Metabolismo de los Hidratos de Carbono y
formación del ATP
•Liberación de energía de los alimentos
–Reacciones acopladas
•Uso de enzimas para obtener energía
•Sistemas de transferencias
–Energía libre
•Por oxidación completa de un alimento
•Se expresa en calorías
•1 mol de glucosa (180 g)686000 calorías
Papel del ATP en el metabolismo
•Compuesto químico lábil
•Composición:
–Adenosina
–3 radicales fosfato ( los 2 últimos unidos por dobles enlaces
de alta energía)7300-1200 cal
–Ribosa
•ATPADPAMP
•Formación principaloxidación gradual de alimentos
•90% de los carbohidratos se usan para su formación
NUCLEÓTIDOS DE NUCLEÓTIDOS DE
ENERGÍAENERGÍA
GTPATP UTP TTPCTP
Hidrólisis del ATPHidrólisis del ATP
A
D
E
N
O
S
I
N
A
P
P
P
A
D
E
N
O
S
I
N
A
P
Pi P
ENERGÍA
ATPasa
ATP
ADP
+
H
2
O
H
+
Adenosín Trifosfato
Durante el ejercicio intenso la Durante el ejercicio intenso la
concentración el ATP sólo alcanza para concentración el ATP sólo alcanza para
abastecer de energía al músculo durante abastecer de energía al músculo durante
0,5”.0,5”.
1 Mol de ATP pesa 503 gramos1 Mol de ATP pesa 503 gramos
Papel central de la glucosa en el metabolismo
de los HC
•Productos de la digestión de los CH80% glucosa
•Absorción fructosa y galactosa se convierten en glucosa en el
hígado
•Se convierte en la vía final
•El hígado libera monosacárido en forma de glucosa (fosfatasa de
glucosa)
•Transporte de glucosa a través de la membrana celular
–Peso molecular elevadoDifusión facilitada (proteínas transportadoras)
–En epitelio intestinal y renal el transporte es por cotransporte activo Na+ -
glucosa
–Papel de la insulina aumenta la difusión facilitada
EN LA CÉLULA
•Fosforilación de la glucosa por
glucocinasa o hexosacinasa
•Glucosa queda atrapada en la
célula.
•No en hígado, riñón y epitelio
intestinal (fosfatasa)
DEPOSITO DE GLUCÓGENO:
Hígado y Músculo
•Polímero de glucosas
•Hígado: depósito 5-8% del peso
•Músculo: 1-3%
•El glucógeno evita cambios de
presión osmótica entre el LEC y
LIC
•Glucogénesis: glucosa, otros
monosacáridos, acido lactico,
pirúvico, glicerol, aa desaminados
•Glucogenólisis : fosforilasa
•Activación de la fosforilasa:
epinefrina y glucocagónAMPc
Liberación de energía por via glucolítica
•Glucólisis: formación del ácido pirúvico 2 ATP
•Conversión del ácido pirúvico en acetilcoenzima A
•Ciclo del ácido cítrico, tricarboxílico o de Krebs2 ATP
•Fosforilación oxidativamecanismo quimioosmótico 30 ATP
deshidrogenación 4 ATP
•38 ATP 456000 calorias ( total 686000 cal) 66% de eficacia
•Control de la liberación de energía a partir del glucógeno:
Concentración de ATP y ADP
•Liberación anaerobia de energía: glicólisis anaerobia
Vía de la pentosa fosfato
•Es otra vía de degradación de la glucosa
•Responsable del 30% de la degradación de la glucosa en el
hígado y más en las células grasas
•Glucosa que ya no puede transformarse en glicógeno se
convierte en grasa en el hígado y adipocitos.
•Neoglucogénesis : formación de HC a partir de proteínas y grasa
Lípidos
•Grasa neutra o triglicéridos
•Fosfolípidos
•Colesterol
•Transporte de lípidos por líquidos corporales
–Triglicéridos y otros lípidos por la linfa: Quilomicrones
–Extracción de los quilomicrones de la sangre
–Transporte de AG en la sangre con albúmina: ácidos grasos libres
–Lipoproteínas: transporte del colesterol y fosfolípidos
–Tipos de lipoproteínas: HDL,VLDL,LDL,IDL
Comparación
H de Carbono - Lípidos
Aporte calórico
Almacenamiento
Aporte de ATP
Utilización
Rendimiento Metabolismo
Aeróbico
1 molecula de Glucógeno (180 gr)
38 moles de ATP
1 molecula de Grasa (Ac. estearico)
147 moles de ATP
Crecimiento del Tej. Adiposo
10-14 Kg80/90 micras50.000
Millones
Adulto
Joven
0.5 Kg30/40 micras5.000
Millones
Nacimiento
Tej Adiposo
Kg
DiámetroNº
Adipocitos
Depósito de grasa
•Tejido Adiposo
–Células grasas: fibroblastos especializados
–Intercambio de grasa entre el tejido adiposo y la sangre
Lipasas tisulares
•Lípidos hepáticos
–Degradar los AG en pequeños compuestos para ser
utilizados como energía
–Sintetizar TGC a partir de HC y de AA
–Sintetizar otros lípidos a partir de los AG (colesterol y
fosfolípidos)
Uso de TGC para formar ATP
•40% de la energía proviene de los TGC
•Como:
–Hidrólisis de los TGC a AG y Gliceroltransporte a tejido activo (Ox)
–Entrada de los AG a la mitocondria carnitina
–Degradación del AG a Acetilcoenzima A por oxidación beta
–Oxidación de la Acetilcoenzima A
–Ganancia de ATP 146 mol
–Pequeñas formaciones de acidos acetoacético, B-hidroxibutírico y
acetona en el hígado
–Síntesis de TGC a partir de HC transporte del hígado por las VLDL al
tejido adiposo
•Conversión de HC AcetilCoa AG union con alfa glicerofosfatoTGC
•Conversión de proteínas a TGC
Aporte Energético
H. De Carbono
2000 kcal
95 min
Grasas
110000Kcal
119 hr
Limitación de la Oxidación de las
Grasas
Capacidad de transporte de Ac. grasos
libres disponibles en el plasma
Capacidad oxidativa del músculo
No por la cantidad de Ac. Grasos
disponibles en el plasma
ETAPAS DEL TRANSPORTE DE LAS
GRASAS
Absorción
Almacenamiento
Salida del adipocito
Paso al torrente sanguíneo
Ingreso a la célula muscular
Ingreso a la mitocondria
Ingreso al ciclo de Krebs
Metabolismo de las Grasas
TRIGLICERIDO
AGG
Glicerol Ac Graso + Albumina
Ac. Grasos
Acil-CoA
CO
2
H
2
O
Lipasa-hormono sensible
Catecolaminas
GH
Músculo
Plasma
Tejido
Adiposo
Posibles reguladores de la
oxidación de grasas
Actividad Hormonal
Intensidad de trabajo
Reclutamiento de fibras
Actividad de la MalonilCoA
Acción de la MalonilCoA
Acc= AcetilCoA carboxilasa
Regulación de la liberación de energía a partir
de los TGC
•Presencia excesiva o ausencia de HC
•Regulación hormonal
–Falta de insulina
–Adrenalina y Noradrenalina
–Corticotropina y glucocorticoides
–Hormona de crecimiento
–Hormonas Tiroideas
Fosfolípido y Colesterol
•Fosfolípidos
–Lecitinas, cefalinas, esfingomielina
–Acido graso+radical de ácido fosfórico+base nitrogenada
–90% se sintetiza en el hígado
–Uso de los fosfolípidos: constituyentes de la lipoproteínas, producción de
la tromboplastina, mielina, formación de elementos estructurales celulares
•Colesterol
–Colesterol exógeno y endógeno
–Se encuentra en forma de ester de colesterol
–Circula como lipoproteína previa formación en el hígado
–Sirven para formar parte de estructuras celulares, formar sustancias
como: ácido cólico, hormonas esteroideas, depósito en el estrato córneo
de la piel (ayuda a evitar perder agua )
N O C O N T R A C T I L E S
3 4 %
C O N T R A C T I L E S
6 6 %
P R O T E Í N A S
Metabolismo de las proteínas
•¾ parte de lo sólido del cuerpo es proteína
•Propiedades básicas
–Aminoácidos: son 20, se componen de radical carboxilo y de nitrógeno o
grupo amino
–Forman enlaces peptídicas para unirse
•Transporte y almacenamiento de AA
–En la sangre: 35 y 65 mg/dl. Digestión y absorción intestinal lenta, ingreso
celular por transporte activo o facilitado
–Se almacenan como proteínas celulares. Insulina y H. De crecimiento
ayudan en su depósito
–Se liberan según necesidad, los glucocorticoides ayudan
Aminoácidos
Grupo Amino
NH
2
Piruvato
Alanina
Músculo
Hígado
2-4 hr
Transaminacion
aa
Transaminados
Intermediarios
del
Ciclo de Krebs
Funciones de las proteínas plasmáticas
•Albúmina (presión coloidosmótica), globulina (inmunológico) y
fibrinógeno (hemostasia)
•Se forman la mayoría en el hígado, las globulinas en tejidos
linfoides (gammaglobulinas): 30 g/dia
•Uso de las proteínas plasmáticas como fuente de AA para los
tejidos (reposición rápida)
•Equilibrio reversible entre las proteínas plasmáticas y tisulares
Uso de proteínas para obtener energía
•Desaminación activación de aminotransferasa
•Formación de urea en el hígado: el amoniaco liberado se
convierte en urea y se elimina
•Oxidación de los aa desaminados (cetoacido)
•Gluconeogénesis y cetogénesis
•Regulación del metabolismo proteico
–Hormona de crecimiento
–Insulina
–Testosterona
–Glucocorticoides
–Tiroxina
Aminoacidos oxidados en el
músculo esquelético
•Alanina
•Aspartato
•Glutamato
•aa de cadena ramificada
•Valina
•Leucina
•Isoleucina