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Metabolismo de Carbohidratos, El ciclo utiliza una molécula llamada acetil…
Metabolismo de Carbohidratos
Glucólisis
La glucólisis es la primera etapa del metabolismo de los carbohidratos, y es la forma más rápida de obtener energía para una célula. Ocurre en el citoplasma de todas las células y no requiere oxígeno (anaeróbica).
Proceso:
La glucólisis descompone una molécula de glucosa (un azúcar de 6 carbonos) en dos moléculas de piruvato (un compuesto de 3 carbonos). En el proceso, también se producen moléculas de energía en forma de ATP (trifosfato de adenosina) y moléculas transportadoras de electrones como NADH (nicotinamida adenina dinucleótido).
Etapas:
La glucólisis se puede dividir en dos etapas principales:
Etapa de inversión de energía: En esta etapa se gasta energía (en forma de ATP) para preparar la glucosa para su posterior desdoblamiento.
Etapa de obtención de energía: En esta etapa se obtiene energía (en forma de ATP) a partir de la glucosa ya preparada.
Destino del piruvato:
El destino del piruvato producido por la glucólisis depende de la presencia o ausencia de oxígeno:
Con oxígeno (respiración aeróbica): El piruvato ingresa al ciclo de Krebs, otra vía metabólica que produce mucha más energía.
Sin oxígeno (fermentación): El piruvato se convierte en otros productos como lactato (fermentación láctica) o etanol (fermentación alcohólica) para regenerar las moléculas transportadoras de electrones (NADH) y permitir que la glucólisis continúe.
Gluconeogénesis
sintetiza glucosa a partir de precursores no glucídicos como lactato, aminoácidos y glicerol. Esta ruta metabólica ocurre principalmente en el hígado, y en menor medida en los riñones
Lactato: Proviene de la fermentación láctica en los músculos durante el ejercicio intenso.
Se convierte en piruvato por la enzima lactato deshidrogenasa.
Las primeras reacciones de la glucólisis son irreversibles
utiliza rutas alternativas en tres pasos clave
1: Piruvato a fosfoenolpiruvato (PEP): En dos etapas:
La piruvato carboxilasa (mitocondrial) convierte piruvato en oxalacetato (requiere ATP y CO2)
La fosfoenolpiruvato carboxiquinasa (citosólica) transforma oxalacetato en PEP (usa GTP)
2: Fructosa-1,6-bifosfato a fructosa-6-fosfato: La fructosa-1,6-bifosfatasa hidroliza la fructosa-1,6-bifosfato (irreversible en glucólisis) a fructosa-6-fosfato.
3: Glucosa-6-fosfato a glucosa: La glucosa-6-fosfatasa (retículo endoplásmico) libera glucosa de la glucosa-6-fosfato (otra reacción irreversible en glucólisis)
Las enzimas restantes de la gluconeogénesis son en su mayoría las mismas de la glucólisis pero funcionando en sentido inverso. Estas reacciones convierten la fructosa-6-fosfato en glucosa-6-fosfato y finalmente en glucosa.
La glucosa recién sintetizada en el hígado se libera a la sangre para mantener los niveles plasmáticos de glucosa y alimentar a las células que dependen de ella para obtener energía.
Aminoácidos: Principalmente de la degradación de proteínas musculares.
La mayoría se deben convertir en α-cetoácidos (intermediarios del ciclo de Krebs) mediante transaminasas
Glicerol: Liberado por los triglicéridos durante la degradación de grasas
Se fosforila a glicerol-3-fosfato y luego se convierte en dihidroxiacetona fosfato, un precursor gluconeogénico
se activa durante el ayuno, hambre o ejercicio intenso para mantener la glucosa sanguínea
Los carbohidratos son biomoléculas esenciales para la vida, que desempeñan diversas funciones
Fuente de energía
Almacenamiento de energía
Estructura celular
Moléculas de señalización
Ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs, también conocido como ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos, es la siguiente etapa después de la glucólisis en la obtención de energía a partir de los carbohidratos. A diferencia de la glucólisis, el ciclo de Krebs sí requiere oxígeno (aeróbico) y ocurre en la mitocondria de la célula.
Función:
El ciclo de Krebs es una serie de reacciones químicas que descompone aún más el piruvato, generado en la glucólisis, en dióxido de carbono (CO2) y libera energía en forma utilizable para la célula (ATP).
Molécula inicial:
Reacciones químicas:
El ciclo de Krebs consta de ocho reacciones químicas enzimáticas interconectadas. En cada paso, se liberan electrones y protones de los grupos químicos del acetil-CoA, los cuales son capturados por moléculas transportadoras de electrones como NADH y FADH2.
Aquí están los pasos principales del ciclo de Krebs:
Condensación: El acetil-CoA (derivado de la piruvato o de ácidos grasos) se combina con el oxalacetato para formar citrato, catalizado por la enzima citrato sintasa.
Isomerización: El citrato se convierte en isocitrato mediante la acción de la aconitasa.
Descarboxilación y Reducción: El isocitrato se convierte en α-cetoglutarato, liberando dióxido de carbono y reduciendo el NAD+ a NADH, mediante las enzimas isocitrato deshidrogenasa y la dihidrolipoil succiniltransferasa.
Descarboxilación y Reducción (Parte II): El α-cetoglutarato se convierte en succinil-CoA, liberando dióxido de carbono y reduciendo el NAD+ a NADH, mediante las enzimas α-cetoglutarato deshidrogenasa y dihidrolipoil succiniltransferasa.
Sustracción de CoA: El succinil-CoA se convierte en succinato, liberando CoA, mediante la acción de la succinil-CoA sintetasa.
Oxidación: El succinato se convierte en fumarato, reduciendo FAD a FADH2, mediante la acción de la succinato deshidrogenasa.
Hidratación: El fumarato se convierte en L-malato, mediante la acción de la fumarasa.
Oxidación (Final): El L-malato se convierte en oxalacetato, reduciendo el NAD+ a NADH, mediante la acción de la malato deshidrogenasa.
Digestión
Boca
La amilasa salival comienza a digerir el almidón a moléculas más pequeñas
Estómago
el ácido gástrico inactiva la amilasa salival
Intestino delgado
La amilasa pancreática continúa la digestión del almidón a maltosa.
La maltasa, sacarasa y lactasa descomponen la maltosa, sacarosa y lactosa en sus azúcares simples (glucosa, fructosa y galactosa).
Entrada de la glucosa de las celulas
Es captada por unas proteínas de membrana llamadas GLUT
Regulación hormonal
Insulina
Promueve la entrada de glucosa a las células y la síntesis de glucógeno
Glucagón
Favorece la salida de glucosa del hígado a la sangre y la glucogenólisis
Adrenalina
Estimula la glucogenólisis y la gluconeogénesis para aumentar la glucosa en sangre
El ciclo utiliza una molécula llamada acetil-CoA (acetil coenzima A) derivada del piruvato.
Suleyvi V. Almonte ID: 1013-4364
Rossybel L. Alvino ID: 1014-5950
Participantes
Referencias bibliográficas
Lehninger, A. L., Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2017). Lehninger Principles of Biochemistry. W. H. Freeman. [ISBN: 1464126119] - Esta obra de referencia clásica en bioquímica ofrece una cobertura exhaustiva del metabolismo, incluida una discusión detallada sobre la glucólisis y sus implicaciones metabólicas.
(S/f). Osmosis.org. Recuperado el 26 de marzo de 2024, de
https://www.osmosis.org/learn/Glycolysis
Wikipedia contributors. (s/f). Ciclo de Krebs. Wikipedia, The Free Encyclopedia.
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ciclo_de_Krebs&oldid=156197574