Metabolismo de los Carbohidratos PDF

**METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS** GLUCOLISIS [FASE CEBO O PREPARATORIA ] 1. **Fosforilación de la Glucosa** Una vez que la glucosa se encuentra dentro de la célula, el primer paso es su fosforilación a expensas de ATP, en una reacción catalizada por **la hexoquinasa**, con formación de **glu...

**METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS** GLUCOLISIS [FASE CEBO O PREPARATORIA ] 1. **Fosforilación de la Glucosa** Una vez que la glucosa se encuentra dentro de la célula, el primer paso es su fosforilación a expensas de ATP, en una reacción catalizada por **la hexoquinasa**, con formación de **glucosa 6-fosfato**. 2. **Formación de Glucosa 6-P** **en Fructosa 6-P** La glucosa 6-fosfato es transformada en fructosa 6-fosfato mediante la **fosfohexosa isomerasa**, que implica una isomerización aldosa-cetosa, la cual funciona de forma reversible. 3. **Formación de Fructosa 1-6 Difosfato** En esta reacción se forma la fructosa 1,6-bisfosfato. Es catalizada por la **fosfofructoquinasa-1,** esta reacción de la glucolisis es prácticamente irreversible. 4. **Escisión o Ruptura de la Fructosa 1-6 Difosfato.** Mediante la acción de la **fructosa 1,6-bisfosfato aldolasa**, la fructosa 1,6-bisfosfato se escinde en dos triosas fosforiladas, el **gliceraldehído 3-fosfato** y la **dihidroxiacetona fosfato**. 5. **Interconversión de Triosas fosfato.** Estas dos triosas fosforiladas son interconvertibles por la acción catalítica de la **fosfotriosa isomerasa.** [FASE BENEFICIARIA ] 6. **Oxidación de Gliceraldehido 3-P.** Este compuesto es oxidado y fosforilado con utilización de NAD+ y fosfato inorgánico (Pi) por **la gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa (G3PDH)**, formándose el **1,3-bisfosfoglicerato**. 7. **Desfosforilación de 1-3 Fosfoglicerato.** El 1,3-bisfosfoglicerato contiene un enlace rico en energía, que cuando se libera en la siguiente reacción, catalizada por fosfoglicerato quinasa, es aprovechada para la fosforilación de un ADP formando ATP a nivel de sustrato y 3-fosfoglicerato. 8. **Mutación de 3-Fosfoglicerato \> 2-Fosfoglicerato.** Mediante una **fosfoglicerato mutasa**, el 3-fosfoglicerato es isomerizado a **2-fosfoglicerato.** 9. **Síntesis de Fosfoenolpiruvato.** En la siguiente reacción, catalizada por la **enolasa**, se deshidrata el 2-fosfoglicerato, dando lugar al **fosfoenolpiruvato**, que contiene un enlace rico en energía. 10. **Desfosforilación del fosfoenolpiruvato.** En la imagen siguiente se pueden apreciar los pasos antes mencionados:  GLUCONEOGÉNESIS **Considerando la gluconeogénesis a partir de piruvato, la vía comparte las mismas reacciones reversibles con la glucolisis.** La piruvato quinasa, en la gluconeogénesis se encuentran dos reacciones que son endergónicas: las de **la piruvato carboxilasa** y de la **fosfoenolpiruvato carboxiquinasa**. La **piruvato carboxilasa es intramitocondrial** y cataliza la carboxilación del **piruvato a oxaloacetato** en una reacción dependiente de biotina. En ella se consume una molécula de ATP como fuente de energía y requiere de acetil-CoA como activador alostérico. La segunda reacción de la gluconeogénesis, catalizada por **la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa** tiene lugar fuera de la mitocondria. Ello obliga a que el oxaloacetato formado por la **piruvato carboxilasa** tenga que salir de la mitocondria. Dado que la membrana mitocondrial carece de transportador para el oxaloacetato, su salida se lleva a cabo por varias vías alternativas. Una de estas vías es la conversión de **oxaloacetato a malato** por la **malato deshidrogenasa** del ciclo del ácido cítrico. Esta reacción es reversible y en esta dirección de formación de malato tiene lugar la pérdida del potencial reductor de una molécula de NADH+H+, que se regenera en el citosol cuando la misma reacción funciona en sentido inverso. Otra forma de salida del oxaloacetato del interior de la mitocondria es como aspartato, a través de la reacción catalizada por la AST de forma similar a la lanzadera malato-aspartato. **La fosfoenolpiruvato carboxiquinasa** cataliza la descarboxilación y fosforilación del oxaloacetato, utilizando el GTP como donador del grupo fosforilo. Mediante el sistema de las translocasas, ese GTP sale al citoplasma, donde es utilizado en la reacción de la **fosfoenolpiruvato carboxiquinasa**. Una vez que se ha sintetizado el **fosfoenolpiruvato**, la gluconeogénesis **transcurre por las reacciones reversibles de las triosas que se describieron en la glucolisis, hasta llegar a la fructosa 1,6-bisfosfato.** **La fructosa 1,6-bisfosfatasa** (F16BPasa) da lugar a la formación de la **fructosa 6-fosfato**. Esta enzima se controla prácticamente de forma inversa a la fosfofructoquinasa-1, y determina la capacitación de un tejido para sintetizar glucosa no solamente a partir de piruvato sino también a partir de alguna de las triosas fosfato. La última reacción específica e irreversible de la gluconeogénesis es la catalizada por la **glucosa 6-fosfatasa**, que transforma la **glucosa 6-fosfato** en **GLUCOSA LIBRE**. Sustratos -- Gluconeogénesis [Ciclo de Cori: Lactato- Glucosa] El lactato es considerado el sustrato gluconeogénico cuantitativamente más importante. En sangre deriva principalmente del músculo esquelético, y en menor proporción de los eritrocitos y la médula renal. Una vez en el citoplasma celular, el lactato es oxidado a piruvato por acción de la lactato deshidrogenasa (LDH), debido al bajo cociente NADH+H+/NAD+ en el citoplasma en estos tejidos gluconeogénicos. El continuo reciclaje de carbonos de la glucosa y el lactato entre el hígado y el músculo esquelético se denomina ciclo de glucosa-lactato o ciclo de Cori.  [Ciclo Glucosa- Alanina] La alanina es liberada a la circulación por numerosos tejidos, entre los que destaca el músculo esquelético. En este proceso de formación de alanina en el músculo a partir de otros aminoácidos procedentes de la proteolisis, el piruvato derivado de la glucolisis desempeña un papel esencial como aceptor del grupo amino procedente de la transaminación de esos otros aminoácidos, en la reacción catalizada por la alanina amino transferasa o alanina transaminasa (ALT). A su vez, el proceso ha llevado a la formulación del ciclo glucosa-alanina Otros Sustratos  GLUCOGENOGÉNESIS Ruta anabólica, en condiciones estándar Se produce por adición de restos glucosilos a una molécula de glucógeno preexistente. La enzima ramificarte va tomando las amilosas y anexa una cadena formando la amilopectina. La glucosa para ser almacenada debe ser en forma de UDP-glucosa. Tiene como principal órgano, el hígado y el musculo estriado esquelético. 1. **Fosforilación de la glucosa** La glucosa es fosforilada por la **Glucoquinasa** (Si ocurre en el hepatocito), para convertirse en **Glucosa 6-P**. 2. **Conversión de Glucosa 6-P a Glucosa 1-P** La glucosa 6-fosfato (G6P) **se isomeriza** de forma reversible a **glucosa 1-fosfato** (G1P) en una reacción catalizada por la enzima **fosfoglucomutasa.** 3. **Formación de UDP-Glucosa** Se requiere un paso exergónico que consiste en la combinación de G1P con UTP para dar UDPglucosa, en una reacción catalizada por la enzima UDP-glucosa fosforilasa. 4. **Transferencia de restos GLU-GLU alfa 1-4** Formación de los enlaces Alfa 1-4 a través de la **Glucógeno Sintetasa** 5. **Formación de la Ramificación GLU-GLU alfa -- 1-6** Enlaces Alfa 1-6 por la enzima **Glucosil 4-6 Transferasa**. GLUCOGENOLISIS Ruta catabólica, encargada de degradar glucógeno para obtención de glucosa Contrarregulada de manera inversa a la Glucogenogénesis. 1. **Glucogenólisis por Glucógeno-Fosforilasa** Acorta las cadenas en extremos terminales Glucosa 1-P 2. **Glucogenólisis por desramificación.** Glucosil-transferasa de 3 residuos GLU-GLU 1-4 a una cadena lineal Hidrolisis del enlace Glu-Glu 1-6. **Enzima desramificante o amilo 1,6 glucosidasa** Luego la **Glucosa 1-P** se isomeriza a través de la enzima **Fosfoglucanomutasa** formando **Glucosa 6-P**, misma que se **hidroliza** gracias a la enzima **Glucosa 6 Fosfatasa**, dando como resultado **Glucosa libre**. **CICLO DE LOS ÁCIDOS TRICARBOXILICOS** **CICLO DE KREBS - CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO** Cadena de reacciones complejas intramitocondriales, que forman parte de la respiración celular en células aerobias. En este se libera la energía de la oxidación del acetil CoA procedente de muchos compuestos.  Todas las reacciones ocurren en ácidos de 3 carbonos. **Cadena Transportadora de Electrones - Fosforilación Oxidativa** Rutas metabólicas finales en la cadena respiratoria, que se adjuntan como reacciones acopladas. La cadena transportadora de electrones y la fosforilación oxidativa. Ocurren en el espacio transmembranal mitocondrial. Imprescindible para la formación de compuestos ricos en energía como el ATP