos órganos importantes para el hambre: cerebro y estómago. Se necesitan 3 hormonas para sentir hambre y comer: 1. Ghrelina: hormona peptídica (28 aa), se produce principalmente en las células endocrinas. Funciones: a. Sentir hambre b. Permite que se disminuya la presión sanguínea y aumenta la función vital del corazón. c. Tiene la característica de secretar hormona de crecimiento, prolactina, adrenocorticotrópicas; esto la vuelve una hormona estimulante. d. Media el estrés y el dolor en las respuestas a peligro. e. Favorece el metabolismo del calcio en los huesos (remineralización). 2. Leptina: da la sensación de saciedad. Con las personas que tienen resistencia a la insulina no se secreta. Se secreta en el tejido adiposo. Hormona libre. Dificulta la capacidad de bajar de peso. 3. Insulina a. Inhibe la B-oxidación. b. Disminuye la concentración de glucosa en sangre y aumenta en la célula. c. Favorece el vaciamiento gástrico. Se necesita de un movimiento mecánico, denominado peristaltismo, consiste en un sistema de distensión y contracción, generado por el paso del alimento. El tejido principal en este es el músculo liso. Todo esto está relacionado con la función del hipotálamo en especial en el núcleo arqueado que regula el hambre, además del estrés y la secreción de hormonas. Todo esto genera balance energético, la leptina es un balance energético negativo y la ghrelina es uno positivo. ETAPA 1 DEL HAMBRE Cuando el estómago ya no tiene alimentos se detiene por un momento, esto provoca que las células endocrinas del estómago secreten ghrelina, el cual toma la vía sanguínea utilizando la HDL o albúmina. Cuando llega al cerebro es una molécula inactiva, para que cambie a molécula activa es necesario adicionar un ácido graso por medio de esterificación, todo esto antes de llegar al hipotálamo; la enzima que hace esto es la Ghrelina acil transferasa. Al volverse ya activa busca los receptores secretagogos, el cual provoca 2 cosas: Movimiento Secreción de HCL ETAPA 2 DEL HAMBRE La glucosa disminuye y con ello disminuye la insulina. El cerebro es el encargado de cuantificar esto. Se secretan 2 tipos de péptidos: 1. Neuropéptidos Y: su función principal es el pedir carbohidratos (azúcar) al cuerpo. Su principal mediador es la insulina. 2. Orexinas A y B: es el segundo en pedir que se consuma cualquier cosa. En conjunto son moléculas orexigénicas, que significa que son moléculas que estimulan el consumo de alimentos. Existen moléculas anorexigénicas, las cuales impiden el consumo de alimentos. Esos son los 2 aspectos importantes de la sensación de hambre. Si no se consumen alimentos son 2 órganos que compensan la energía, estos son: el músculo e hígado. EN EL HÍGADO En el hepatocito hay una membrana que tiene receptores de membrana, en donde hay uno que se encuentra unido a la proteína G (porque tiene un grupo guanocil), estos están unidos a la enzima adenilato ciclasa. Al no consumir alimentos el cuerpo secreta glucagón y/o adrenalina. Estas hormonas mandan señales a 2 vías. El receptor de membrana tiene 3 dominios: 1. Extracelular 2. Transmembrana 3. Citoplasmático PASOS La hormona glucagón y/o adrenalina se une al receptor extracelular y manda señal al dominio citoplasmática que va a permitir que un grupo fosfato inorgánico se una al GTP para que la proteína G se active. La fracción alfa del GTP se va a desprender y se une al adenilato ciclasa. La GTPasa es una enzima reguladora que hace que cuando ya no es necesario continuar el proceso metabólico desprenda un fosfato del GTP y que vuelva a la proteína a la otra, quedando como GDP. La vibrio cholerae (cólera) y la bordetella pertussis (fiebre tifoidea) inhiben la GTPasa, provocando que siga trabajando la célula hasta que pierda energía. Cuando el complejo alfa del GTP se une al adenilato ciclasa, dentro de esta hay un ATP, provocando que se rompan 2 enlaces de alta energía (se liberan 2 grupos fosfatos) quedándose una molécula de AMP; la fosfodiesterasa hace que se convierta el AMP a AMP cíclico volviéndose así un segundo mensajero. AMPc y fosfato libre activan el metabolismo por medio de la enzima proteincinasa A, conformada por una subunidad catalítica. El AMP cíclico permite que el grupo fosfato sea transportado por medio de la proteincinasa A a una enzima específica para iniciar el metabolismo en una modificación covalente. Enzima que se fosforila: glucógeno fosforilasa y al activarla se activa la vía de la glucogenólisis. Las enzimas que pueden modificar covalentemente, necesitan 3 aa con un alcohol en su sitio activo. EN EL MÚSCULO En este hay retículo sarcoplásmico, cuando una hormona o neurotransmisor se une, libera calcio. En el músculo hay calmodulina, que se activa con la unión de 4 moléculas de calcio, una vez activada, capta la glucosa fosforilasa y la activa para que genere glucogenólisis. Glucogenólisis El glucógeno está formado por una estructura lineal que es la amilosa y una estructura ramificada que es la amilo peptina. Busca el extremo reductor (HemiAcetal). La glucógeno fosforilasa traslada el grupo fosfato al carbono 1 dónde está ese extremo reductor, eso provoca que se rompa el enlace glucosídico dando una molécula glucosa 1 fosfato y lo demás glucógeno y se sigue haciendo lo mismo en toda la cadena. La Fosfoglucosa mutasa traslada el grupo fosfato del carbono 1 al 6 para que el cuerpo la pueda usar. La glucosa 6 fosfato genera energía en el músculo y en el hígado son 2 vías: 1. Glucólisis 2. Sacar la glucosa de la sangre, para hacerlo se debe quitar el grupo fosfato, para ello se requiere la glucosa 6 fosfatasa (pegada a la membrana del RE). Carbohidratos Hay carbohidratos no digeribles como la fibra, esto ayuda para dar la facilidad de defecar. También hay parciales que son digeribles y los totalmente digeribles (glucosa, fructosa, maltosa y manosa). En la boca la amilasa salival favorece la degradación de almidón (vegetal) y glucógeno (animal), constituidos por interacción a(1-4) y a (1-6). La amilasa tiene la facilidad de degradar a(1-4). Puede romper residuos de 2-10 de glucosa, es decir dextrinas. Después de pasar de boca y llega al estómago, en donde existe un pH bajo, la función de la amilasa salival se detiene, esto debido a que disminuye la función de una enzima, una vez esto llega al intestino en donde se encontrará la amilasa pancreática, quien seguirá degradando interacciones a(1-4). También se segrerará unas enzimas llamadas disacaridasas, estas degradarán los disacáridos. Estas enzimas son: Isomaltasa: quien degradará interacciones α(1-6). Es decir todas las glucosas que permitieron la unión de esa estructura. Maltasa: degradará la maltosa o enlaces a(1-4). Sucrasa: degrada sacarosa o enlaces aB(1-2) Trehalosa: degrada treolasa o enlaces a(1-1) Ya una vez todos los carbohidratos son monosacáridos, estos deben ingresar a la célula, esto por medio de difusión facilitada, utilizando el GLUT, el cual tiene 3 dominios (extracelular, transmembrana e intracelular). Además de utilizar 2 estadíos: 1. El dominio extracelular se abre para que la glucosa se meta. Esta glucosa tiene la característica que debe rotar y cambiar de forma, tomando un contorno de silla, debido a la forma que tienen en transmembrana. 2. Ya la glucosa adentro se abre las puertas a nivel citoplasmático y la glucosa salga adentro de la célula. La glucosa vuelve a su forma normal para que reaccione o se degrade. Existen 14 tipos de GLUT, pero son importantes 5: GLUT 1 y 4: que dependen de la insulina, es decir que con insulina se exponen para que ingrese la glucosa. Se encuentra en: eritrocitos y la barrera hematoencefálica (GLUT 1), además del tejido adiposo y músculo esquelético (GLUT 4). GLUT 2: siempre expuesto, no depende de insulina. Se encuentra en el hígado, riñón y páncreas. GLUT 3: se encuentra en las neuronas. Se activa por mecanismos eléctricos.  GLUT 5: siempre dispuesta y no depende de insulina, permite absorber glucosa y fructosa. Se encuentra en los testículos/ovarios. La glucosa puede ingresar de otra forma, ese transportador de membrana que depende del sodio es SGLUT, el cual facilita el transporte hacia el enterocito. La característica es que la glucosa entra con sodio (sistema simporta); el sodio entra a favor del gradiente de concentración y la glucosa entra en contra, por ello necesita del sodio. Al ingresar sodio cambia la polaridad de la célula por ende debe sacarse ese sodio, para ello se necesita ATP, y con ello entra K+, esto es transporte activo secundario. La glucosa necesita salir al torrente sanguíneo, para ello necesita de una GLUT. Hay 2 momentos de alimentación: 1. Preprandial: antes de la absorción. Funciona glucagón. 2. Postprandial: después de la absorción. Ya hay glucosa y lípidos. Los islotes de Langerhans secreta células: a→ glucagón B→ insulina D→ somatostatina, la cual inhibe: HC, insulina, glucagón, renina y colecitoquinona. PP (polipeptídicas pancreáticas)→ señala células diana para que se segregue una de las anteriores. Insulina La insulina provoca en las células dependientes de insulina exponer GLUT para que pueda ingresar glucosa y generar ATP. Cuando aumenta la glucosa en la sangre empieza a ingresar glucosa en las células B de los islotes de Langerhans por medio del GLUT 2 generando mecanismos como ATP. Mientras más glucosa hay, más ATP se genera, ese aumento de concentración de ATP provoca el cierre de los canales de Na+ y K+ y se abren los canales de Ca+ para que este entre; esa mayor concentración de Ca+ activa la fosfolipasa C, quien rompe un lípido y lo libera llamándose fosfatidil mositol, favoreciendo el 2do mensajero llamado 3 fosfatos inositol, el cual se une al RE, abre los canales y provoca la salida del Ca+. Todo esto provoca la activación de la molécula sinaptotagmina, quien es un efector que rompe la vesícula donde se encuentra la insulina, liberando 2 péptidos: 1. Insulina 2. Peptido C Los péptidos se sintetizan en los ribosomas, la insulina sería preproinsulina (gen 21) se dirige al RE permitiendo que se active péptido lider y se forme proinsulina, en donde el aparato de golgi los engloba en insulina y péptido C. Efectos de la Insulina Disminuye la concentración de glucosa. Activa procesos anabólicos (glucógeno o ácidos grasos) Inhibe el catabolismo de lípidos (B-oxidación) Estimula la glucogénesis Estimula la síntesis de proteínas Moléculas que permiten la liberación de insulina Aminoácidos → Gly, ALA y Arg. Acetilcolina Colecistoquinina GLP (Péptido insulinotrópico inductor)