Metabolismo de carbohidratos

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Marijose Artolozaga Sustacha, MSc

VÍAS ALTERNATIVAS DEL METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

Vía (shunt) de las pentosas-P

• Alternativa (derivación) a la glicólisis

• En el citosol

• Favorece la formación de:

– NADPH

• Para la síntesis de ácidos grasos y esteroides

En tejido adiposo, glándulas mamarias, hígado y corteza suprarrenal

• Para desintoxicar (Glutation reductasa), en todos los tejidos

– Ribosa-5-P

Para síntesis de nucleótidos:

• ácidos nucleicos

• coenzimas energéticas y mensajeros secundarios

Glucosa-6-P

Ribosa-5-P

Vía de las pentosas-P

Dos fases:

• Oxidativa:

1 Glucosa-6-P 2 NADPH y 1 CO2

Ribulosa-5-P Ribosa-5-P

• No oxidativa:

Ribosa-5-P síntesis de nucleótidos

transformación en

intermediarios de glicólisis

Relación

con la glicólisis

Vía de las pentosas-P

•Fase oxidativa de la vía de las pentosas-P

1 Glucosa-6-P:

• 2 NADPH

• 1 CO2

• 1 Ribosa-5-P

1° enzima= Glucosa-6-P DH:

Interconversión en intermediarios de glicólisis… si la ribosa-5-P no se necesita para nucleótidos

• Fase no oxidativa de la vía de las pentosas-P Se recicla a

glucosa

Es la vía más importante de producción de NADPHen las células:

• Para biosíntesis

• Para desintoxicación de ROS (Especies reactivas del Oxígeno)

Vía de las pentosas-P

Utilización de NADPH para desintoxicación de ROS:

Vía de las pentosas-P

-La defensa contra el estrés oxidativo mediada por Glutatión es común en todas las células

-Para mantener los niveles de Glutatión reducido se necesita NADPH

-Por eso esta vía se distribuye en muy diversos tipos de células diferentes

Ej. Eritrocitos: evitar hemólisis por ROS

-La mayor [Glucosa-6-P DH] está en fagocitos: NADPH H2O2 mata los microorganismos

Utilización de NADPH para desintoxicación de ROS:

Vía de las pentosas-P

Utilización de NADPH

para desintoxicación

de ROS:

Vía de las pentosas-P

Utilización de NADPH para biosíntesis:

• Síntesis de ácidos grasos

• Síntesis de colesterol

• Alargamiento de cadena de ác.grasos

• Síntesis de neurotransmisores

• Síntesis de nucleótidos

Vía de las pentosas-P

En el hígado el uso más importante del NADPH es la síntesis de ác.grasos:

insulina/glucagón induce síntesis de G-6-P DH después de comida rica en carbohidratos.

Entrada en la vía depende de la [NADPH]:

NADPH inhibe la Glucosa-6-P DH

Glicólisis

NADP+ = activador alostérico

de la Glucosa-6-P DH

Regulación de la vía de las pentosas-P

Metabolismo de la Fructosa

• Metabolismo paralelo al de la glucosa

• En hígado: rápidamente se fosforila al entrar a la célula

Fructoquinasa

Fructosa Fructosa-1-P

Aldolasa

Difidroxiacetona-P + gliceraldehído

Triosaquinasa

Gliceraldehído-3-P

o Glicólisis... Pir...Ciclo de Krebs.... Síntesis de ác.grasos

o Gluconeogénesis

Metabolismo de la Fructosa

• Metabolismo paralelo al de la glucosa

Metabolismo de la Fructosa

• Metabolismo paralelo al de la glucosa

• En hígado:

Deficiencia en intolerancia a la fructosa:

F-1-P se acumula en hígado

inhibe metabolismo de glucógeno

Aldolasa tiene afinidad por la F-1-P

Después de comida alta en fructosa

F-1-P se acumula temporalmente en

hígado

Metabolismo de la Fructosa

• Síntesis de fructosa a partir de glucosa:

• Vía de los polioles

• En muchos tejidos:

– Vesículas seminales

En ojo ?

diabéticos- cataratas por acumulación de sorbitol y aumento de la presión osmótica en la lente del ojo

Metabolismo de la Galactosa

Galactosa Glucosa-1-P:

o Gluconeogénesis, en hígado

o Glicólisis... Pir...Ciclo de Krebs.... Energía, en otros tejidos

UDP-galactosa:

o Glucoproteínas

o Lactosa ??

Metabolismo de la Galactosa

Deficiencia de una de estas enzimas

Galactosemia no clásica:

Acumulación de galactosa en tejidos

Galactosemia clásica:

Aparece galactosa-1-P en sangre y en orina

Aparición aún más rápida de cataratas por galactitol

Metabolismo de la GalactosaGalactosil transferasa: nuevo enlace y elimina el UDP

o UDP-Galactosa Glucoproteínas

o UDP-Galactosa Lactosa: • sólo en glándula mamaria y después del parto

• la a-lactalbúmina Km de 1200 a 1mM

Síntesis a partir de UDP-Glucosa

Síntesis de

• Glucógeno

• Glicoproteínas

• Glicolípidos

• Peptidoglicanos

• Heteropolisacáridos

Síntesis a partir de UDP-Glucosa

Síntesis de glucurónidos:

• Formación de heteropolisacáridos

• Excreción de bilirrubina, drogas y toxinas (más solubles)

• Síntesis de vitamina C ??

Síntesis a partir de UDP-Glucosa

Síntesis de glicoproteínas y glicolípidos:

• Enzimas transferasas específicas del azúcar y del nucleótido