Biosintesis de Carbohidratos

Biosíntesis de Carbohidratos

Introducción
Existen diversas rutas metabólicas en las células de todos los mamíferos que se encargan de romper moléculas fuente de combustible y transferir dicha energía a compuestos de alta energía tales como el Adenosín Trifosfato (ATP), Guanosín Trifosfato (GTP), Nicotiamida Adenina Dinucleótido (NADH2), Flavín Adenín Dinucleótido (FADH2) y NicotínamidaAdenín Dinucleótido Fosfato dihidrogenado (NADPH2).
Este proceso de asimilación es lo que conocemos como respiración celular, en el metabolismo de hidratos de carbono, la descomposición comienza a partir de la digestión de los alimentos en el tracto gastrointestinal y es seguido por la absorción de los componentes de carbohidratos mediante enterocitos en forma de monosacáridos. (Monireh, 2013)
Dichosmonosacáridos son transferidos a las células mediante respiración anaeróbica y aeróbica a través de procesos tales como la glucólisis, el ciclo de ácido cítrico, gloconeogénesis y la ruta de la pentosa fosfato, está ultima ruta es usada en el estado de inanición.
Los hidratos de carbono constituyen el grupo de biomoléculas más abundantes de la naturaleza siendo la glucosa el combustible porexcelencia de todas las células.
Biosíntesis de Carbohidratos
Las rutas metabólicas de los carbohidratos se pueden llevar acabo por catabolismo en donde ocurre una degradación de moléculas complejas, también por anabolismo en el cual se sintetiza una biomolécula, además existen procesos de regulación del metabolismo de Carbohidratos. (Correa, 2003)
Catabolismo: glucolisis, ruta de la pentosafosfato, fermentación.
Anabolismo: gluconeogénesis, fotosíntesis, biosíntesis de disacáridos y polisacáridos.
Fermentación:
En la fermentación se extrae energía de los carbohidratos cuando no se encuentra oxígeno como aceptor de electrones, existe fermentación láctica que es la presente en células bacterianas y células musculares, por otro lado la fermentación alcohólica presente en las células delevadura.
Fermentación Láctica:
Para que se mantenga un balance oxidación-reducción en el proceso de glucolisis en anaerobiosis, es necesaria la regeneración del NAD+. Es debido a eso que el NADH reduce el piruvato a lactato en una reacción catalizada por la enzima lactato deshidrogenasa (LDH) el lactato resultante es liberado a la sangre, de donde es captado por otros tejidos para su posterioruso. (Stryer, 2003)

Figura 1: Fermentación Láctica
El objetivo de esta reacción redox es restituir la coenzima NAD+ oxidándola con el lactato como se muestra en la figura 2, de ese modo proseguir con la glucolisis, por lo tanto se puede decir que su reacción neta tiene la siguiente forma:

(1)

Figura 2: Proceso de Regeneración de NAD+ en el proceso de respiración anaeróbica.Fermentación Alcohólica
Este tipo de fermentación es la que ocurre en microorganismos y levaduras, en la misma el piruvato se carboxila por la enzima de piruvato descarboxilasa, convirtiéndose en acetaldehído que se reduce gracias al NADH obteniendo etanol como producto. (Stryer, 2003)
Es importante destacar que esta reacción es irreversible por ende no se puede sintetizar glucosa a partir de unacetaldehído y etanol, y así como en la fermentación láctica su objetivo es regenerar el NAD+ para extraer energía en la glucólisis.
La reacción neta de dicho proceso es:
(2)

Figura 3: Fermentación Alcohólica presente en células que tienen la enzima piruvato descarboxilasa.

Metabolismo del glucógeno y gluconeogénesis

Los animales necesitan de una provisión constante de glucosa en elorganismo para usos metabólicos, por lo tanto cuando existe un exceso de la misma es almacenada como glucógeno por medio del hígado, esta provisión puede ser luego liberada como glucosa por el proceso llamado gluconeogénesis.(Voet, 2009)
Cabe destacar que los mecanismos de glucolisis y gluconeogénesis no ocurren a la vez, mientras se da la degradación del glucógeno no se da la síntesis del mismo,...