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PRESENTADO POR: CRISTINA LASPRILLA

TALLER 1. METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS LÍPIDOS Y PROTEÍNAS

PRESENTADO A: DR. LIBARDO GIRALDO

UNIVERSIDAD INSTITUCION UNIVERSITARIA ANTONIO JOSE CAMACHO FACULTAD. EDUCACION A DISTANCIA Y VIRTUAL PROGRAMA INGENIERIA EN SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO CALI (VALLE) 2020

Metabolismo de las proteínas Los términos metabolismo de las proteínas o metabolismo proteico hacen referencia a los diversos procesos bioquímicos responsables de la síntesis de la proteína y de aminoácidos por medio del anabolismo proteico, y la degradación de proteína por medio del catabolismo proteico. La biosíntesis de proteínas se sustenta en cuatro procesos: síntesis de aminoácidos, ARN, transcripción genética y traducción genética En el metabolismo de las proteínas se incluyen aquellos procesos que regulan la digestión de las proteínas, el metabolismo de los aminoácidos y el turnover de las proteínas; procesos que a su vez incluyen la absorción y suministro de aminoácidos de la dieta, la síntesis de Novo, utilización de aminoácidos, la hidrólisis y síntesis de proteínas Las proteínas al contrario de otras biomoléculas, no se almacenan Todos los aminoácidos ya sean de la dieta como derivados del turnover se degradan. Los aminoácidos se metabolizan mediante la escisión, por un lado, de su esqueleto carbonado y por otro lado del grupo amino, este último se eliminará en forma de urea La digestión de las proteínas comienza en el estómago donde serán atacadas por la enzima pepsina, y se completa en el duodeno y yeyuno. El jugo pancreático junto con las enzimas que contienen las células intestinales, transformará el contenido proteico en estructuras más simples. Estas pasarán a través de la mucosa intestinal hasta llegar a los enterocitos donde se completará la hidrólisis, obteniendo así aminoácidos y en una menor cantidad oligopéptidos Para entrar en el enterocito desde la luz intestinal, hay dos tipos de sistemas de transporte, unos dependientes de sodio y otros independientes de él tratándose de sistemas de transporte activo con gasto energético. Una vez dentro del enterocito los aminoácidos obtenidos pueden seguir varias vías metabólicas. Estos podrán ser utilizados para obtener energía o para la síntesis de proteínas para el propio enterocito o se liberarán directamente a la sangre portal para su posterior utilización por parte de los diferentes tejidos. La glutamina el aspartato y el glutamato son la principal fuente de energía del intestino y aproximadamente el 10% de los aminoácidos absorbidos están destinados a la síntesis proteica endógena en el enterocito. En la mucosa también se realizan algunas transformaciones especialmente la transaminación del aspartato y del glutamato. Debido a esta transaminación no hay grandes cantidades de estos aminoácidos en sangre, por lo que encontramos el producto derivado de la transaminación, la alanina. El metabolismo proteico en hígado y musculo al contrario que en el enterocito, está sujeto a control hormonal. Los aminoácidos llegan al hígado por la vena porta donde parte de ellos podrán ser liberados a la circulación sistémica y otros utilizados para la síntesis de proteínas (como albumina, transferrina, fibrinógeno etc.) u otros derivados metabólicos nitrogenados (como purinas y pirimidina) o catabolizarse para producir energía. La utilización de aminoácidos para obtener energía solo se produce en casos en los que la ingesta es muy rica en proteínas; en casos normales estos se utilizarán para la síntesis de proteínas y otros compuestos nitrogenados. Los aminoácidos libres serán transportados por sangre hasta las células de los diferentes tejidos En la degradación de aminoácidos se produce amoniaco que, al ser una sustancia muy tóxica, se debe transformar en urea, que será eliminada por el riñón el amoniaco se produce

en dos etapas: en primer lugar se produce una transaminación con formación de glutamato y posteriormente se realiza una desaminación del glutamato con formación de amoniaco el esqueleto carbonado restante, dependiendo de las condiciones fisiológicas podrá ser utilizado para la obtención de energía o se trasformará en glucosa (gluconeogénesis). Los aminoácidos se pierden de forma irreversible por las heces, por oxidación metabólica y por la orina además también se producen pérdidas por el pelo, la piel, secreciones bronquiales y en la leche de las mujeres en periodo de lactancia

Metabolismo de los carbohidratos Metabolismo de carbohidratos (CHOs) Los carbohidratos de la ración proporcionan más del 50% de la energía necesaria para el trabajo metabólico, el crecimiento, la reparación, la secreción, la absorción, la excreción y el trabajo mecánico. El metabolismo de CHOs incluye las reacciones que experimentan los CHOs de orígenes alimentarios o los formados a partir de compuestos diferentes a los CHOs. El metabolismo de los carbohidratos consiste en la digestión, transporte, almacenamiento, degradación y biosíntesis La oxidación de este tipo de glúcidos proporciona energía, se almacenan como glucógeno sirven para la síntesis de aminoácidos no esenciales y ante el exceso de CHOs se favorece la síntesis de ácidos grasos. Glucólisis (Vía de Embden-Meyerhof) La glucólisis es un proceso común a todas las células, es la principal vía metabólica de utilización de hexosas principalmente glucosa, pero también directamente de la fructosa y de la galactosa. El conjunto de las reacciones permite oxidar parcialmente la glucosa para formar piruvato con el objeto de liberar energía para sintetizar ATP. Esta vía se desarrolla totalmente en el citoplasma celular en condiciones anaeróbicas o aeróbicas pueden considerarse dos fases dentro de esta vía  La primera la glucosa es activada y para ello se emplean dos ATP. Los enzimas hexocinasa y glucosinasa son responsables de la conversión de glucosa a glucosa 6P. La hexocinasa se encuentra en todos los tejidos tiene una gran afinidad por la glucosa y otras hexosas, puede llevar a cabo la reacción aun a bajas concentraciones del enzima y es inhibido por la glucosa 6-P. El enzima glucocinasa se localiza en el hígado y en las células β del páncreas, tiene una baja afinidad por la glucosa por ello es efectiva cuando la glucosa se encuentra a elevadas concentraciones, no es inhibido por el producto y está ausente o sus concentraciones son muy bajas en los rumiantes. La formación de fructosa 1, 6-bi fosfato se lleva a cabo por la fosfofructocinasa esta enzima está presente sólo en la glucólisis así constituye un sitio de control. La adrenalina el glucagón aumento en los ácidos grasos libres el citrato y el ATP inhiben su actividad.

 En la segunda parte de la glucólisis o fase productora de energía, se lleva a cabo la generación de ATP en condiciones anaerobias se producirán y en condiciones aerobias se generarán y entrarán al Ciclo de Krebs. (ciclo del ácido tricarboxílico o del ácido cítrico) La glucólisis y el ciclo de Krebs son consideradas las vías metabólicas eje, participan en la degradación de casi todos los componentes que la célula es capaz de degradar y proveen el poder reductor y los materiales de construcción, además del ATP para todas las secuencias biosintéticas de la célula energía para otras actividades. El proceso general es el de metabolismo respiratorio aeróbico en estas condiciones él es el último aceptor de energía los átomos de Carbono de la glucosa (u otro sustrato) se oxidan por completo y la energía se conserva la producción de ATP es 20 veces más importante en comparación de las condiciones anaeróbicas. En este ciclo se pueden mencionar dos procesos separados pero relacionados:  El metabolismo oxidativo hay remoción de electrones de sustancias orgánicas y transferencia a coenzimas.  Hay Re oxidación de las coenzimas a través de la transferencia de electrones al acompañada directamente de la generación de ATP. En anaerobiosis la glucólisis es la fase inicial del catabolismo de la glucosa. Los otros componentes del metabolismo de respiración son el ciclo de Krebs (continuación de la oxidación del piruvato), la cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa de ADP a ATP a través de un gradiente de protones generado en el transporte de electrones. El proceso completo genera de 36 a 38 moléculas de ATP/mol de glucosa, en cada vuelta del ciclo de Krebs entran dos moles de acetil CoA y se liberan 2 carbonos lo que regenera la molécula de oxalacetato (OAA). La serie de eventos de la descarboxilación oxidativa del piruvato para producir acetil CoA es catalizada por el complejo del piruvato deshidrogenasa (localizado en la mitocondria). El primer paso del ciclo de Krebs es catalizado por el enzima citrato sintasa El ciclo de Krebs es sensible a la disponibilidad de su sustrato (acetil-CoA) a los niveles acumulados de sus productos finales NADH y ATP, así como a las relaciones NADH/y ATP/ADP. Otros reguladores son la relación acetil-CoA/CoA libre, acetil-CoA/succinil-CoA y citrato/oxalacetato.  La vía colateral de las pentosas (ruta de la pentosa fosfato) Esta vía metabólica ni requiere, ni produce ATP, se desarrolla en el citoplasma de las células de tejidos con elevada actividad lipogenética (hígado, tejido adiposo, glándula mamaria, cerebro en desarrollo). La molécula de glucosa 6-fosfato será transformada en y una pentosa fosfato. Los carbonos de la pentosa se transferirán en piezas de 2 a 3 carbonos entre moléculas. Los productos finales pueden contener de 3 a 7 átomos de carbono que serán utilizadas posteriormente en la glucólisis (triosas fosfato), en la síntesis de aminoácidos (eritrosa 4-fosfato), en la síntesis de ac: nucleicos, NAD, FAD, y CoA. En esta vía se genera también NADPH, esta coenzima se

utilizará para la síntesis de ácidos grasos de cadena larga, de colesterol la hidroxilación de ácidos grasos y esteroides mantenimiento del glutatión reducido (GSSG) en los glóbulos rojos.  Gluconeogénesis Es la producción de azúcares a partir de sustancias diferentes a los carbohidratos (lactato, aminoácidos, propionato y glicerol). Esta vía permite tener una fuente alterna de glucosa, remover el lactato (producido por los glóbulos rojos y el tejido muscular) de la sangre, remover el glicerol producido por el tejido adiposo Esta vía metabólica se activa ante la disminución de la glucosa sanguínea, en el cerdo su activación es el ayuno: cerdo 24 h, hombre 8 y en el pollo 2 h. En el rumiante es una vía constantemente activa La gluconeogénesis se encuentra bajo control hormonal (insulina, glucagón y adrenalina)

Metabolismo de los lípidos Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas, constituidas principalmente por carbono, hidrogeno y oxigeno insolubles en agua El intestino absorbe los lípidos y son digeridos y metabolizados antes de ser utilizados por el cuerpo. La mayor parte de los lípidos son grasas y moléculas complejas que el cuerpo tiene que descomponer antes de ser utilizadas y se pueda obtener energía de ellas. Los lípidos tienen función energética, estructural, transporte y reguladora La digestión de los lípidos se hace mediante la: Digestión es el conjunto de mecanismos por los cuales se produce la degradación de los alimentos y su transformación en moléculas de tamaño reducido. El proceso supone una rotura enzimática tanto de glúcidos, como de proteínas y lípidos, por medio de enzimas de la saliva, jugo gástrico, jugo pancreático y células de las vellosidades intestinales. Los lípidos requieren además una solubilización micelar por medio de los ácidos biliares de la bilis. Los productos finales de la digestión deben a continuación atravesar la pared del tubo digestivo y pasar a la sangre (absorción), para ser posteriormente distribuidos a todas las células del organismo. La Absorción intestinal se caracteriza por ser un proceso rápido, de tal forma que la digestión y absorción de una comida compleja pueden completarse en menos de tres horas. Es, además un proceso extraordinariamente eficaz; por ejemplo, la absorción de lípidos y proteínas es superior al 95 %, Los procesos de absorción tienen lugar fundamentalmente en el intestino delgado y en el intestino grueso. El principal lugar de absorción es el intestino delgado, aunque el agua y las sales pueden hacerlo también en el intestino grueso. Las grasas de la dieta pasan a ser una emulsión descomponiéndose en ácidos grasos. Esto tiene lugar mediante una simple hidrólisis de los enlaces éster en los triglicéridos las grasas se descomponen en pequeñas partículas por la acción detergente y la agitación mecánica dentro del estómago. La acción detergente es producida por los jugos digestivos en especial

por grasas parcialmente digeridas (ácidos grasos saponificables y monoglicéridos) y las sales biliares. Las sales biliares (tales como el ácido cólico) tienen una parte hidrofóbica (insoluble en agua) y otra hidrofílica (soluble en agua). Esto permite que se disuelvan en una interfaz óleo-acuosa, en la cual la superficie hidrofóbica está en contacto con el lípido y la superficie hidrofílica entra en contacto con el medio acuoso. Esto se llama acción detergente y emulsificante las grasas dando como resultado micelas mixtas. Las micelas mixtas sirven de vehículo de transporte a las grasas menos hidrofílicas provenientes de la dieta, así como para el colesterol y las vitaminas liposolubles A, D, E y K.  Metabolismo celular y formación de quilomicrones Una vez en el interior de las células intestinales, los productos de la digestión de los lípidos se unen a una proteína transportadora de bajo peso molecular, la cual los lleva hasta el retículo endoplasmático liso. En éste tiene lugar la resíntesis de triglicéridos la de lecitinas y la de colesterol esterificado. Los diferentes lípidos se agrupan posteriormente y se rodean de una cubierta de beta lipoproteínas formadas en el aparato de Golgi, dando lugar a la aparición de los quilomicrones. Su composición aproximada sería: 87% de triglicéridos, 9% fosfolípidos y colesterol libre, 3% colesterol esterificado y 1% de vitaminas liposolubles y proteínas. Degradación Los ácidos grasos se descomponen por oxidación beta. Esto tiene lugar en las mitocondrias y en los peroxisomas para generar acetil-Coa el proceso es el inverso al de la síntesis de los ácidos grasos: dos fragmentos de carbono se extraen del grupo carboxílico del ácido. Esto ocurre tras la deshidrogenación, hidratación y oxidación para formar en Beta ácido acetato. El acetil Coa se convierte en ATP, CO2 y H2O en ciclo de ácido cítrico produciendo 106 ATP de energía. Los ácidos grasos insaturados requieren pasos y enzimas adicionales para su degradación Tipo

Origen

Destino

Lípidos principales

Función

Quilomicrón

Intestino

Células

TG y otros

Transporte de lípidos de la dieta.

VLDL

Hígado

Células

TG y colesterol

Transporte de lípidos endógenos.

LDL

Vasos (resto de VLDL)

Hígado

Colesterol

Transporte colesterol.

Hígado y células con alto uso de

Colesterol

HDL

Hígado e intestino

Elimina y degrada el colesterol.

colesterol

Bibliografía



www.med.unc.edu/.../OVERVIEW%20OF%20LIPID%20METABOLISM.pdf



www.unifr.ch/.../Voet_chap_20_new.pdf



https://nsdl.niscair.res.in/bitstream/123456789/561/1/Lipids.pdf



https://lipidlibrary.aocs.org/lipids/whatdo/file.pdf