GLUCIDOS Flashcards
(35 cards)
como se da la digestión de los glúcidos?
La digestión de los glúcidos empieza en la boca con las amilasas salivares y termina en intestino delgado por las enzimas provenientes del páncreas y por las de los enterocitos.
¿Cómo se da la absorción de los glúcidos?
Se dá a nivel de los enterocitos por 2 proteínas transportadoras:
GLUTs - Son transportadores de glucosa, galactosa y fructosa por difusión facilitada.
SGLT - transportador de glucosa por transporte activo secundario, juntamente con el Na+. Ingresa 2 moléculas de Na+ juntamente con una de glucosa. (el gradiente electroquímico de la célula es mantenido por la Na/K ATPasa)
La glucosa y galactosa son absorbidas desde la luz intestinal hacia interior del enterocito mediante GLUT2 (glucosa y galactosa) y GLUT 5 (fructosa) y por SGLT (glucosa y galactosa).
cuales son los GLUTs que hay y cual son sus características
GLUT 1: ubica a las células con función de barrera (barrera hemato-encefálica, hemato-placentaria…) y eritrocitos. Tiene km bajo, por lo tanto alta afinidad por la glucosa.
GLUT 2: posee alto km, por lo tanto baja afinidad por la glucosa, por eso ubican a los tejidos que tiene la función de regular la glucemia. Hepatocitos, células beta-pancreáticas, superficie serosa de la mucosa intestinal.
GLUT 3: ubica a las neuronas, tiene alta afinidad por la glucosa (recordar que la glucosa es la fuente de energía del cerebro)
GLUT4: alta afinidad y son sensibles a la insulina, o sea, la vía de la insulina estimula la expresión de GLUT4 en la MP, eses que antes estaban almacenados en vesículas. Ubican al tejido adiposo y células musculares estriadas (esquelético y cardíaco)
GLUT 5: son los que transportan a la fructosa y están en el epitelio intestinal y en los espermatozoides.
dibujar el gráfico de la [glucosa] x la velocidad de captación (GLUT 1 y 2)
- relacionar con la función de ellos, ubicación y glucemia.
Si sabemos que GLUT1 tiene alta afinidad por la glucosa y el 2 tiene baja afinidad ya no permite saber dibujar a las curvas, pues en el eje y vamos a tener la velocidad de la captación y en el eje x la [glucosa], entonces a bajas [glucosa] vamos a tener el aumento de la curva de la célula con GLUT1 y esta se satura a baja [], ya a la célula con GLUT2 tendría que aumentar la [glucosa] para que aumentase la curva y esa no se satura.
Los GLUT2 tienen la función de mantener la glucemia
Destinos de la glucosa
La glucosa puede ser oxidada a piruvato en la glucólisis; puede ser almacenada como glucógeno por la glucogenogenesis y también puede seguir la vía de las pentosas 5 fosfato, que consiste en una vía que va producir NADPH y ribosa 5P (síntesis de nucleótidos).
Glucólisis (en qué consiste esa vía, donde ocurre, etapas, cuales son irreversibles)
La glucólisis consiste en una vía que va oxidar una molécula de glucosa (6C) en 2 moléculas de piruvato (3C). La vía ocurre en el citosol de todas las células (tanto en presencia de O2 como en la falta de O2). Consiste en 10 reacciones que se dividen en 2 fases, una preparatoria (consume 2 ATPs) y una de recuperación (produce 4 ATPs), son:
fosforilación de la glucosa: glucosa ➜ gluc 6P
Cuando la glucosa entra en la célula si no es fosforilada puede ser liberada.
gasta 1 ATP
es irreversible
es regulada
enzima: hexoquinasa
isomerización de la glucosa: gluc 6 P ➜ fruc 6P
fosforilación de la fruc.6P: fruc 6P ➜ fruc 1,6 biP
es regulada
irreversible
gasta 1 ATP
enzima: PFK 1
Lisis de la Fruc 1,6 biP: fruc 1,6 biP ➜ DHAP + G3P
conversión de DHAP en G3P
FASE DE RECUPERACIÓN: todo acá és x2 pues tenemos 2 moléculas de G3P
fosforilación del G3P: G3P + Pi ➜ 1,3 BPG
produce NADH
es una reacción de oxi-reducción
fosforilación del ADP y desfosforilación del 1,3 BPG: 1,3 BPG + ATP ➜ 3 PG + ATP
es una fosforilación a nível del sustrato
produce 1 ATP
conversión de 3PG a 2PG
deshidratación del 2PG
fosforilación del ADP y desfosforilación del PEP: PEP + ADP ➜ PIRUVATO + ATP
es una fosforilación a nível del sustrato
produce 1 ATP
es irreversible
es regulada
enzima: piruvato quinasa
rendimiento y balance neto de la glucolisis
rendimiento:
gluc + 2 ATP + 2 NAD + 4 ADP + 2 Pi ➜ 2 piruv + 2 ADP + 2 NADH + H2 + 4 ATP + 2 H2O
balance neto:
gluc + 2 NAD + 2 ADP + 2 Pi ➜ 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2H + 2 H2O
¿Cuáles son las reacciones que utilizan ATP, forman ATP y NADH?
utilizan ATP: 1 y 3.
forman ATP: 7 y 10
forman NADH: 6
¿ Qué es y cuáles son las reacciones que posee fosforilación a nível del sustrato?
Es la formación de ATP a través de la transferencia del fosfato a partir de un sustrato y sin la presencia de oxígeno. Son las reacciones 7 y 10
¿Por qué el hígado tiene GLUT2 y una isoforma de hexoquinasa con baja afinidad?
Pues una de sus funciones es de regular la glucemia y para eso necesita tener baja afinidad para que no se sature y así no regula correctamente. Recordar que es uno de los órganos de mayor masa, si tuviese alta afinidad iba a captar toda la glucosa de la sangre.
regulación de la glucólisis
Bueno, la glucólisis tiene 10 reacciones donde 3 de esas son reguladas, esas son la 1ª (fosforilación de la glucosa, por la hexoquinasa o glucoquinasa), la 3ª (fosforilación de la fructosa 6P por la enzima PFK 1 ➜ este es el principal punto de regulación) y la 10ª reacción (fosforilación del ADP y desfosforilación del piruvato, por la enzima piruvato quinasa)
hexoquinasa: en tejidos extrahepáticos está regulada alostéricamente por la glucosa 6P y en tejido hepático por la fructosa 6P (inhibición alostérica), en ello también se regula por compartimentalización.
PFK 1: es el principal punto de regulación de la glucólisis y presenta regulación alostérica, donde el modulador + es la fruc 2,6 biP que es producto de la enzima bifuncional, y el AMP. Y su modulador - son indicadores de alta carga energética como ATP, citrato, H+.
La fructosa 2,6 biP responde a los niveles de glucagón/insulina pues esas hormonas interfieren en el funcionamiento de la enzima bifuncional.
La enzima bifuncional es una enzima que tiene una porción quinasa (PFK 2) y una porción fosfatasa (Fructosa 2,6 biPtasa). Ella responde a las concentraciones de insulina y glucagón. Está regulada mediante regulación alostérica. El glucagón la fosforila y así inactiva la porción quinasa, quedando activa la porción fosfatasa que saca el P de la fruc 1,6 biP, formado fructosa 6P y la insulina saca el fosfato de la porción quinasa, así activa la porción quinasa y así ella puede adc P y formar la fructosa 2,6 biP.
piruvato quinasa: posee regulación alostérica (+ ➜ fruct 1,6 biP y - ➜ ATP, alanina, acetil CoA., AG de cadena larga, o sea, indicadores de alta carga energética) y en hígado también posee regulación covalente (insulina/glucagón) cuando fosforilada está menos activa y cuando desfosforilada está más activa por lo tanto estimula la glucólisis.
diferencias de la hexokinasa y glucoquinasa
La hexoquinasa se encuentra en tejidos extrahepáticos, tiene un bajo km, por lo tanto tiene una alta afinidad y es inhibida por su producto: gluc-6 P mediante regulación alostérica. Ya la glucoquinasa se encuentra en hígado, tiene alto km, por lo tanto, baja afinidad. Y va inhibirse por la fructosa 6P, que es el producto de la próxima reacción.
Al graficar, la glucoquinasa tiene curva sigmoidea pues funciona a altas concentraciones y la hexoquinasa tiene curva hipérbola pues funciona a bajas concentraciones.
ATENCIÓN!! Recordar que en hígado expresa al GLUT2, que tiene baja afinidad ya que este es un órgano que va regular la glucemia, por lo tanto solo va captar glucosa a altas [glucosa], si fuera inhibida por su producto el hígado no iba a poder cumplir su función.
regulación del complejo piruvato deshidrogenasas
La regulación de este complejo puede ser covalente y alostérico:
covalente: cuando estea P se encuentra inactiva y cuando desfosforilada activa (recordar acá de las vías de la insulina, el glucagón y del calcio en el músculo)
alostérico negativo por su producto: acetil-CoA y por NADH.
destinos del acetil-CoA
Ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico): El Acetil-CoA entra en el ciclo de Krebs para producir energía (ATP), CO₂, NADH y FADH2. Esto ocurre en la mitocondria durante la respiración celular aeróbica.
Síntesis de ácidos grasos: En el citoplasma, el Acetil-CoA es un precursor en la síntesis de ácidos grasos, que luego pueden ser almacenados como triglicéridos.
Síntesis de cuerpos cetónicos: En el hígado, el Acetil-CoA se puede convertir en cuerpos cetónicos durante el ayuno o en condiciones de bajo suministro de glucosa (como en la cetosis).
Síntesis de colesterol: El Acetil-CoA es el precursor de la síntesis de colesterol, que es importante para la formación de membranas celulares, hormonas esteroideas y otras moléculas esenciales.
destinos del piruvato
En presencia de O2 (aerobiosis) ➡ descarboxilación oxidativa por el complejo piruvato DH, forma acetil CoA
E1: descarboxilación
E2: oxidación
E3: formación del acetil-CoA
transaminación a alanina: alanina + alfa cetoglutarato ➜ piruvato + glutamato
en anaerobiosis ➡ fermentación láctea por la lactado DH forma lactato. También es una forma de repor el NAD+ (oxidado) para la glucólisis, ya que en esa reacción se utiliza NADH (reducido). Ocurre en eritrocitos y en músculo en contracción vigorosa.
enzima bifuncional
Es una enzima que tiene una porción quinasa (PFK 2) y una porción fosfatasa (Fructosa 2,6 biPtasa). Ella responde a las concentraciones de insulina y glucagón. Está regulada mediante regulación alostérica. El glucagón la fosforila y así inactiva la porción quinasa, quedando activa la porción fosfatasa que saca el P de la fruc 1,6 biP, formado fructosa 6P y la insulina saca el fosfato de la porción quinasa, así activa la porción quinasa y así ella puede adc P y formar la fructosa 2,6 biP.
que hacen las lanzaderas y donde ubican
Lanzaderas son estructuras que tienen la función de poner el poder reductor citosólico dentro de la mitocondria para que puedan ir a la CTE.
lanzadera malato-aspartato: se encuentra en la mitocondrias del tejido hepático, riñón y corazón. Aporta mayor rendimiento energético ya que produce NADH y este al entrar en la CTE bombea 10 protones que tiene la capacidad de generar 2,5 ATPs.
NADH citosólico se transfiere al oxalacetato por la enzima malato DH citosólica (NADH + oxa ➜ malato) y este malato puede ingresar a la MMI por medio del transportador malato-alfacetoglutarato.
Dentro de la mitocondria ese malato va transformarse en oxalacetato y liberar al NADH, mediante la misma enzima pelo esa es mitocondrial. De esta manera el NADH queda en la mitocondria y puede ir a la CTE.
el oxalacetato va a sufrir una transaminación (oxalacetato + glutamato ➜ + aspartato + alfacetoglutarato).
Así el aspartato puede salir de la mitocondria por medio del transportador glutamato-aspartato.
Afuera, el aspartato vuelve a transaminar a oxalacetato.
lanzadera glicerol 3P-DHAP: cede el poder reductor del NADH a la ubiquinona (y está al complejo III) en la CTE, este poder va a FADH2, lo que solo va a bombear 6 H+ (pues ingresa en la ubiquinona y después al complejo III, ya la otra lanzadera no, ingresa en complejo I) y por lo tanto solo puede generar 1,5 ATPs.
en el citosol DHAP + NADH +H ➜ G3P + NAD+ mediante la enzima G3PDH citosólica
El G3P mediante la enzima G3PDH mitocondrial (ubica a la MMI) cede el equivalente del poder reductor a la ubiquinona en forma de FADH2
la ubiquinona se transfiere al complejo III.
¿Cuáles son las reacciones intertisulares en la síntesis hepática de glucosa?
ciclo de cori: ocurre en ejercicio extremo, o sea, cuando los músculos están en contracción vigorosa, así actuando de manera anaeróbica, o sea, sin oxígeno, así el piruvato va a sufrir acción de la lactato DH y formar lactato + NAD+, el NAD vuelve a la glucólisis y lo lactato va a ser captado por otros tejidos (hígado, corazón y músculo esquelético) y va a ser oxidado (por la lactato DH) a piruvato para entrar en la vía de la gluconeogénesis, o sea, formar glucosa a partir de ello.
ciclo glucosa-alanina: ocurre en ejercicio prolongado, el músculo se encuentra en contracción vigorosa y requiere energía para nutrirse y para eso va necesitar de producir glucosa. La glucólisis va generar al piruvato, pero este no puede salir libremente por la sangre, por lo tanto se transamina a alanina (piruvato + glutamato ➜ alanina + alfa cetoglutarato) y esta si viaja por la torrente sanguínea hacia hígado, donde va transaminase a piruvato y ingresar en la vía de la gluconeogénesis, así se genera glucosa, esta se libera ya que solo el hígado tiene la enzima (glucosa 6Patasa) responsable por sacar el fosfato de la gluc-6P, así liberando glucosa libre.
Vía de la pentosa fosfato (que es, etapas…)
Es una vía citosólica que ocurre en todas las células, pero especialmente en los eritrocitos (para aporte de NADPH para la glutation) y en tejidos com alta actividad biosintetica (principalmente la síntesis de lípidos), como hígado, glándula mamária, corteza adrenal, tejido adiposo… Sus productos son: NADPH y ribosa 5P. Posee 2 fase:
fase oxidativa
es irreversible y reguladora
produce NADPH y ribulosa 5P
Empieza con la oxidación de la glucosa 6P a fosfoglucano lactona y la reducción de una molécula de NADPH, por la enzima G6PDH. La fosfogluconolactona se hidrata mediante una lactonasa y forma 6-fosfogluconato y este sufre descarboxilación oxidativa donde libera CO2, reduce NADPH y se oxida a ribulosa 5P.
La ribulosa 5P puede modificarse por 2 enzima:
isomerasa: la isomeriza a ribosa 5P, además de poder ir a la fase no oxidativa también puede ir a sintetizar nucleótidos.
epimerasa: la isomeriza a celulosa 5P, que sigue a la fase no oxidativa.
epimeros: moléculas que solo se diferencian en la ubicación del grupo de uno de sus carbonos asimétricos.
fase no oxidativa
reversible y no reguladora.
2 ribosas se convierten en 3 monosacáridos.
Esa fase tiene la función de reordenar las pentosas fosfato en intermediarios de 3 y 6 carbonos. Aca tenemos 2 enzimas actuando, la transcetolasa (transfiere 2 carbonos) y transaldolasa (transfiere 3 carbonos).
transcetolasa actúa sobre 2 moléculas de 5C, transfiriendo 2C de una a otra, y así se forma 1 molécula de 3C + una de 7C
La transaldolasa actúa sobre ellas (3C + 7C), transfiriendo 3C de una a otra, y así se forma 1 molécula de 6C + una de 4C.
libera una hexosa (6C)
ingresa otra molécula de 5C (pentosa) e interactúa con la 4C (tetrosa) mediante la transcetolasa, formando así una molécula de 3C + una de 6C.
Así, al final, se obtienen 2 moléculas de 6C + 1 de 3C, o sea, 2 hexosas (fructosa 6P) + 1 triosa (G3P) que van a ingresar en la vía de la glucolítica.
regulación de la vía de las pentosas fosfato
Su regulación se da a nível de la fase oxidativa, a nível de la enzima G6PDH, o sea, de la oxidación de la glucosa 6P a fosfoglucano lactona. Su regulación (es alostérica) se da por la [NADPH] si es baja (o sea, si hay ￪ [NADP+]) aumenta la actividad de la enzima y si es alta la disminuye.
que son epímeros?
Por otro lado, los epímeros son un tipo de isómeros estereoisoméricos que difieren entre sí sólo en la configuración de un solo carbono quiral (es decir, un carbono que tiene cuatro sustituyentes diferentes). Un ejemplo común son la glucosa y la galactosa, que son epímeros entre sí porque difieren únicamente en la configuración del carbono 4.
Cual la importancia del glutatión
Primero, el glutatión (GSH) es un tripéptido compuesto por: glutamato, cisteína y glicina. Desempeña un papel crucial en la protección de las células contra el daño oxidativo (contra ROS: sustancia reactiva del oxígeno) y en el mantenimiento del equilibrio redox dentro de las células.
Los ROS dañan a las proteínas y los fosfolípidos de membrana llevando a lisis celular, por eso tiene que ser eliminados y eso ocurre por acción de las peroxidasas y esas requieren del glutatión reducido (GSH). El glutatión es reciclado a su forma reducida (GSH) a partir de su forma oxidada (GSSG) mediante la enzima glutatión reductasa, usando NADPH como fuente de electrones, lo que vincula su función con la vía de las pentosas fosfato, que produce NADPH.
El glutatión es muy importante en los eritrocitos, pues no hay recambio de proteínas y la presión parcial de O2 es muy alta, o sea, es un ambiente MUY oxidante.
Detoxificación del peróxido de hidrógeno:
NADPH + H+ une al GSSG (glutatión oxidado) por la enzima glutatión reductasa,
Esa enzima va a reducir el glutatión GSH y oxidar al NADPH a NADP+
2 moléculas de GSH une a una molécula de H2O2 (peróxido de hidrógeno) mediante la enzima glutatión peroxidasa
Esa enzima va reducir al H2O2 en 2 molécula de H2O y va a oxidar nuevamente al glutatión (GSSG)
gluconeogénesis
Es una vía que tiene la función de producir glucosa a partir de piruvato y de precursores gluconeogénicos, estos no son carbohidratos (alanina, lactato y glicerol). Esa vía ocurre 90% en hígado y 10% en riñón.
1º rodeo (1ª reacción) - conversión del piruvato a PEP, mediante la enzima piruvato carboxiquinasa
El piruvato va hacia la mitocondria y se carboxila a oxalacetato, reacción catalizada por la piruvato carboxilasa mitocondrial.
Este oxalacetato se convierte en PEP por la enzima PEP carboxiquinasa mitocondrial y ahí puede salir de la mitocondria e ingresar a la vía de la gluconeogénesis.
PERO también hay una vía alternativa para el oxalacetato dentro de la mitocondria, ello puede convertirse a malato por la malato DH mitocondria, este malato puede salir de la mitocondria y en citosol es reoxidado a oxalacetato por la malato DH citosólica y en esa reacción se genera NADH citosólico (utilizado en la reacción 6 de la gluconeogénesis). Este oxalacetato es convertido a PEP por la PEP carboxiquinasa.
2º rodeo (8ª reacción) - conversión de la fructosa 1,6 biP en F6P, por la enzima fructosa 1,6 biPasa. No es la inversa de la PFK1 pues no se forma ATP con el P liberado.
3º rodeo (10ª reacción) - conversión de la glucosa 6P en glucosa libre por la enzima glucosa-6Pasa, recordar que esta enzima sólo está presente en hígado y riñón.
Esta enzima también se utiliza para liberar glucosa en la glucogenolisis
¿Cuáles son los órganos que pueden liberar glucosa a la sangre? y porqué? (pensar en gluconeogenesis)
Solo el hígado (90%) y el riñón (10%), pues solo ellos contienen la enzima necesaria para sacar P de la glucosa 6P, que es la glucosa 6Patasa. Recordar que el hígado tiene GLUT 2 y que este tiene una baja afinidad por la glucosa, o sea, solo funciona a altas concentraciones, por lo tanto la glucosa liberada no es recaptada, ya que el organismo se encuentra en situación de ayuno.
