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GLICOLISIS: Degradación anaeróbica de glucosa, fructosa, gal

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by

Sandra Bezada Quintana

on 11 July 2016

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Transcript of GLICOLISIS: Degradación anaeróbica de glucosa, fructosa, gal

GLICOLISIS: Degradación anaeróbica de glucosa, fructosa, galactosa hasta piruvato.

GLUCONEOGENESIS: Síntesis de glucosa a partir de otros precursores diferentes a hidratos de carbono.

GLUCOGENOGENESIS: Conversión de glucosa en glucógeno.

GLUCOGENOLISIS: Degradación de glucógeno a glucosa.

TERMINOLOGIA

REGULACION HORMONAL DE LA GLUCOSA

POLISACARIDOS: ALMIDON

ACTIVIDAD OPTICA: Dextrarrotatorio y Levorrotatorio de los Enantiómeros

FOSFORILACION DE LA GLUCOSA

La glucolisis y la respiración aerobia (vía fosforilación oxidativa) consigue ATP para reacciones de síntesis

MALTOSA: Azúcar de malta (GLUCOSA + GLUCOSA)

LACTOSA: Azúcar de leche (GLUCOSA + GALACTOSA)

SACAROSA: Azúcar de caña (GLUCOSA + FRUCTOSA)


DISACARIDOS MAS COMUNES:

HEXOSAS DE IMPORTANCIA BIOLOGICA

Estructura cíclica

El anillo puede ser pentagonal o furanósico (por su semejanza al furano), o hexagonal o piranósico (por su semejanza al pirano). Una fructosa ciclada será una fructofuranosa y una glucopiranosa será el caso de la glucosa.

EPÍMEROS

Los azúcares que difieren únicamente en la configuración en torno a un átomo de carbono específico, se llaman epímeros

Explicar el metabolismo y conocer la utilización de los CHOs en animales domésticos monogástricos y poligástricos.
Entender los procesos de regulación de las rutas metabólicas de los carbohidratos y conocer cuáles son los principales factores que influyen en su activación o inhibición.
OBJETIVOS

Obtención de poder reductor para reacciones de síntesis
en el citosol

Obtención de poder reductor para reacciones de síntesis
en el citosol

Polisacáridos a monosacáridos (mediante hidrólisis).



DIGESTION Y ABSORCION DE CARBOHIDRATOS

Originalmente se consideraba que el almidón cocido era completamente digerido en el intestino delgado
Sin embargo, algunas fracciones del almidón pueden atravesar intactas el intestino y ser fermentadas en el colon. El almidón resistente: porción del almidón que escapa a la digestión en el intestino delgado

Almidón Resistente

LACTOSA

Carbohidrato significa hidrato de carbono.
Al calentar azúcares por un período prolongado de tiempo, en un tubo de ensayo abierto, se obtiene un residuo negro, carbón y gotas de agua condensadas en las paredes del tubo.
Componentes más importantes de las plantas (75% de la MS en alimentos de origen vegetal).
En organismo animal existen pequeñas cantidades de glucógeno y glucosa (metabolismo energético).

Polihidroxialdehidos y polihidroxiacetonas

CARBOHIDRATOS


El lactato se libera por las células musculares durante el ejercicio.

El lactato se libera del eritrocito y otras células carentes de mitocondrias o bajas concentraciones de oxígeno.

El lactato en el hígado se convierte en piruvato por la lactato deshidrogenasa

Luego el piruvato en glucosa por la gluconeogenesis

CICLO DE CORI

que deben ser finamente reguladas

El metabolismo es una red de rutas con reacciones acopladas

SACAROSA

Amilosa

Oligosacáridos: producen de tres a diez unidades de monosacáridos
Polisacáridos: (ejemplo, la amilosa o la celulosa que por ser tan grandes, solo se muestra un segmento de su estructura), forman muchas (más de diez) moléculas de monosacáridos por hidrólisis


Clasificación por su Hidrólisis Acida

Sacarosa

Monosacáridos: (ejemplo, la glucosa), o azúcares simples, no pueden ser fragmentados en moléculas más pequeñas por hidrólisis.
Disacáridos: (ejemplo, la sacarosa), producen dos moléculas de monosacárido por hidrólisis.

Diferencias en anatomía y fisiología digestiva

MONOGASTRICOS

MV Sandra G. Bezada Quintana
Nutrición y Alimentación Animal
Laboratorio de Bioquímica, Nutrición y Alimentación Animal



Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Facultad de Medicina Veterinaria

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS EN ANIMALES MONOGASTRICOS Y POLIGASTRICOS


Galactosa = mecanismo similar a la glucosa
Fructosa = difusión facilitada

El transporte activo de sodio proporciona la fuerza para el desplazamiento de la glucosa.

Depende del Transporte de sodio mediante mecanismo llamado cotransporte

ABSORCIÓN DE GLUCOSA

4-O-α-D-Glucopiranosil-D-glucosa

Aparece en los granos de cebada germinada, también se puede obtener de la hidrólisis del almidón y glucógeno.

MALTOSA

AGV (fermentación)

I.D.

CIEGO

CELULOSA Y HEMICELULOSA

Carecen de sabor dulce
No presentan poder reductor
Insolubles
Alto peso molecular
Función estructural o de reserva energética.

Sabor dulce
Poder reductor
Solubles
Bajo peso molecular

POLISACARIDOS

MONOSACARIDOS

PROPIEDADES DE CARBOHIDRATOS

H2O

Galactosa

+

Glucosa

Lactasa

Lactosa

H2O

Fructosa

+

Glucosa

Sacarasa

Sacarosa

H2O

Glucosa

2

Maltasa

Maltosa

Disacaridasas

Más rápida

Más lenta

Productos
extruídos

pan,


granos,
pasta
cocidas

legumbres cocidas


Cereales
crudos

Almidon crudo

Hidratado

Gelatinizado

Disperso

Enzymaticamente
degradado

Estado fisico-quimico del almidón en los alimentos
Determina la tasa de digestión del almidon in vivo

G

a dextrina limite

G

G

G

G

G

amilopectina

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

Mayor forma de almacenamiento de carbohidratos en animales.
Larga cadena de glucosa unidos en alfa-1,4.
Ramificado cada 4-8 residuos de glucosa en alfa 1, 6. Más ramificado que el almidón.
Menor presión osmótica.
Fácilmente movilizable.

G

G

G

G

G

G

Union a 1-6

G

G

G

G

G

Union a 1-4

G

G

G

G

G

G

G

G

Polisacaridos: GLUCOGENO

G

a dextrina limite

maltosa

maltotriosa

G

G

G

G

G

+

a amilasa

G

G

G

G

G

amilopectina

amilosa

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

Enzimas pancreáticas: a-amylase
La amilasa salival y pancreática rompen los enlaces a-1-4 de la amilosa.
Borde en cepillo de microvellosidades.

INTESTINO DELGADO

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

POLIGASTRICOS
La energía lumínica se transforma en energía química estable, siendo el adenosín trifosfato (ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esta energía química.

Los glúcidos,
carbohidratos
, hidratos de carbono o sacáridos ("azúcar") son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, cuyas funciones en los seres vivos son el proporcionar energía inmediata y estructural.
El término "hidrato de carbono" o "carbohidrato" no es el correcto , ya que estas moléculas no son átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas de agua, sino que constan de átomos de carbono unidos a otros grupos funcionales como carbonilo e hidroxilo.
Uno de estos átomos de carbono está unido a uno de oxígeno por un enlace doble formando un grupo carbonilo; todos los demás están unidos a grupos hidroxilo . Si el grupo carbonilo se encuentra en un extremo de la cadena carbonada el monosacárido es un aldehído y recibe el nombre de aldosa.
Si el grupo carbonilo se encuentra en cualquier otra posición el monosacárido es una cetona y recibe el nombre de cetosa.
Los enantiómeros también llamados isómeros ópticos, son una clase de estereoisómeros tales que en la pareja de compuestos uno es imagen especular del otro y no son superponibles.
cetohexosa
Los plástidos maduros son de tres tipos: leucoplastos, cromoplastos y cloroplastos. Los leucoplastos almacenan almidón o, en algunas ocasiones, proteínas o aceites. Los cromoplastos contienen pigmentos y están asociados con los colores naranja y amarillo brillante de frutas, flores y hojas del otoño. Los cloroplastos son los plástidos que contienen clorofila y en los cuales tiene lugar la fotosíntesis
No se tata de un almidón nuevo ya que se identificó en 1982, si no de un almidón que se ha ido identificando con el paso del tiempo. El método estándar de identificación de almidón resistente in vitro data sólo del año 2002 y no es hasta 2004 cuando se acuña el término almidón resistente (resistant starch).
La glucólisis o glicólisis (del griego glycos, azúcar y lysis, ruptura), es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo
Producción de ATP desde la glucosa
CICLO DE KREBS
GRACIAS

Fuente energética para el cerebro y eritrocitos.
Necesaria para la producción de glucógeno, reserva energética en músculos e hígado.
Principal precursor de la lactosa y glicerol. Aporte de energía para el feto.
Necesaria para la formación de NADPH necesaria para la síntesis de ácidos grasos de cadena larga.



Funciones metabólicas de la GLUCOSA en rumiantes

Por lo tanto…

Microorganismos facilitan al rumiante:
Digestion de celulosa y hemicelulosa
Provisión de proteína de calidad significativa
Producción of AGV
Provisión de Vitaminas del complejo B.
Detoxificación de compuestos tóxicos
Rumiantes proveen a los microorganismos
Hospedaje
Alimento, nutrientes
Optimo ambiente para su crecimiento.

Relación Simbiótica

Ac. Acético –A CoA-C.Krebs

Las bacterias fermentadoras degradan mediante enzimas que funcionan en condiciones anaerobias los productos derivados de la dieta herbívora, tras convertirlos en productos asimilables por las bacterias, estos se fermentan produciendo ácidos grasos volátiles. 
Además, la presencia de poblaciones microbianas en el complejo retículo-rumen le permite al rumiante utilizar fuentes de nitrógeno no proteico (NNP; i.e. urea), para la síntesis de proteína microbiana.

PROTOZOARIOS

BACTERIAS : GENEROS Y ESPECIES SEGÚN SUSTRATO

Se debe mantener una población y proporción entre microorganismos para asegurar que la digestión en el rumen sea eficiente.

La estructura de la celulosa se forma por la unión de moléculas de ß-glucosa a través de enlaces ß-1,4-glucosídico.
La alimentación de los rumiantes debe darse pensando mas bien en “alimentar” a los microorganismos del rumen para que estos generen energía a su vez energía y proteína de alta calidad.

PASTOS: FIBRA

Fuente: Fisiología Digestiva y Metabólica de los Rumiantes - Relling y Mattioli - Fac. Cs. Veterinarias - UNLP .2003

Clasificación de la microflora ruminal

Alimentando a los microorganismos del rumen,
alimentamos al rumiante

AGV
Proteina microbial
Vitaminas

Alimento ingerido

AGV
Células microbiales
Amoniaco
Metano
calor
A .G. cadena larga
H2S

Microflora ruminal

Alimento degradable

DIGESTION Y FERMENTACION RUMINAL

Un mundo dentro de un animal

MICROFLORA RUMINAL

Acetato
Propionato
Succinato

Bacteroides spp., Megasphera spp.
Selenomonas spp., Succinomonas
Succinivibrio spp.

Acetato
Lactato
Metano
H+

Fibrobacter spp., Butyrivibrio spp.
Lactobacillus spp., Methanobacterium spp.
Ruminococcus spp., Streptococcus spp.

Gram (-)

Gram (+)

Placa intermedia
Pectina beta-glucanos

Pared celular
Hemicelulosa Celulosa Lignina

Contenido celular
Proteínas, Lípidos, Ácidos orgánicos Azúcares, Almidón

Contenido Celular

Pared Celular

FIBRA

Otros: cantidades variables de levaduras y hongos

El único elemento común a todos los organismos presentes es que son anaerobios o anaerobios facultativos. La mayoría de las bacterias son cocos o bacilos cortos

x5000

x3000

x350

x100

Su concentración varía según el tipo de ración.

Ciliados y flagelados

Protozoarios...20 a 200 mil/ml de líquido ruminal

Bacterias...1 a 10 mil millones/ml de líquido ruminal

Proporción de microorganismos....

pH

Anaerobiosis
CO2 y H2O



Sustrato

Medio Acuoso

Temperatura

Motilidad

Microorganismos

Condiciones Ruminales.....

Fase gaseosa

Materia fibrosa

Líquido ruminal

Pared ruminal

Localización de Microflora Ruminal

GRACIAS

Fuente energética para el cerebro y eritrocitos.
Necesaria para la producción de glucógeno, reserva energética en músculos e hígado.
Principal precursor de la lactosa y glicerol. Aporte de energía para el feto.
Necesaria para la formación de NADPH necesaria para la síntesis de ácidos grasos de cadena larga.



Funciones metabólicas de la GLUCOSA en rumiantes

Por lo tanto…

PROTOZOARIOS

Microorganismos facilitan al rumiante:
Digestion de celulosa y hemicelulosa
Provisión de proteína de calidad significativa
Producción of AGV
Provisión de Vitaminas del complejo B.
Detoxificación de compuestos tóxicos
Rumiantes proveen a los microorganismos
Hospedaje
Alimento, nutrientes
Optimo ambiente para su crecimiento.

Relación Simbiótica

Ac. Acético –A CoA-C.Krebs

Se debe mantener una población y proporción entre microorganismos para asegurar que la digestión en el rumen sea eficiente.

La estructura de la celulosa se forma por la unión de moléculas de ß-glucosa a través de enlaces ß-1,4-glucosídico.
La alimentación de los rumiantes debe darse pensando mas bien en “alimentar” a los microorganismos del rumen para que estos generen energía a su vez energía y proteína de alta calidad.

PASTOS: FIBRA

Las bacterias fermentadoras degradan mediante enzimas que funcionan en condiciones anaerobias los productos derivados de la dieta herbívora, tras convertirlos en productos asimilables por las bacterias, estos se fermentan produciendo ácidos grasos volátiles. 
Además, la presencia de poblaciones microbianas en el complejo retículo-rumen le permite al rumiante utilizar fuentes de nitrógeno no proteico (NNP; i.e. urea), para la síntesis de proteína microbiana.

BACTERIAS : GENEROS Y ESPECIES SEGÚN SUSTRATO

Fuente: Fisiología Digestiva y Metabólica de los Rumiantes - Relling y Mattioli - Fac. Cs. Veterinarias - UNLP .2003

Clasificación de la microflora ruminal

Alimentando a los microorganismos del rumen,
alimentamos al rumiante

AGV
Proteina microbial
Vitaminas

Alimento ingerido

AGV
Células microbiales
Amoniaco
Metano
calor
A .G. cadena larga
H2S

Alimento degradable

DIGESTION Y FERMENTACION RUMINAL

Microflora ruminal

Un mundo dentro de un animal

MICROFLORA RUMINAL

Acetato
Propionato
Succinato

Bacteroides spp., Megasphera spp.
Selenomonas spp., Succinomonas
Succinivibrio spp.

Acetato
Lactato
Metano
H+

Fibrobacter spp., Butyrivibrio spp.
Lactobacillus spp., Methanobacterium spp.
Ruminococcus spp., Streptococcus spp.

Gram (-)

Gram (+)

Placa intermedia
Pectina beta-glucanos

Pared celular
Hemicelulosa Celulosa Lignina

Contenido celular
Proteínas, Lípidos, Ácidos orgánicos Azúcares, Almidón

Contenido Celular

Pared Celular

FIBRA

Otros: cantidades variables de levaduras y hongos

El único elemento común a todos los organismos presentes es que son anaerobios o anaerobios facultativos. La mayoría de las bacterias son cocos o bacilos cortos .
x5000

x3000

x350

x100

Su concentración varía según el tipo de ración.

Ciliados y flagelados

Protozoarios...20 a 200 mil/ml de líquido ruminal

Bacterias...1 a 10 mil millones/ml de líquido ruminal

Proporción de microorganismos....

pH

Anaerobiosis
CO2 y H2O



Sustrato

Medio Acuoso

Temperatura

Motilidad

Microorganismos

Condiciones Ruminales.....

Fase gaseosa

Materia fibrosa

Líquido ruminal

Pared ruminal

Localización de Microflora Ruminal
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