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Bioquímica

Metabolismo de carbohidratos

32 temas con un análisis breve: definiciones, datos clave y preguntas de clase.

Los carbohidratos son la principal fuente de energía para el cerebro y los eritrocitos. En esta sección analizamos toda la ruta de los carbohidratos en el organismo: desde su digestión en el tracto gastrointestinal y la función de las proteínas transportadoras (GLUT) hasta los complejos cascadas intracelulares. Aprenderás cómo la célula quema glucosa en la glucólisis, la almacena en forma de glucógeno en el hígado y los músculos, y la sintetiza de nuevo mediante la gluconeogénesis.

Estableceremos un puente entre las fórmulas fundamentales y la práctica clínica. Comprenderás la base bioquímica de la intolerancia a la lactosa, los mecanismos de desarrollo de las glucogenosis y la acidosis láctica, y analizarás por qué el alcohol provoca hipoglucemia. Se presta especial atención a la vía de las pentosas fosfato y al papel crítico del glutatión en la protección de los eritrocitos frente al estrés oxidativo.

¿Qué es lo que más se pregunta en los exámenes? En primer lugar, las reacciones irreversibles y las enzimas clave de la glucólisis y la gluconeogénesis. Es fundamental aprender los mecanismos de regulación hormonal (insulina, glucagón, adrenalina), los métodos de mantenimiento de los niveles normales de glucosa en sangre y el ciclo de la glucosa-lactato (ciclo de Cori).

Temas de la sección

Digestión y absorción de carbohidratosLa digestión de los carbohidratos es el proceso de descomposición enzimática de los compTransportadores de glucosaGlucose transportersMetabolismo de la glucosaEl metabolismo de la glucosa representa una red a gran escala de vías bioquímicasSíntesis de glucógenoEl glucógeno es el principal homopolisacárido de reserva en las células animales, comDegradación de glucógenoLa degradación del glucógeno es un proceso bioquímico estrictamente controlado a traRegulación del metabolismo del glucógenoEl metabolismo del glucógeno está estrictamente controlado por hormonas y efectores alIntolerancia a la lactosaLa intolerancia a la lactosa (déficit de lactasa) es una afección en la cual elAlteraciones en la digestión de carbohidratosLas alteraciones en la digestión de carbohidratos son un grupo de trastornos en los queGlucogenosisLas glucogenosis (enfermedades por almacenamiento de glucógeno) son un grupo de enfermedades hereditariasDiabetes mellitus e inhibidores de la alfa-glucosidasaLa principal característica de la diabetes mellitus es la hiperglucemia crónicGlucólisisLa glucólisis es una vía citosólica específica del catabolismo de la glucosa, en lRegulación de la glucólisisLa regulación de la glucólisis es el mecanismo preciso de control de la velocidad del catAcidosis lácticaLa acidosis láctica es una alteración metabólica grave en la cual se acumulaVía de las pentosas fosfatoLa vía de las pentosas fosfato (VPP), o vía apotómica, es una alternativaGlutatiónEl glutatión es un tripéptido intracelular fundamental que participa en la neutraliGluconeogénesisLa gluconeogénesis es el proceso metabólico de síntesis de glucosa a partir de sustancias Regulación de la gluconeogénesis y la glucólisisLa alternancia del hígado entre la glucólisis y la gluconeogénesis depende del estado enRegulación de la glucemiaLa glucemia es un parámetro bioquímico estrictamente regulado,Patologías de los niveles de glucosaLas alteraciones de los niveles de glucosa (glicemia) son desviaciones patológicas en las cEfecto del alcohol sobre la gluconeogénesisLa oxidación del alcohol en los tejidos hepáticos es un proceso estrictamente secuenciEstructura, digestión y absorción de carbohidratosLos carbohidratos son una fuente de energía esencial en la dieta. Su descomposición comiTransporte transmembrana de glucosaEl transporte transmembrana de glucosa es el proceso fisiológico de entregaSíntesis de glucógeno (Glucogenogénesis)La glucogenogénesis es el proceso de formación del polisacárido de reserva, el glucóMovilización de glucógeno (Glucogenólisis)La movilización del glucógeno es el proceso de descomposición del carbohidrato de reserva hasta Alteraciones del metabolismo del glucógeno y de la digestión de carbohidratosLas enfermedades por depósito de glucógeno son un grupo amplio de patologías hereditarias en lasCatabolismo de la glucosaEl catabolismo de la glucosa es el proceso secuencial de degradación de la moléculaVía de las pentosas fosfato (VPP)El ciclo de las pentosas fosfato es un complejo proceso bioquímico cíclico Ciclo de la glucosa-lactatoEl ciclo de la glucosa-lactato (o ciclo de Cori) es una vía metabólica que conectaParticularidades del metabolismo de los carbohidratos en los eritrocitosEl metabolismo de los carbohidratos en los eritrocitos está limitado a la glucólisis anaerobia debidoPapel del glutatión en los eritrocitosEl glutatión es un elemento clave del sistema antioxidante de los glóbulos rojoMetabolismo del lactato e influencia del etanol en el metabolismo de los carbohidratosEl metabolismo del lactato está estrechamente vinculado con los procesos de gluconeogénesis y oxidación de sustratosRegulación de la glucólisis y la gluconeogénesis en el hígadoEl metabolismo de los carbohidratos en el hígado está estrictamente controlado para mantener la con

Preguntas frecuentes sobre la sección

¿Por qué los carbohidratos no se digieren en el estómago?

El jugo gástrico no contiene enzimas que degraden los carbohidratos. Además, el medio ácido del estómago inactiva la $\alpha$-amilasa salival, la cual había iniciado la hidrólisis en la cavidad oral.

¿De qué manera penetra la glucosa desde la sangre hasta el interior de las células tisulares?

El transporte se realiza mediante difusión facilitada. Para este proceso se requieren proteínas transportadoras especiales (GLUT), que funcionan sin un gasto directo de energía celular.

¿Por qué la glucosa no puede salir de la célula de regreso a la sangre?

Al ingresar a la célula, esta sufre fosforilación. La glucosa-6-fosfato formada pierde la capacidad de atravesar las membranas celulares, quedando atrapada en una especie de «trampa» energética.

¿Por qué el organismo almacena la glucosa precisamente en forma de un polímero complejo y no en forma libre?

La glucosa libre se disuelve fácilmente en agua y aumenta drásticamente la presión osmótica intracelular. Esto provocaría un flujo rápido de agua hacia el interior de la célula y su ruptura (choque osmótico). Los gránulos poliméricos son insolubles y no afectan a la ósmosis.

¿Cuál es la diferencia entre fosforólisis e hidrólisis?

En la fosforólisis, para romper el enlace químico entre los residuos de glucosa se utiliza fosfato inorgánico ($H_3PO_4$) en lugar de una molécula de agua. Gracias a esto, el fragmento escindido se convierte inmediatamente en un producto fosforilado (glucosa-1-fosfato).

¿Por qué durante el ejercicio muscular moderado el glucógeno se degrada sin la participación de hormonas?

En los músculos se acumula AMP debido a la hidrólisis de ATP. El AMP actúa como un potente activador alostérico de la forma desfosforilada, poco activa, de la glucógeno fosforilasa.

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