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METABOLISMO, image, image, image, image, image, image, image - Coggle…

- - - - La dieta humana y de otros animales se compone principalmente de polisacáridos, con una menor cantidad de carbohidratos simples como monosacáridos (glucosa, fructosa, galactosa) y disacáridos (sacarosa, lactosa).
      - Los primeros se encuentran presentes en alimentos como cereales, legumbres
        y tubérculos, mientras que los segundos en leche, frutas y azúcar.
      - Los monosacáridos se absorben rápidamente en la mucosa gastrointestinal, mientras que los disacáridos y polisacáridos deben ser descompuestos por enzimas antes de su absorción.
      - Involucra varias enzimas gastrointestinales y pancreáticas, como las amilasas salivales y pancreáticas, que descomponen los polisacáridos (almidones) en disacáridos.
    - - La glucosa formada por la digestión de los carbohidratos se absorbe por el intestino.
      - El transporte a través de la membrana del enterocito depende del tipo de monosacárido que debe atravesar la membrana
      - El transporte de D-glucosa y D-galactosa se realiza por cotransporte con sodio, mientras que la D-fructosa se transporta por difusión facilitada y las pentosas mediante difusión simple.
      - La absorción intestinal aporta mayoritariamente glucosa a la sangre, además de fructosa y galactosa
      - El transporte activo de glucosa es crucial porque ocurre contra un gradiente de concentración, desde una zona extracelular de baja concentración a una de alta dentro de la célula, lo que requiere energía.
      - La glucosa pasa del enterocito a la sangre a través de transportadores de glucosa (GLUTs), que son proteínas transmembranales responsables de facilitar el ingreso de monosacáridos en las células del cuerpo.
      - Los monosacáridos se transfieren a la sangre a través de la vena porta y luego al hígado, desde donde pueden ser transportados como glucosa a todas las células del cuerpo para su metabolismo y producción de energía.
      - La insulina es necesaria para la incorporación de la glucosa a las células
      - Los monosacáridos pueden convertirse en glucógeno a través de la glucogénesis, que es una fuente de energía fácilmente accesible, almacenada en el hígado y los músculos esqueléticos.
      - Los carbohidratos estructurales, como la celulosa y la hemicelulosa, forman parte de la fracción fibrosa y atraviesan el tracto intestinal sin ser absorbidos. En el ciego, son sometidos a una acción microbiana limitada por las celulasas bacterianas, liberando algunos ácidos grasos volátiles que se absorben a través de la sangre portal.
      - Por lo tanto su papel como nutrientes es mínimo, sin embargo absorben agua y
        estimulan el peristaltismo con lo que favorecen la digestión mecánica.
- - - - A diferencia de los carbohidratos y las grasas, estos compuestos no se almacenan como reserva, por lo que sus niveles en las células se regulan mediante el equilibrio entre anabolismo y catabolismo, es decir, entre la biosíntesis y degradación de proteínas.
        
        Negativo
        
        Inanición
        
        Desnutrición proteica
        
        Senectud
        
        Fiebre severa
        
        Diabetes no controlada
        
        Neoplasias avanzadas
        
        Período post-quirúrgico
        
        Traumatismos
        
        Quemaduras extensas
        
        Sepsis e infecciones
        
        Positivo
        
        Niñez (crecimiento y desarrollo)
        
        Mujeres gestantes
        
        Período post-inanición
    - - Las proteínas dietarias deben proveer los aminoácidos
        necesarios para mantener el balance nitrogenado
        
        Un adulto debe incorporarse 0.8gr de proteínas por kg de
        peso corporal por día.
        
        En embarazadas deben adicionarse al requerimiento
        para un adulto 30gr por día durante toda la gestación.
        
        Durante la lactancia debe agregarse 20gr por día para
        cubrir la necesidad de síntesis de proteínas de la leche.
        
        Lactantes menores de 1 año deben recibir 2gr/kg/día, niños de 1 a 10 años 1.2gr/kg/día y adolescentes 1gr/kg/día.
    - - Las carnes, huevos y leche, junto con los alimentos de origen vegetal, donde la soja, que ocupa el primer lugar en contenido proteico, seguida por los cereales.
      - Los alimentos de origen animal se denominan proteínas de alto valor biológico, ya que contienen una gran cantidad de aminoácidos esenciales que el cuerpo no puede sintetizar (esenciales)
      - Por el contrario, las proteínas de la soja, por ejemplo, son de bajo valor biológico debido a su bajo contenido de aminoácidos esenciales.
      - Una alimentación pobre en proteínas es la causa más
        frecuente de desnutrición
        
        Kwashiorkor
        
        Niños con dietas pobres en proteínas de buen valor
        biológico y dietas ricas en carbohidratos
        
        Caracterizado por retardo del crecimiento, abdomen globoso, disminución de albúmina en plasma, anemia y hepatomegalia
        
        Marasmo
        
        Déficit crónico de proteínas y calorías en la dieta
        
        Pérdida del tejido graso y gran parte de la masa muscular en un proceso de consumición severo.
    - - La hidrólisis de las proteínas de los alimentos se inicia en
        el estómago.
      - En este proceso, la pepsina, una endopeptidasa secretada como pepsinógeno por las células parietales de la mucosa gástrica, corta las proteínas en segmentos de menor peso molecular.
      - Estos segmentos pasan al duodeno, donde se encuentran tres endopeptidasas del jugo pancreático: tripsina, quimiotripsina y elastasa, que los degradan en fragmentos más pequeños, como polipéptidos.
      - Hasta este punto, no se han generado aminoácidos libres; estos comienzan a formarse gracias a la acción de dos exopeptidasas que descomponen los péptidos desde sus extremos.
      - La carboxipeptidasa, de origen pancreático, y la aminopeptidasa intestinal actúan sobre los péptidos, resultando en tri- y dipéptidos, cuya hidrólisis es catalizada por tripeptidasas y dipeptidasas en el borde en cepillo del intestino. Así, las proteínas de la dieta se degradan en aminoácidos libres, di- y tripéptidos.
    - - Son incorporados a los enterocitos utilizando distintos
        mecanismos
      - Un grupo de aminoácidos libres se incorporan por un
        cotransporte activo estereoespecífico.
      - Se trata de un cotransporte con Na+ , dependiente del
        funcionamiento de la Bomba Na+ /K+ ATPasa.
      - Difusión facilitada: proceso de transporte celular en el que las moléculas se mueven a través de la membrana celular sin necesidad de energía, pero con la ayuda de proteínas transportadoras específicas.
    - - Transferencia de un grupo α-amino de un aminoácido a
        un αcetoácido.
      - El aminoácido se convierte en un cetoácido y el cetoácido aceptor del grupo amina, en el aminoácido correspondiente
      - Cada reacción entre un par de aminoácido y α-cetoácido es catalizada por una enzima específica, cuyo nombre se deriva de los compuestos involucrados en la transferencia. Un ejemplo es la glutámico oxalacético transaminasa (GOT), también conocida como aspartato aminotransferasa (AST), que convierte aspartato y α-cetoglutarato en oxalacetato y glutamato.
      - Exámenes TGO , TGP. e Injuria
    - - Todos los grupos α-amino de los aminoácidos son finalmente transferidos al α-cetoglutarato mediante transaminación, formando L-glutamato.
      - El grupo nitrogenado de este aminoácido puede ser separado por desaminación oxidativa, un proceso catalizado por la L-glutamato deshidrogenasa, una enzima presente en los tejidos de mamíferos que utiliza NAD+ o NADP+ como coenzima oxidante.
      - La reacción es reversible, por lo que el amonio pude unirse a una α-cetoglutarato para formar glutamato, usando como coenzima NADPH+
      - El papel principal de la L-glutamato deshidrogenasa en la eliminación del amoniaco se destaca por su ubicación predominante en las mitocondrias del hígado, donde ocurren las reacciones iniciales del ciclo de formación de urea.
    - - El amoníaco es tóxico y afecta principalmente al sistema
        nervioso central
      - La encefalopatía asociada a defectos severos del ciclo de la urea se debe a aumento de amoníaco en sangre y tejidos.
      - Mecanismos
        
        Acumulación de glutamina: Los niveles de glutamina aumentan significativamente en las hiperamonemias. Su acumulación en el cerebro, especialmente en astrocitos, genera un efecto osmótico que eleva la presión intracraneana (PIC) y causa hipoxia cerebral.
        
        Inhibición de la lanzadera malato-aspartato: La síntesis excesiva de glutamina reduce los niveles de glutamato, lo que inhibe la lanzadera. Esto provoca un aumento de lactato y una disminución del pH cerebral.
        
        Actividad de la glucólisis: El amoníaco estimula la fosfofructoquinasa, lo que incrementa la actividad glucolítica, resultando en un aumento de lactato y en la relación NADH/NAD+.
        
        Inhibición del ciclo de Krebs: El aumento de amoníaco en la mitocondria desvía la reacción de la glutamato deshidrogenasa hacia la aminación de α-cetoglutarato para formar glutamato. Este "drenaje" de un intermediario del ciclo del ácido cítrico reduce la actividad de esta vía oxidativa, de la cual el cerebro depende exclusivamente para obtener energía. La disminución de ATP en las neuronas provoca serios trastornos en su actividad, lo que puede llevar a su muerte.
    - - El ciclo de la urea y el de los ácidos tricarboxílicos (TCA)
        fueron descubiertos por Sir Hans Krebs y colaboradores
- - - - Quilomicrones
        
        Transportan los triglicéridos exógenos (de la dieta) desde el intestino hacia el tejido adiposo y muscular.
      - VLDL (lipoproteínas de muy baja densidad)
        
        Transportan triglicéridos endógenos (sintetizados en el hígado) hacia los tejidos periféricos.
      - LDL (lipoproteínas de baja densidad):
        
        "colesterol malo", transporta colesterol hacia las células, pero puede acumularse en las paredes arteriales si está en exceso, contribuyendo a la aterosclerosis.
      - HDL (lipoproteínas de alta densidad):
        
        "colesterol bueno", recoge el exceso de colesterol de los tejidos y lo transporta al hígado para su excreción.
  - - - Síntesis de colesterol:
        
        Aproximadamente el 70-80% del colesterol en el cuerpo se sintetiza endógenamente, principalmente en el hígado, a través de la ruta de la HMG-CoA reductasa, que convierte el acetil-CoA en colesterol.
        
        Esta enzima es el punto clave de regulación en la síntesis de colesterol y es el objetivo de las estatinas, que reducen el colesterol.
      - Transporte:
        
        Se transporta en el plasma mediante lipoproteínas, principalmente LDL, que llevan colesterol desde el hígado a los tejidos periféricos.
        
        El HDL realiza el transporte inverso, devolviendo el exceso de colesterol al hígado para su eliminación.
      - Excreción:
        
        El colesterol que no se utiliza para la síntesis de hormonas o membranas se convierte en ácidos biliares en el hígado y se excreta en la bilis hacia el intestino.
        
        Parte del colesterol en el intestino puede ser reabsorbido, pero el resto se elimina con las heces.
  - - - Digestión y absorción
        
        Los triglicéridos de la dieta se descomponen en ácidos grasos libres y monoacilgliceroles en el intestino delgado por la acción de las lipasas pancreáticas.
        
        Luego, estos productos se reensamblan en los enterocitos para formar nuevamente triglicéridos, que se empaquetan en quilomicrones.
      - Transporte:
        
        Los quilomicrones viajan a través del sistema linfático y luego al torrente sanguíneo.
        
        En los capilares de los tejidos adiposo y muscular, la lipoproteína lipasa descompone los triglicéridos en ácidos grasos y glicerol para que sean absorbidos por las células.
        
        Los ácidos grasos se utilizan para energía inmediata o se almacenan como triglicéridos en el tejido adiposo.
      - Síntesis endógena
        
        En el hígado, los triglicéridos pueden ser sintetizados a partir de carbohidratos y luego empaquetados en VLDL para ser transportados a los tejidos periféricos.
- - - - Tiene lugar principalmente en la mitocondria mediante la β-oxidación, en la cual los ácidos grasos se degradan en fragmentos de dos carbonos (Acetil-CoA).
      - Este proceso genera grandes cantidades de NADH y FADH2, que luego alimentan la cadena de transporte de electrones para producir ATP.
    - - Ocurre en el citosol y utiliza el Acetil-CoA como punto de partida, que se une a la proteína transportadora de acilos (ACP) para formar cadenas de ácidos grasos mediante la acción de la ácido graso sintasa.
      - Este proceso requiere NADPH como reductor y se detiene en el palmitato, un ácido graso de 16 carbonos.
    - - Se lleva a cabo en la mitocondria, descomponiendo los ácidos grasos en fragmentos de 2 carbonos (Acetil-CoA).
    - - Ocurre en el citosol y se basa en la adición secuencial de 2 carbonos hasta formar ácidos grasos como el palmitato.
    - - Los ácidos grasos saturados pueden desaturarse (introducir dobles enlaces) mediante reacciones de oxidación. Un ejemplo es la conversión de ácido linoleico en ácido araquidónico, precursor de moléculas importantes como los eicosanoides (prostaglandinas, tromboxanos, etc.).