biologia

TEMA 10

DEGRADACIÓN DE
HIDRATOS DE CARBONO

1. Panorámica de las principales vías del
metabolismo de hidratos de carbono.
2. Digestión y absorción de carbohidratos.
3. Glucólisis
Características generales
Reacciones enzimáticas
Balance energético
Regulación

4. Vías anaerobias de utilización del piruvato:
fermentación láctica y alcohólica.
5. Ruta de las pentosas fosfato:importancia
fisiológica.

Una vez estudiado el Tema 10 deberías:
Ser capaz de realizar un esquema general del
metabolismo de hidratos de carbono, situando las
principales rutas implicadas, así como sus funciones.
Ser capaz de describir las etapas enzimáticas de la
glucólisis con sus características principales.
Conocer el balance global de la ruta glucolítica.
Entender los mecanismosimplicados en la regulación
de la glucólisis.
Entender la diferencia entre oxidación aerobia y
fermentación anaerobia de la glucosa.
Ser capaz de describir el papel fisiológico de la ruta de
las pentosas fosfato.

~ 50 % de las calorías ingeridas por un
individuo occidental medio procede de los
hidratos de carbono
Hidratos de carbono ingeridos/día:

150 g de almidón
120 g de sacarosa
30 gde lactosa
10 g de glucosa + fructosa

digestión

Glucosa
Fructosa
galactosa

Síntesis de glucógeno

ALMACENAMIENTO

OXIDACIÓN
OXIDACIÓN
Ruta de las
pentosas fosfato

GLUCÓLISIS

Gluconeogénesis
SÍNTESIS

DIGESTIÓN DE LOS HIDRATOS
DE CARBONO
Hidrólisis de los enlaces
glucosídicos

GLUCOSIDASAS
Saliva
Secreciones pancreáticas

GLUCÓLISIS
Presente en prácticamentetodos los
organismos vivos
Vía lineal - 10 reacciones
Convierte una molécula de glucosa (6C)
en 2 de piruvato (3C), generando ATP
En animales, es la única ruta metabólica
que proporciona ATP en ausencia de O2
Es una ruta citosólica

REACCION GLOBAL
D-glucosa + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD+

2 pyr + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O
∆Gº’ = - 73.3 kJ/mol
UNIDIRECCIONAL

glucólisisFermentación
alcohólica

Fermentación
láctica

Balance global de la
fermentación láctica
Glucosa + 2 Pi + 2 ADP
(C6H12O6)

2 lactato + 2 ATP + 2 H2O
(C3H6O3)
2 NAD+
GLUCOSA

2 NADH

2 NADH
2 pyr

2 NAD+
2 lactato

Una célula que lleve a cabo la fermentación de
glucosa a lactato tiene acceso sólo a ~ 7 % de
la energía libre total contenida en la molécula
de glucosa.
Elrendimiento energético es muy inferior al de
la respiración.

Combustión de glucosa a CO2 y H2O
∆Gº’ = - 2870 kJ/mol
glucosa → 2 lactato
∆Gº’ = - 196 kJ/mol

Visión general de la glucólisis
Fase de inversión de energía

Fase de generación de energía

Existen 3 formas de
sintetizar ATP
Fosforilación a nivel de sustrato: la
síntesis de ATP está impulsada por la
degradación de un compuestode
energía superior
Fosforilación oxidativa: la síntesis de
ATP está impulsada por el transporte
electrónico mitocondrial
Fotofosforilación: la síntesis de ATP
está impulsada por la energía luminosa
fotosintética

RENDIMIENTO NETO

REACCION 1. Primera inversión de ATP

HEXOQUINASA

Es una reacción de activación de la glucosa

Además de activar a la glucosa la
fosforilación leproporciona a la molécula un
grupo polar, cargado negativamente, que
impide a la glucosa escapar de la célula

La hexoquinasa puede utilizar además de glucosa
otros monosacáridos como sustrato (fructosa,
manosa)
En hígado hay una segunda enzima que puede
catalizar esta reacción: GLUCOQUINASA
HEXOQUINASA

GLUCOQUINASA

Km = 0.1 mM

Km = 10 mM

Se inhibe por G6P

No se inhibeActúa cuando las
[glucosa]sangre son
elevadas

∆Gº’ = - 16.7 kJ/mol
Es muy exergónica y por tanto
irreversible

∆G = - 33.9 kJ/mol

glucosa
Ruta de las
pentosas
fosfato

G6P
F6P
Continúa
glucólisis

G1P
Síntesis de
glucógeno

REACCION 2. Isomerización de G6P

GLUCOSA FOSFATO ISOMERASA

La presencia de un grupo carbonilo en C2 es
imprescindible para que más adelante...