Metabolismo de glúcidos
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Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS Introducción Carbohidratos en la alimentación animal. Digestión. Metabolismo de glúcidos post-mortem. Síntesis de lactosa. Metabolismo del glucógeno. CARBOHIDRATOS: Poli hidroxi aldehidos Poli hidroxi cetonas ESQUEMA METABOLISMO GLUCIDOS Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS Introducción Carbohidratos en la alimentación animal Digestión Metabolismo de glúcidos post-mortem Síntesis de lactosa Metabolismo del glucógeno CARBOHIDRATOS EN ALIMENTACION ANIMAL PRINCIPAL FUENTE DE ENERGIA METABOLICA MONOSACARIDOS: POCO IMPORTANTES DISACARIDOS: POCO IMPORTANTES sacarosa en soja GLICOSIDO CIANOGENICO OLIGOSACARIDOS IMPORTANTES EN LEGUMINOSAS COMPONENTES DE LA FIBRA SOLUBLE RAFINOSA Galactosa 1>6 Estaquiosa: Gal (1,6) Rafinosa Verbascosa: Gal (1,6) Estaquiosa POLISACARIDOS Múltiples grupos alcohol Grupos aldehido o cetona ¿Carácter hidrofílico? ¿Solubles o insolubles en agua? ALMIDON Principal Molécula de reserva en plantas Principal fuente de energía en alimentación animal Acumulación en gránulos Granos almidón Estructura característica en tamaño y forma 98-99% almidón (lípidos y proteínas) Birrefringencia: estructura cristalina Insoluble en agua fría gelificación Amilosa Estructura lineal Glu (1,4) Pm: 50.000-200.000 Estructura helicoidal Amilopectina E. ramificada Pm: vrs millones Polisacáridos de la pared celular de las plantas Pectinas celulosa hemicelulosas PECTINAS Acido α(1,4) Poligalacturónico Tramos de rammnosa (1,2) Cadenas laterales Ara Gal Xil Componentes de la lámina media Carga (-) Carácter ácido Aglutinantes Pared Forman parte de la fibra soluble Degradación de Pectinas Poligalacturonasa: cortan por hidrólisis Pectato liasas: cortan por eliminación Demetilasas: facilitan hidrólisis Las pectinas tienen aplicaciones en industria alimentaria CELULOSA Polímero lineal Glucosa β(1,4) Estructura cristalina/ insoluble agua Difícil degradación enzimática HEMICELULOSAS Polisacáridos complejos Solubles en soluciones alcalinas Fibra: Degradación variable LIGNINA La lignina disminuye la digestibilidad de la fibra POCAS ESPECIES PUEDEN DEGRADAR LIGNINA PARED CELULAR Existe una correlación negativa entre Fibra Dietética y cáncer de cólon Relación causa-efecto? FRUCTOSANAS Polímeros Fructosa α(1,2) Pm >8.000 Solubles en agua Degradables Polisacáridos de reserva en hojas de gramíneas Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS Introducción Carbohidratos en la alimentación animal. Digestión Metabolismo del glucógeno Metabolismo de glúcidos post-mortem Síntesis de lactosa DIGESTION DE CARBOHIDRATOS Proceso enzimático y fisico-químico Glicosidasa: si no está la enzima no se utiliza Almidón: gelificación facilita digestión Carbohidratos Saliva y Jugo pancreático Polisacáridos Disacáridos Monosacáridos α y β amilasas Maltotriosa Lactosa Maltosa Dextrinas Intestino delgado α dextrinasa Absorción: Epitelio intestinal α glucosidasa lactasa Glucosa Fructosa Sacarosa sacarasa Galactosa Manosa α y β amilasas α amilasa α (1,4) Endo hidrolasa No corta cerca de extremo ni ramificación Rinde dextrina, maltosa, maltotriosa β amilasa Exo hidrolasa cada dos enlaces Rinde maltosa, dextrina Enzima desramificador ABSORCION DE MONOSACARIDOS Na+ Na+ + Na glucosa Difusión facilitada glucosa Transportador de glucosa dependiente de sodio Na+ K+ K+ glucosa Na+ ATPasa sodio potasio Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS Introducción Carbohidratos en la alimentación animal. Digestión. Metabolismo de glúcidos post-mortem Síntesis de lactosa Metabolismo del glucógeno FISIOLOGIA DE LA CONTRACCION MUSCULAR SACRIFICIO DEL ANIMAL canal muerte Interrupción circulación No fagocitosis Condiciones reductoras Glucógeno Cesa respiración Piruvato lactato [ATP] disminuye Desarrollo bacterias Bajada pH Rigor mortis Liberación proteasas tenderización Desnaturalización proteínas exudación aromas VARIACION POST-MORTEM DE pH VARIACION DE LA CAPACIDAD DE RETENCION DE AGUA DFD: DARK FIRM DRY ASOCIADO A FALTA DE GLUCOGENO ANTES DEL SACRIFICIO PSE: PALE, SOFT EXUDATIVE Generalmente en cerdo Asociado a calor y stress durante el sacrificio Componente genético: rianodina (transportador de calcio) MORIR ES ESTRESANTE CUESTIONES ETICAS EN PRODUCCION ANIMAL Relativismo en cuestiones éticas Esclavitud finales del S XIX Ejecuciones públicas Sufragio universal S XIX/ XX Especieísmo Homo sapiens vs. Pan troglodytes: 95-98% identidad genética ¿Merecen los animales alguna protección? ¿El punto de vista del animal debe ser considerado en el proceso productivo? ¿Cómo evaluar el grado de estrés? Tema 2: METABOLISMO DE GLUCIDOS Introducción Carbohidratos en la alimentación animal Digestión Metabolismo de glúcidos post-mortem Síntesis de lactosa Metabolismo del glucógeno GLUCOGENO Polímero de Glucosa α(1,4) con ramificaciones EL GLUCOGENO CONSTITUYE UNA RESERVA DE ENERGIA DE “MEDIO PLAZO” Los requerimientos de energía no están acoplados a la ingestión Glucógeno fácilmente movilizable en glucosa Animales: Glucógeno-Glucosa Plantas: Almidón -Sacarosa Se almacena en músculo (ejercicio físico) y en hígado (homeostasis glucosa) H.sapiens 70 Kg 40 Kcal Glucosa 600 Kcal Glucógeno 100 m: Glucolisis anaerobia t 1-2 min 1500m: Glucógeno t < 90min Maratón: oxidación de ácidos grasos t >90 min SINTESIS DE GLUCOGENO 1) Fosforilación Glucosa Glucosa 6P Hexokinasa Glucokinasa (H) 2) Conversión G6P en G1P Glucosa 6P Glucosa 1P Fosfoglucomutasa Mg2+ 3) Formación de UDP-Glucosa UDP-Glucosa Glucosa 1P UDP-Glucosa fosforilasa Pirofosfatasa 4) Transferencia resto glucosilo Glucógeno UDP-Glucosa Glucógeno sintasa + glicogenina Proteína 37K + oligosacárido 5) Ramificación Enzima ramificante Incrementa solubilidad Incrementa velocidad de síntesis y degradación DEGRADACION DE GLUCOGENO Escisión fosforolítica: Se ahorra 1ATP La G1P no sale de la célula Escisión fosforolítica Fosforilasa Glucosa 1P Glucosa 1P Fosfoglucomutasa Glucosa 6P fosfatasa Glucosa Glucosa 6P El hígado contiene Glucosa 6 fosfatasa Mantenimiento de la concentración de glucosa El músculo no El cerebro tampoco El riñón sí El intestino sí Eliminación de ramificaciones fosforilasa La fosforilasa se detiene si n<4 Tranferasa Enzima desramificante α(1,6) glucosidasa fosforilasa REGULACION DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENO REGULACION DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENO NECESIDAD DE REGULACION COORDINADA: Evitar conversión espúrea Sintasa activa Fosforilasa inactiva Regulación compleja: efectores alostéricos fosforilación reversible Regulación controlada por hormonas En general, fosforilación activa fosforilasa e inhibe sintasa Fosforilasa kinasa Fosforilasa b Ser-OH Normalmente inactiva + AMP - ATP y G6P + ATP Proteína fosfatasa 1 Fosforilasa a + AMP + H+ Ser-O ~ P Activa Independiente de ATP, AMP o G6P En Hígado: AMP no activa Fb Fa se desactiva por unión a glucosa Regulación de la fosforilasa kinasa Kinasa sin Ca2+ Inactiva Contracción muscular Ca2+ Kinasa+Ca2+ Kinasa P Parcialmente activa Totalmente activa Impulso nervioso (M) Vasopresina (H) (αβγδ) Cascada de cAMP desencadenada por hormonas Calmodulina: Proteína regulada por Ca2+ HIDRÓLISIS Adenilato ciclasa cAMP SINTESIS HORMONAS QUE INTERVIENEN EN LA REGULACION DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENO ADRENALINA AMINA Médula adrenal Degradación (M) Estímulo nervioso GLUCAGON POLIPEPTIDO Páncreas Degradación (H) Baja glucosa INSULINA POLIPEPTIDO Páncreas Síntesis Abundancia allimento
