Conceptos básicos bioquímica

CONTENIDO

I. METABOLISMO

II. METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

Digestión de carbohidratos

Glucolisis

Ciclo de Krebs

Glucogénesis

Glucogénolisis

Gluconeogénesis

Vía de las pentosas

Fosforilación oxidativa

III. METABOLISMO DE LÍPIDOS 

Digestión de lípidos

Lipolisis

Lipogenésis

B-oxidación

Cetogénesis

Biosíntesis de colesterol

Biosíntesis de ácidos grasos

IV. SUSTANCIAS REGULADORAS

Insulina

Glucagón

Adrenalina

Cortisol

I. METABOLISMO

“Metabolismo” es el término que se usa para describir la interconversión de compuestos químicos en el cuerpo, las vías que siguen moléculas individuales, sus interrelaciones, y los mecanismos que regulan el flujo de metabolitos a través de las vías. Las vías metabólicas se clasifican en dos categorías:

1) Vías anabólicas, que son las implicadas en la síntesis de compuestos de mayor tamaño y más complejos a partir de precursores de menor tamaño, por ejemplo, la síntesis de proteína a partir de aminoácidos, y la síntesis de reservas de triacilgliceroles y glucógeno. Las vías anabólicas son endotérmicas.

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2) Vías catabólicas, que están involucradas en la desintegración de moléculas de mayor tamaño; por lo general implican reacciones oxidativas; son exotérmicas; dan por resultado equivalentes reductores, y, principalmente por medio de la cadena respiratoria, ATP.

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El conocimiento del metabolismo normal es esencial para entender las anormalidades que fundamentan la enfermedad. El metabolismo normal incluye adaptación a periodos de inanición, ejercicio, embarazo y lactación. El metabolismo anormal puede producirse por deficiencia nutricional, deficiencia de enzimas, secreción anormal de hormonas, o las acciones de fármacos y toxinas.

II. METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

Digestión de carbohidratos

Diariamente consumidos alimentos, entre estos alimentos se encuentran gran variedad de nutrimentos, de los cuales podemos encontrar: Minerales, vitaminas, lípidos, proteínas, grasas y carbohidratos. La fuente principal de energía de nuestro cuerpo son los carbohidratos, de manera más específica, la glucosa, la que es extraída de los diferentes tipos de carbohidratos que consumimos.

La digestión de carbohidratos es el proceso que nuestro cuerpo ejecuta para poder extraer y transformar los carbohidratos en moléculas funcionales para nuestro organismo de los alimentos que consumimos diariamente. Este proceso inicia en la boca gracias a la enzima de la “amilasa” o “ptialina”, que se produce principalmente en las glándulas salivales y en el páncreas. La ptialina es una enzima hidrolasa que tiene la función de catalizar la reacción de hidrólisis de los enlaces 1-4 entre las unidades de glucosa al digerir el glucógeno y el almidón para formar fragmentos y glucosa libre.[pic 3]

        Luego, estos fragmentos, y glucosa pasan al estómago, donde gracias a la acción del ácido clorhídrico continua la digestión, al terminar, pasan al intestino delgado donde los monosacáridos son convertidas en disacáridos, recogidas por el sistema portal, al pasar por la pared intestinal regresan a ser monosacáridos y son dirigidas al hígado para su transformación a glucosa y preparados para ser distribuidos, si existe un exceso se convertirá en glucógeno, y si aún queda, pasara a volverse grasa y almacenarse en los tejidos adiposos.

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Glucolisis

La glucolisis forma parte de la respiración celular, es una vía metabólica (catabolismo) a través de la cual tanto las células de los animales, vegetales, hongos, bacterias oxidan diferentes moléculas de glúcidos y obtienen energía. Esta reacción se hace presente en el citoplasma de las células, y no requiere de la presencia de oxígeno, por lo que puede ser una vía utilizada tanto por las células aérobicas como las anaeróbicas. Es una vía metabólica ancestral debido a que se encuentra presente en una gran variedad de organismos de gran manera distantes genéticamente.

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La glucólisis tiene como productos principales NAPDH, ATP y piruvato, y tiene la obtención de otros productos a nivel sustrato, obteniendo al final: 2 moléculas de piruvato, 2 ATP, y 2 NADPH.[pic 9]

La insulina, es la horma que permite el paso de la glucosa a la célula, inmediatamente la glucosa al entrar al citoplasma es fosforilada por la enzima hexoquinasa, evitando que vuelva a salir de la célula. Es el primer paso de la glucólisis y el responsable de evitar la salida de la molécula. En total, son 10 pasos los que hacen la transformación de glucosa a piruvato. El piruvato tiene dos destinos: La fermentación láctica y el ciclo de Krebs.

        La glucólisis se divide en dos partes: la fosforilación de la glucosa, se fracciona para formar dos partes de GA3P, la segunda: El GA3P se convierte en piruvato, se producen  4 moléculas de ATP y 2 NADPH.

Ciclo de Krebs

Ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos, es una ruta metabólica (anabolismo)  que forma parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas, esta tiene lugar en las mitocondrias. Como dicho antes, esta vía metabólica solo puede trabajar en presencia de oxígeno, no todas las células contienen esta función, algunas solo se reducen a obtener energía de la glucólisis y otras fuentes.

        Es el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2 liberando energía en forma utilizable: Poder Reductor y GTP. El metabolismo oxidativo se suele dividir en tres etapas, donde el ciclo de Krebs es la segunda. Antes de esta se encuentra la oxidación de ácidos grasos, beta oxidación, desaminación y la glucólisis y después la fosforilación oxidativa.

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El nombre de esta vía metabólica se deriva del ácido cítrico (un tipo de ácido tricarboxílico) que se consume y luego se regenera por esta secuencia de reacciones para completar el ciclo, o también conocido como ciclo de Krebs ya que fue descubierto por el alemán Hans Adolf Krebs.

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