CONCEPTOS GENERALES DEL METABOLISMO
Transporte de Monosacáridos
El transporte de la glucosa a través de la membrana plasmática de las células, representa uno de los eventos más importantes del transporte de nutrientes.
Porque
La glucosa lleva a cabo un papel fundamental en el metabolismo y en la homeostasis celular.
La glucosa es el principal monosacárido
en la naturaleza que proporciona energía a las células.
Esto hace que el transporte de este
azúcar al interior celular constituya un
proceso esencial para el metabolismo
energético y para los procesos que mantienen la vida.
OBTENCIÓN Y ABSORCIÓN DE
CARBOHIDRATOS
En el ser humano los monosacáridos
como la glucosa, la galactosa y la fructosa, se absorben en el duodeno y en la parte superior del yeyuno en el intestino delgado.
Proceso
El SODIO que ingresa al interior celular junto con la glucosa o la galactosa es bombeado hacia fuera nuevamente, manteniéndose el gradiente a favor de la entrada de este ion.
La glucosa y galactosa posteriormente hacia los vasos sanguíneos intestinales siguiendo su
gradiente de concentración.
Inicialmente se mueven hacia el espacio
intersticial cruzando la membrana basolateral de las células intestinales y de ahí a los capilares por difusión.
La fructosa se absorbe desde la luz
intestinal mediante difusión facilitada
independiente de Na+
Finalmente por difusión alcanza la circulación
sanguínea de manera similar a la glucosa y galactosa.
Entran en las células epiteliales intestinales en contra de sus gradientes de concentración por un mecanismo de cotransporte dependiente de sodio (Na+).
El gradiente químico de Na+ que impulsa el transporte de la glucosa se mantiene por acción de la bomba de Na+ y potasio (K+)
Denominada
También ATPasa de Na+/K+, por utilizar el trifosfato de adenosina (ATP) como fuente de energía.
El ion Na+ proporciona la fuerza motriz para el
movimiento de la glucosa al interior celular.
Pertenecen
A un grupo de transportadores constituido por 2 familias de proteínas: la familia de los Glut´s y la familia de los co-transportadores de sodio y glucosa.
Transportadores de glucosa
acoplados a sodio
¿Qué son?
Son proteínas que efectúan un transporte acoplado, en el que ingresan conjuntamente a la célula sodio y glucosa o galactosa en algunos casos.
En donde
Se aprovecha el ingreso de sodio a favor del gradiente electroquímico, entre el exterior y el interior de la célula, para transportar la glucosa en contra de un gradiente químico.
Se expresan
Principalmente en epitelios que
se encargan de la absorción y de la
reabsorción de nutrientes
Existen
tres transportadores SGLT (SGLT 1, SGLT 2 y SGLT 3)
Poseen
Una estructura secundaria similar, con catorce
dominios transmembranales en orientación alfa hélice
Proteínas facilitadoras del transporte de
glucosa
Están encargados del ingreso de los monosacáridos a todas las células del organismo.
Existen
Trece de ellos, enumerados desde GLUT 1 hasta GLUT 13
Presentan
Una conformación proteica similar; son glicoproteínas de 45 a 55 kDa, con doce dominios transmembranales en estructura alfa hélice.
Cada una de las diferentes isoformas de los GLUT tiene ubicación y características cinéticas propias, adaptadas a las necesidades metabólicas de los distintos tejidos del organismo.
Proceso
Ingresa a la célula en cuatro etapas
Se une al transportador en la cara externa de la
membrana
El transportador cambia de conformación y la glucosa y su sitio de unión quedan localizados en la cara interna de la membrana.
El transportador libera la glucosa al
citoplasma
El transportador libre cambia nuevamente de conformación, expone el sitio de unión a la glucosa en la cara externa y retorna a su estado inicial.
Se expresan
En todas las celulas del organismo y permiten mover la glucosa de un lugar a otro.
Estas moléculas son incapaces de difundir directamente a través de las membranas celulares.
Por eso
Requieren de proteínas transportadoras especializadas para entrar al interior celular
Rutas Metabólicas
¿Qué es?
Es una serie de reacciones químicas conectadas que se alimentan unas a otras.
En una ruta
Un precursor se convierte en un producto a
través de una serie de intermediarios: los metabolitos
Algunas reacciones químicas liberan energía y pueden suceder espontáneamente, mientras que otras, necesitan que se agregue energía para poder llevarse a cabo.
Rutas anabólicas y catabólicas
Rutas Anabólicas
Es una vía "de construcción"
construyen
Moléculas complejas a partir de moléculas sencillas y usualmente necesitan el aporte de energía.
Rutas Catabólicas
Involucran
La degradación de moléculas complejas en moléculas más sencillas y usualmente liberan energía.
Energía almacenada
En los enlaces de las moléculas complejas.
Tales como
la glucosa y los lípidos, se libera en las vías catabólicas.