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FACULTAD DE SALUD PUBLICA
ESCUELA DE MEDICINA
CATEDRA: FISIOLOGÍA
NOMBRE: DARWIN PARREÑO
DOCENTE. DR. MARIO
BRAGANZA
METABOLISMO DE LOS
HIDRATOS DE CARBONO Y
FORMACIÓN DEL
TRIFOSFATO DE ADENOSINA
• Un gran número de reacciones químicas celulares
persigue facilitar la enegía de los alimentos para los
diferentes sistemas fisiológicos de la célula.
• La energía se necesita para la actividad muscular, la
secreción glandular, el mantenimiento de los
potenciales de membrana por los nervios y las fibras
musculares, la síntesis de sustancias, la absorción de
alimentos.
LIBERACIÓN DE ENERGÍA DE
LOS ALIMENTOS
ENERGÍA LIBRE
Es la cantidad de enegía liberada por
la oxidacióncompleta de un
alimento.
Se representamediante el símbolo ∆G.
Se expresahabitualmente en
calorías por mol de sustancia.
FUNCIÓN METABÓLICA DEL
ATP
• Es un vínculo esencial entre la utilización y producción de la
energía del organismo.
• Se ha llamado la moneda energética del organismo puesto
que se puede ganar y consumir de forma repetida.
El ATP es un compuesto químico lábil presente en todas las células
cuya estructura es la siguiente.
El ATP está presente en el citoplasma y el
nucleoplasma de todas células y prácticamente todos
los mecanismos fisiólogicos que requieren energía la
obtienen directamente del ATP o GTP.
Los alimentos se oxidan de manera gradual en la
célula, y la enegía liberada se utiliza para volver a
formar ATP, manteniendo así siempre un aporte de
esta sustancia.
IMPORTACIA CAPITAL DE LA
GLUCOSA EN EL
METABOLISMO DE LOS HC• Los productos finales de la digestión de los HC en el tubo
digestivo son exclusivamente la glucosa, la fructosa y la
galactosa.
• Tras su absorción en el tubo digestivo, gran cantidad de
fructosa y casi toda la galactosa se convierten
rápidamente en glucosa en el hígado, por tanto la sangre
circulante lleva poca galactosa y fructosa.
• Así, la glucosa se convierte en la vía final común para el
transporte de casi todos los HC a las células tisulares.
• Las células hepáticas disponen de enzimas apropiadas que
promueven la interconversion entre los monosacáridos.
• La dinámica de las reacciones es tal que cuando el hígado
libera de nuevo los monosacáridos a la sangre, el producto
final resulta casi por completo glucosa, razón obedece a
que el hígado contiene mucha glucosa fosfatasa.
• Por tanto la glucosa 6-fosfato se puede descomponer de
nuevo a glucosa y fosfato, la glucosa regresa de nuevo a la
sangre a través de la membrana de la célula hepática.
TRANSPORTE DE LA GLUCOSA
A TRAVÉS DE LA MEMBRANA
CELULAR• Antes de que las células de los tejidos corporales utilicen la
glucosa, esta debe transportarse a través de la membrana
celular hasta el citoplasma.
• La glucosa no difunde fácilmente por los poros de la
membrana celular, dado que el peso molecular es de 100 y
la glucosa tiene un peso molecular de 180.
• La glucosa pasa al interior de la célula con cierta libertad
por el mecanismo de DIFUSION FACILITADA.
LA INSULINA FACILITA LA
DIFUSIÓN DE LA GLUCOSA
• La insulina acelera mucho el transporte de la glucosa por
las membranas celulares, salvo en el hígado y el cerebro, la
cantidad de glucosa que puede difundir a las
células, cuando no hay insulina, es demasiado baja para
aportar la cantidad requerida para el metabolismo
energético.
FOSFORILACIÓN DE LA
GLUCOSA• La enzima glucocinasa fosforila la glucosa dentro de la
célula.
• La fosforilación de la glucosa es irreversible, salvo en los
hepatocitos y en la células de los epitelios del túbulo renal y
del intestino, donde la glucosa fosfatasa revierte esta
reacción.
• Fosforilación sirve para que la célula capte la glucosa.
• Una vez dentro, la glucosa no puede difundirse hacia fuera,
salvo en las células especiales que disponen de la fosfatasa
necesaria.
EL GLUCÓGENO SE ALMACENA
EN EL HÍGADO Y EL MÚSCULO
• Después de su absorción celular, la glucosa se puede
utilizar de inmediato con fines energéticos o depositar en
forma de glucógeno.
• Los hepatocitos y las celular musculares almacenan gran
cantidad de glucógeno.
• La molécula de glucógeno se polimeriza hasta crear
moléculas muy grandes formando gránulos sólidos.
• GLUCONEOGENIA: Es el proceso de formación de
glucógeno.
• GLUCOGENÓLISIS: Es la descomposición del glucógeno
para formar nueva glucosa.
• Aquí la molécula de glucosa de cada rama del polímero de
glucógeno se escinde mediante una fosforilación catalizada
por la enzima fosforilasa.
LIBERACIÓN DE ENERGÍA DE
LA GLUCOSA POR VÍA
GLUCOLÍTICA• La oxidación completa de 1 mol de glucosa libera 686.000
calorías pero solo se necesitan 12.000 para formar 1 mol de
ATP.
• La energía de la glucosa se libera en pequeños paquetes
para dar, cada vez, una molécula de ATP.
• Por cada mol de glucosa que usan las células, se generan
38 moles de ATP.
LA GLUCÓLISIS ES LA DIVISIÓN DE
LA GLUCOSA PARA FORMAR
ÁCIDO PIRÚVICO
• Durante la glucólisis, la molécula de glucosa se divide para
dar 2 moléculas de ácido pirúvico.
• La cantidad total de energía consumida a partir de la
molécula original de glucosa es de 56.000 calorías, por lo
que la eficiencia global de la formación de ATP durante la
glucólisis representa el 43%. El 57% restante de energía
se consume en forma de calor.
EL ÁCIDO PIRÚVICO SE
CONVIERTE EN ACETIL -Co A
• El paso siguiente a la degradación de la glucosa es la
conversión de 2 moléculas de ácido pirúvico en 2 moléculas
de acetil-CoA.
• En esta reacción se liberan 2 moléculas de CO2 y 4 átomos
de H.
• No se forma ATP, sin embargo, se producen 6 moléculas de
ATP cuando los 4 átomos de H son finalmente oxidados a
través de la fosforilación oxidativa.
LA DEGRADACIÓN CONTINUADA DE LA
MOLÉCULA DE GLUCOSA TIENE
LUGAR EN EL CICLO DEL ÁCIDO
CÍTRICO• Esta es una secuencia de reacciones químicas en la que la
porción acetilada de la acetil-CoA se descompone hacia
CO2 y átomos de H.
• Estas reacciones ocurren en la matriz de la mitocondria,
los átomos de H liberados son posteriormente oxidados, lo
que libera enormes cantidades de energía para formar ATP.
FORMACIÓN DE GRANDES
CANTIDADES DE ATP POR LA
OXIDACIÓN DEL H: PROCESO DE
LA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
En la glucólisis se producen 2 moléculas de ATP, y en el ciclo
del ácido cítrico otras 2.
Casi el 95% del ATP total se genera durante la oxidación
posterior de los átomos de H liberados en estas primeras
etapas de degradación de la glucosa.
La función principal de las primeras es preparar el H de la
molécula de glucosa en una forma que pueda oxidarse.
• La fosforilación oxidativa ocurre a través de una serie de
reacciones catalizadas por enzimas mitocondriales.
• En este proceso, los átomos de H se convierten en iones
H y electrones.
• Los electrones se combinan finalmente con el O2 disuelto
de los líquidos para dar iones hidroxilo, el H y los iones
hidroxilo se unen entre sí para dar H2O.
• Durante esta secuencia de reacciones oxidativas se
liberan enormes cantidades de energía para formar ATP.
CONVERSIÓN DE ADP EN ATP
• La energía liberada a medida que los electrones pasan por
la cadena de transporte electrónico se emplea para
generar un gradiente de iones H a través de la membrana
interna de la mitocondria.
• La elevada concentración de iones H a través de este
espacio crea una enorme diferencia de potencial eléctrico
en la membrana, por la que los iones H fluyen hacia la
matriz mitocondrial a través de una molécula ATP sintetasa.
• La energía proveniente de los iones H es utilizada por la
ATP sintetasa para transformar el ADP en ATP.
• Por cada 2 átomos de H ionizados en la cadena de
transporte electrónico, se sintetizan hasta 3 moléculas
de ATP.
