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7.15: Conexiones de las vías metabólicas de carbohidratos, proteínas y lípidos - Conexión de otros azúcares con el metabolismo de la glucosa

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    Los azúcares, como galactosa, fructosa y glucógeno, se catabolizan en nuevos productos para ingresar a la vía glucolítica.

    Objetivos de aprendizaje
    • Identificar los tipos de azúcares involucrados en el metabolismo de la glucosa

    Puntos Clave

    • Cuando los niveles de azúcar en la sangre bajan, el glucógeno se descompone en glucosa-1-fosfato, que luego se convierte en glucosa-6-fosfato y entra en la glucólisis para la producción de ATP.
    • En el hígado, la galactosa se convierte en glucosa-6-fosfato para ingresar a la vía glucolítica.
    • La fructosa se convierte en glucógeno en el hígado y luego sigue la misma vía que el glucógeno para ingresar a la glucólisis.
    • La sacarosa se descompone en glucosa y fructosa; la glucosa ingresa directamente a la vía mientras que la fructosa se convierte en glucógeno.

    Términos Clave

    • disacárido: Un azúcar, como sacarosa, maltosa o lactosa, que consiste en dos monosacáridos combinados entre sí.
    • glucógeno: Un polisacárido que es la principal forma de almacenamiento de carbohidratos en animales; convertido a glucosa según sea necesario.
    • monosacárido: Un azúcar simple como glucosa, fructosa o desoxirribosa que tiene un solo anillo.

    Has aprendido sobre el catabolismo de la glucosa, que aporta energía a las células vivas. Pero los seres vivos consumen más que la glucosa para los alimentos. ¿Cómo termina un sándwich de pavo como ATP en tus celdas? Esto sucede porque todas las vías catabólicas para carbohidratos, proteínas y lípidos eventualmente se conectan con la glucólisis y las vías del ciclo del ácido cítrico.

    Las vías metabólicas deben considerarse porosas; es decir, las sustancias entran por otras vías y los intermedios salen hacia otras vías. Estas vías no son sistemas cerrados. Muchos de los sustratos, intermedios y productos en una ruta particular son reactivos en otras vías. Al igual que los azúcares y los aminoácidos, las vías catabólicas de los lípidos también están conectadas a las vías del catabolismo de la glucosa.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Vía del Glucógeno: El glucógeno del hígado y los músculos, hidrolizado en glucosa-1-fosfato, junto con grasas y proteínas, puede alimentarse en las vías catabólicas para carbohidratos.

    El glucógeno, un polímero de glucosa, es una molécula de almacenamiento de energía en animales. Cuando hay ATP adecuado presente, el exceso de glucosa se deriva al glucógeno para su almacenamiento. El glucógeno se elabora y almacena tanto en el hígado como en los músculos. El glucógeno se hidroliza en el monómero de glucosa, glucosa-1-fosfato (G-1-P), si los niveles de azúcar en la sangre bajan. La presencia de glucógeno como fuente de glucosa permite que el ATP se produzca por un periodo de tiempo más largo durante el ejercicio. El glucógeno se descompone en G-1-P y se convierte en glucosa-6-fosfato (G-6-P) tanto en las células musculares como hepáticas; este producto ingresa a la vía glicolítica.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Estructura del glucógeno: Vista transversal bidimensional esquemática del glucógeno: Una proteína central de glucogenina está rodeada por ramas de unidades de glucosa. Todo el gránulo globular puede contener alrededor de 30,000 unidades de glucosa.

    La galactosa es el azúcar en la leche. Los bebés tienen una enzima en el intestino delgado que metaboliza la lactosa a galactosa y glucosa. En zonas donde los productos lácteos se consumen regularmente, los adultos también han evolucionado esta enzima. La galactosa se convierte en G-6-P en el hígado y así puede entrar en la vía glicolítica.

    La fructosa es uno de los tres monosacáridos dietéticos (junto con glucosa y galactosa) que se absorben directamente en el torrente sanguíneo durante la digestión. La fructosa se absorbe desde el intestino delgado y luego pasa al hígado para ser metabolizada, principalmente al glucógeno. El catabolismo tanto de fructosa como de galactosa produce el mismo número de moléculas de ATP que la glucosa.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Metabolismo de la Fructosa: Aunque el metabolismo de la fructosa y la glucosa comparten muchas de las mismas estructuras intermedias, tienen un destino metabólico muy diferente en el metabolismo humano.

    La sacarosa es un disacárido con una molécula de glucosa y una molécula de fructosa unidas entre sí con un enlace glicosídico. El catabolismo de la sacarosa la descompone en monómeros de glucosa y fructosa. La glucosa puede ingresar directamente a la vía glicolítica mientras que la fructosa debe primero convertirse en glucógeno, que puede descomponerse en G-1-P e ingresar a la vía glicolítica como se describió anteriormente.