Carbohidratos y metabolismo de carbohidratos. Presentación sobre el tema: "Adicción a los alimentos" El transporte de glucosa es posible contra un gradiente de concentración

Carbohidratos - polihídricos
alcoholes aldehídos o cetoalcoholes.
Para la mayoría de los carbohidratos, la fórmula general es
(СН2О) n, n\u003e 3 - compuestos de carbono con agua.
Fórmula empírica de la glucosa
C6H12O6 \u003d (CH2O) 6
Los carbohidratos son la base de la existencia de la mayoría
organismos, porque se toma toda la materia orgánica
Partir de los carbohidratos formados en
fotosíntesis. Hay más carbohidratos en la biosfera,
que otras sustancias orgánicas.

El papel biológico de los carbohidratos

Energía (decaimiento)
Plástico (condroitín sulfato)
Reserva (glucógeno)
Protector (membranas, lubricación articular)
Regulatorio (contactos)
Hidroosmótico (GAG)
Co-factorial (heparina)
Específico (receptores)

Clasificación de carbohidratos

Dependiendo de la complejidad
los edificios se dividen en 3 clases:
monosacáridos
oligosacáridos
polisacáridos

Monosacáridos

MONOSACÁRIDO (MONOSA) - mínimo
unidad estructural de carbohidratos, con
aplastamiento cuyas propiedades desaparecen
azúcares
Dependiendo de la cantidad de átomos
carbono en la molécula
los monosacáridos se dividen en: triosas (C3H6O3),
tetrosas (С4Н8О4), pentosas (С5Н10О5), hexosas
(C6H12O6) y heptosa (C7H14O7).
No hay otros monosacáridos en la naturaleza, pero pueden
ser sintetizado.

Fisiológicamente importante
monosacáridos:
1) Triosis - PHA y DOAF, se forman
en el proceso de descomposición de la glucosa
2) Pentosas - ribosa y desoxirribosa,
son componentes esenciales
nucleótidos, ácidos nucleicos,
coenzimas
3) Hexosas: glucosa, galactosa,
fructosa y manosa. Glucosa y
fructosa - la energía principal
sustratos del cuerpo humano

Composición molecular de glucosa y fructosa
es el mismo (C6H12O6),
pero la estructura de los grupos funcionales es diferente
(aldosa y cetosis)

Los monosacáridos son menos comunes en
organismos vivos en estado libre,
que sus derivados más importantes -
oligosacáridos y polisacáridos

OLIGOSACÁRIDOS

incluir de 2 a 10 residuos
monosacáridos, ligados
Enlaces 1,4- o 1,2-glicosídicos,
formado entre dos alcoholes con
obteniendo éteres: R-O-R ".
Principales disacáridos -
sacarosa, maltosa y lactosa.
Su fórmula molecular es C12H22O12.

Sacarosa (azúcar de caña o remolacha) -

Estos son glucosa y fructosa,
unido por enlace 1,2-glicosídico
Descompone la sacarosa por la enzima sacarasa

Maltosa (azúcar de frutas)

Estas son 2 moléculas de glucosa conectadas
Enlace 1,4-glicosídico. Formado en
Tracto gastrointestinal durante la hidrólisis de almidón y glucógeno.
comida. Escindido por maltasa.

Lactosa (azúcar de la leche)

Estas son moléculas de glucosa y galactosa,
conectado por un enlace 1,4-glicosídico.
Se sintetiza durante la lactancia.
La ingesta dietética de lactosa contribuye a
el desarrollo de bacterias del ácido láctico,
suprimir el desarrollo de putrefacción
procesos. Escindido por lactasa.

POLISACÁRIDOS

La mayoría de los carbohidratos naturales son polímeros.
número de residuos de monosacáridos
de 10 a decenas de miles.
Por propiedades funcionales:
estructural - dan células, órganos y en
todo el cuerpo es fuerza mecánica.
hidrofílico soluble: altamente hidratado y evita que las células y los tejidos se sequen.
reserva: un recurso energético del que
el cuerpo recibe monosacáridos, que son
"combustible" celular.
Debido a la naturaleza del polímero, reserve
Los polisacáridos son osmóticamente inactivos, por lo tanto
se acumulan en las células en grandes cantidades.

Por estructura: lineal, ramificada
Por composición: homo, heteropolisacáridos
Homopolisacáridos (homoglicanos)
consisten en unidades de monosacáridos del mismo tipo.
Los principales representantes son almidón, glucógeno,
celulosa.
El almidón es un nutriente de reserva
plantas, se compone de amilosa y amilopectina.
Los productos de hidrólisis de almidón se denominan
dextrinas. Vienen en diferentes longitudes y con
acortando, pierden gradualmente yodofilia
(la capacidad de teñir de azul con yodo).

La amilosa tiene una estructura lineal,
todos los residuos de glucosa están unidos por un enlace glicosídico (1-4). Como parte de la amilosa
≈ 100-1000 residuos de glucosa.
Constituye entre el 15 y el 20% de todo el almidón.

La amilopectina se ramifica porque ha pasado
cada 24-30 residuos de glucosa
una pequeña cantidad de enlaces alfa (1-6).
La amilopectina contiene ≈ 600-6000 residuos
glucosa, peso molecular hasta 3 millones
Contenido de amilopectina en almidón -
75-85%

Fibra (celulosa)
parte constituyente principal de la pared celular
plantas. Consiste en ≈ 2000-11000 residuos
glucosa, conectada, a diferencia del almidón, no por enlaces α-, sino por enlaces β- (1-4) -glicosídicos.

Glucógeno - almidón animal

Contiene de 6000 a 300000 residuos
glucosa. Estructura más ramificada
que la amilopectina: 1-6 enlaces en glucógeno
cada 8-11 residuos de glucosa conectados por un enlace 1-4. Fuente de reserva
energía: almacenada en el hígado, los músculos y el corazón.

Heteropolisacáridos (heteroglicanos)

Estos son carbohidratos complejos, compuestos de dos y
más tipos de unidades de monosacáridos
(aminoazúcares y ácidos urónicos),
más comúnmente asociado con proteínas o lípidos
Glucosaminoglicanos (mucopolisacáridos)
condroitina, queratán y dermatán sulfatos,
ácido hialurónico, heparina.
Presentado como parte del cierre principal
Sustancias del tejido conectivo. Su función
consiste en retener una gran cantidad de agua y
llenando el espacio intercelular. Ellos
servir como material suavizante y lubricante para
varios tipos de estructuras tisulares son parte de
tejido óseo y dental

El ácido hialurónico es un polímero lineal de
ácido glucurónico y acetilglucosamina.
Parte de las paredes celulares, sinovial
fluido, humor vítreo, sobres
órganos internos, es gelatinoso
lubricante bactericida. Un componente importante
elemento de piel, cartílago, tendones, huesos, dientes ...
la sustancia principal de las cicatrices posoperatorias
(adherencias, cicatrices - la droga "hialuronidasa")

Condroitín sulfatos -

polímeros sulfatados ramificados de
ácido glucurónico y N-acetilglucosamina.
Los principales componentes estructurales del cartílago,
tendones, córnea del ojo, contenidos en la piel,
huesos, dientes, tejidos periodontales.

La norma de los carbohidratos en la dieta.

La reserva de carbohidratos en el cuerpo no excede
2-3% del peso corporal.
Debido a ellos, las necesidades energéticas
una persona no puede estar cubierta por más de 12 a 14 horas.
La necesidad de glucosa del cuerpo depende
del nivel de consumo de energía.
La tasa mínima de carbohidratos es de 400 g por día.
El 65% de los carbohidratos vienen en forma de almidón.
(pan, cereales, pasta), animal
glucógeno
35% como azúcares más simples (sacarosa,
lactosa, glucosa, fructosa, miel, pectina
sustancias).

Digestión de carbohidratos
Distinguir entre digestión:
1) cavidad
2) parietal
La membrana mucosa del tracto gastrointestinal.
barrera natural de admisión
en el cuerpo de un gran alienígena
moléculas, incluidos los carbohidratos
naturaleza

La asimilación de oligo y polisacáridos ocurre durante su escisión hidrolítica a monosacáridos. Las glicosidasas atacan los enlaces glicosídicos 1-4 y 1-6. Acerca de

Asimilación de oligo- y
polisacáridos viene con su
degradación hidrolítica a monosacáridos.
Ataque de glucosidasas
Enlaces glucosídicos 1-4 y 1-6
Carbohidratos simples
la digestión no es
expuesto pero puede
ocurre la fermentación
algunas de las moléculas
en el intestino grueso debajo
acción enzimática
microorganismos
.
.

DIGESTIÓN DE COLUMNA
La digestión de los polisacáridos comienza en la boca, donde son sometidos a la acción caótica de la amilasa.
saliva en enlaces (1-4). El almidón se descompone en dextrinas de diversa complejidad.
Amilasa de saliva (activar iones Cl),
pH óptimo \u003d 7,1-7,2 (en niveles ligeramente alcalinos
ambiente). En el estómago, donde el ambiente es muy ácido,
el almidón solo se puede digerir en
la profundidad del perno de comida. La pepsina del jugo gástrico descompone la amilasa.

A continuación, la comida pasa a los intestinos, donde el pH
neutral y expuesto
1) amilasa del páncreas.
Distinguir -, β-, γ-amilasa
La alfa-amilasa está más ampliamente representada, descompone el almidón en dextrinas
La beta-amilasa se escinde
dextrinas a disacárido de maltosa
La gamma-amilasa se escinde
moléculas de glucosa terminales individuales
de almidón o de dextrinas
2) oligo-1,6-glucosidasa - actúa sobre
puntos de ramificación de almidón y glucógeno

DIGESTIÓN PARALELA

Ocurre hidrólisis de disacárido
no en la luz intestinal,
y en la superficie de las células de la mucosa
caparazón bajo un delgado especial
película - glycocalyx
Los disacáridos se dividen aquí bajo
la acción de la lactasa (una enzima en
composición
complejo β-glicosidasa), sacarasa y
maltasa En este caso,
monosacáridos - glucosa, galactosa,
fructosa.

Celulosa en el cuerpo humano

Los humanos no tenemos enzimas para descomponer
Enlaces β (1-4) -glucosídicos de celulosa.
La microflora del intestino grueso puede hidrolizar la mayor parte de la celulosa para
celobiosa y glucosa.
Funciones de celulosa:
1) estimulación de la peristalsis intestinal y
secreción de bilis,
2) adsorción de varias sustancias (colesterol, etc.)
con una disminución en su absorción,
3) la formación de heces.

Solo el monoazúcar se absorbe en el intestino.

Su transferencia a las células de la mucosa.
revestimiento intestinal (enterocitos)
puede pasar:
1) mediante difusión pasiva
por gradiente de concentración
del lumen intestinal (donde la concentración de azúcar después de comer es mayor)
en las células intestinales (donde es más bajo).

2) la transferencia de glucosa también es posible contra el gradiente de concentración.

Este es un transporte activo: tiene un costo
energía, especial
proteínas transportadoras (GLUT).
Glucosa
Proteína portadora + ATP

PRINCIPALES FUENTES DE GLUCOSA

1) comida;
2) la degradación del glucógeno;
3) síntesis de glucosa a partir de carbohidratos
precursores (gluconeogénesis).

PRINCIPALES FORMAS DE USAR LA GLUCOSA

1) la descomposición de la glucosa para obtener
energía (aeróbica y anaeróbica
glucólisis);
2) síntesis de glucógeno;
3) vía de degradación de pentosa fosfato para
obtención de otros monosacáridos y
NADPH restaurado;
4) síntesis de otros compuestos (grasos
ácidos, aminoácidos,
heteropolisacáridos, etc.).

FUENTES Y FORMAS DE CONSUMO DE GLUCOSA

El glucógeno se forma en casi todos
células del cuerpo, pero
concentración máxima
en el hígado (2-6%) y músculos (0.5-2%)
Mucha más masa muscular
masa hepática, por lo tanto
centrado en el músculo esquelético
aproximadamente 2/3 del total
glucógeno corporal total

GLUCOGENÓLISIS

La descomposición del glucógeno puede ocurrir cuando
falta de oxígeno. Esta transformación
glucógeno a ácido láctico.
El glucógeno está presente en las células como
gránulos que contienen sus enzimas
enzimas de síntesis, degradación y regulación.
Las reacciones de fusión y desintegración son diferentes que
proporciona flexibilidad de proceso.

Molécula separada del glucógeno
glucosa-1-P isomerizada
con la formación de glucosa-6-F
glucosa-1-F
fosfogluco mutasa
glucosa-6-F
Cuando la propia célula necesita energía, la glucosa-6-F se degrada a través de la vía de la glucólisis.
Si otras células necesitan glucosa, entonces
glucosa-6-fosfatasa (solo en el hígado y
riñón) escinde el fosfato de la glucosa-6-F,
y la glucosa se libera en el torrente sanguíneo.

GLICOLISIS

Glucólisis (glucosa griega - azúcar, lisis -
destrucción) - secuencia
reacciones de conversión de glucosa a
piruvato (10 reacciones).
Durante la glucólisis, parte de la libre
la energía de la descomposición de la glucosa se convierte
en ATP y NADH.
Reacción de glucólisis total:
Glucosa + 2 PH + 2 ADP + 2 NAD + →
2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2H + + 2
H2O

Glicólisis anaeróbica

Esta es la principal vía anaeróbica.
reciclar glucosa
1) Fluye en todas las celdas
2) Para eritrocitos: el único
fuente de energía
3) Predomina en las células tumorales -
fuente de acidosis
Hay 11 reacciones en la glucólisis,
el producto de cada reacción es
sustrato para posteriores.
El producto final de la glucólisis es el lactato.

DETERIORO AERÓBICO Y ANAERÓBICO DE LA GLUCOSA

Glucólisis anaeróbica o degradación anaeróbica
glucosa (estos términos son sinónimos) incluye
reacciones de una vía específica de degradación de la glucosa a
piruvato y reducción de piruvato a lactato. ATF
durante la glucólisis anaeróbica está formado solo por
fosforilación del sustrato
Desglose aeróbico de glucosa en productos finales.
(CO2 y H2O) incluye las reacciones de aeróbicos
glucólisis y posterior oxidación del piruvato en
Vía general del catabolismo.
Por lo tanto, la descomposición aeróbica de la glucosa es un proceso
su oxidación completa a СО2 y Н2О, y aeróbica
la glucólisis es parte de la descomposición aeróbica de la glucosa.

BALANCE ENERGÉTICO DE LA OXIDACIÓN AERÓBICA DE GLUCOSA

1. En una vía específica de degradación de la glucosa,
2 moléculas de piruvato, 2 ATP (sustrato
fosforilación) y 2 moléculas de NADH + H +.
2. Descarboxilación oxidativa de cada
moléculas de piruvato - 2,5 ATP;
la descarboxilación de 2 moléculas de piruvato da 5
Moléculas de ATP.
3. Como resultado de la oxidación del grupo acetilo
acetil-CoA en TCA y CPE-10 ATP conjugado;
2 moléculas de acetil-CoA forman 20 ATP.
4. La lanzadera de malato lleva
NADH + H + en mitocondrias - 2,5 ATP; 2 NADH + H +
forma 5 ATP.
Total: cuando 1 molécula de glucosa se descompone en
condiciones aeróbicas forman 32 moléculas
ATF !!!

Gluconeogénesis

Gluconeogénesis - síntesis de glucosa
de novo a partir de componentes que no son carbohidratos.
Fluye en el hígado y ~ 10% en los riñones.
Predecesores de
gluconeogénesis
lactato (principal),
glicerol (segundo),
aminoácidos (tercero) - en condiciones
ayuno prolongado.

Sitios de entrada de sustratos (precursores) para la gluconeogénesis

RELACIÓN DE GLICOLISIS Y GLUCONEOGENESIS

1. El principal sustrato de la gluconeogénesis es
lactato formado por esqueléticos activos
músculo. La membrana plasmática tiene
alta permeabilidad al lactato.
2. Habiendo ingresado al torrente sanguíneo, el lactato se transfiere al hígado,
donde en el citosol se oxida a piruvato.
3. Luego, el piruvato se convierte en glucosa a lo largo del camino.
gluconeogénesis.
4. La glucosa ingresa al torrente sanguíneo y se absorbe
músculos esqueléticos. Estas transformaciones
componen el ciclo de Corey.

EL CICLO CORI

Ciclo de glucosa-alanina

CARACTERÍSTICA DE LA RUTA DEL PENTOSOFOSFATO

Vía de la pentosa fosfato de degradación de la glucosa (PPP)
también llamado derivación de hexosa-monofosfato o
ruta del fosfogluconato.
Esta vía de oxidación alternativa a la glucólisis y la CTC
La glucosa fue descrita en los años 50 del siglo XX por F. Dickens,
B. Horeker, F. Lipmann y E. Racker.
Las enzimas de la vía de la pentosa fosfato se localizan en
citosol. El PPP más activo ocurre en los riñones,
hígado, tejido adiposo, corteza suprarrenal,
eritrocitos, glándula mamaria lactante. EN
la mayoría de estos tejidos están experimentando un proceso
biosíntesis de ácidos grasos y esteroides, que requiere
NADPH.
Hay dos fases de PPP: oxidativa y
no oxidativo

FUNCIONES DE LA RUTA DEL PENTOSOFOSFATO

1. Formación de NADPH + H + (50% de las necesidades del cuerpo),
necesario 1) para la biosíntesis de ácidos grasos,
colesterol y 2) para la reacción de desintoxicación
(reducción y oxidación del glutatión,
funcionamiento del citocromo P-450 dependiente
monooxigenasas - oxidación microsomal).
2. Síntesis de ribosa-5-fosfato utilizada para
formación de 5-fosforribosil-1-pirofosfato, que
necesario para la síntesis de nucleótidos de purina y
adición de ácido orótico en el proceso de biosíntesis
nucleótidos de pirimidina.
3. Síntesis de carbohidratos con diferente número de átomos
carbono (C3-C7).
4. En las plantas, la formación de ribulosa-1,5-bisfosfato,
que se utiliza como aceptor de CO2 en la oscuridad
etapas de la fotosíntesis.

Descarboxilación oxidativa de piruvato -

Oxidante
la descarboxilación del piruvato es la formación de acetil ~ CoA a partir del PVC -
etapa clave irreversible
metabolismo !!!
Cuando la descarboxilación 1
molécula de piruvato liberada 2, 5
ATP.
Los animales son incapaces de transformarse
acetil ~ CoA
de vuelta a la glucosa.
acetil ~ CoA pasa al ciclo tricarboxílico
ácidos (TCA)

Ciclo del ácido tricarboxílico

ciclo del ácido cítrico
ciclo de Krebs
Hans Krebs - premio Nobel
Premios 1953
Ocurren reacciones CTK
en las mitocondrias

TsTK
1) la última vía de oxidación común
moléculas de combustible -
ácidos grasos, carbohidratos, aminoácidos.
La mayoría de las moléculas de combustible
entrar en este ciclo después de convertirse
acetil ~ CoA.
2) TTC realiza otra función -
suministra productos intermedios
para procesos de biosíntesis.

Papel del CTK

el valor energético
una fuente de metabolitos importantes,
dando lugar a nuevas vías metabólicas
(gluconeogénesis, transaminación y
desaminación de aminoácidos,
síntesis de ácidos grasos, colesterol)
Compuestos como
oxalacetato (PUA) y ácido α-cetoglutárico.
Son precursores de aminoácidos.
Primero, el malato se excreta de Mx al citoplasma y
isocitrato, y solo a partir de ellos se forman en el citoplasma
PIK y α-KG. Luego, bajo la influencia de las transaminasas de PIK
se forma el aspartato y el alfa-KG - glutamato.
Como resultado de la oxidación del grupo acetilo de acetilCoA en TCA y CPE conjugado - 10 ATP !!!

Trastornos del metabolismo de los carbohidratos en:

- ayuno
la hipoglucemia, el glucagón y la adrenalina movilizan
TAG y gluconeogénesis a partir de glicerol, FFA van a
formación de acetil-CoA y cuerpos cetónicos
- estrés
influencia de las catecolaminas (adrenalina - decaimiento
glucógeno, gluconeogénesis); glucocorticoides
(cortisol - síntesis de enzimas de gluconeogénesis)
- diabetes mellitus insulinodependiente
disminución de la síntesis de insulina en las células β
páncreas → cascada de efectos

Hiperglucemia y tras superar renal
umbral - la glucosuria se une
Transporte reducido de glucosa al interior de la célula (incluyendo
debido a ↓ síntesis de moléculas GLUT)
Glucólisis reducida (incluida la aeróbica
procesos) y la célula carece de energía
(incluso para la síntesis de proteínas, etc.)
Inhibición de la vía de las pentosas fosfato
Reducción de la síntesis de glucógeno y constantemente
se activan las enzimas de degradación del glucógeno
La gluconeogénesis se activa constantemente (especialmente a partir de
glicerol, el exceso va a los cuerpos cetónicos)
Vías no reguladas por insulina activadas
asimilación de glucosa en la célula: la vía del glucuronato
Formación de GAG, síntesis de glicoproteínas.
(incluido el exceso de glicosilación
proteínas), reducción a sorbato, etc.un resumen de otras presentaciones

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