Carbohidratos Digestión y Absorción CARBOHIDRATOS En su estructura presentan grupos hidroxilo (-OH), aldehídico(- COH) o cetónico (=CO). Sus anillos de carbono contiene grandes cantidades de energía. E i t dos Existen d formas f en llas cuales l los azucares se polimerizan (forman polímeros): los enlaces alfa y beta. En los enlaces alfa la posición del hidrogeno en el primer carbono de la molécula es hacia abajo, b j ej: j sacarosa, amilosa. il En los enlaces beta la posición del hidrogeno en el primer carbono de la molécula es hacia arriba, ej: celulosa. Los carbohidratos se encuentran presente t en lla membrana b celular (glicoproteinas), en las paredes celulares en forma de q de los celulosa y exoesqueleto artrópodos. es un componente básico (quitina). FUNCIONES ENERGETICAS Cubren las necesidades energéticas, una pequeña parte se almacena en el hígado y músculos en forma de glucógeno ( (normalmente l t no mas de d o.5% 5% del peso del individuo).Cuando se necesita energía, las enzimas descomponen el glucógeno en glucosa, el resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo. REGULACION Regulan el metabolismo de las grasas, en caso de una ingestión deficiente de carbohidratos , las grasa se metabolizan anormalmente acumulándose en el organismos cuerpos cetónicos, que son productos intermedios de este metabolismo. CLASIFICACION Todos los carbohidratos están formados por unidades estructurales de azúcares,, que q se p pueden clasificar según g el número de unidades de azúcar que se combinen en una molécula. Clasificación de carbohidratos de una dieta Monosacáridos Glucosa, fructosa, galactosa Disacáridos Sacarosa, lactosa, maltosa Polioles Isomaltosa, sorbitol, maltitol Oligosacáridos Maltodextrina, fructo-oligosacáridos Polisacáridos Almidón: Amilosa, amilopectina Si almidón: Sin l idó C Celulosa, l l pectinas, ti hidrocoloides hid l id DIGESTIÓN, ASIMILACIÓN Y ALMACENAMIENTO . Los glúcidos como el almidón, la dextrina, el glucógeno (el almidón animal), la sacarosa (el azúcar de caña), la maltosa (el azúcar de malta) y la lactosa, lactosa se descomponen en el tracto digestivo en azúcares simples de seis carbonos, que pasan con facilidad a través de la pared intestinal. La fructosa (el azúcar de la fruta) y la glucosa no se alteran durante la digestión y se absorben como tales. La celulosa, presente en muchos alimentos, es un elemento nutricional importante para algunos animales, en especial ganado y termitas pero, termitas, pero aunque es básica en el proceso global de la digestión, no tiene valor en la nutrición humana. La digestión de los glúcidos se realiza gracias a la acción de varias enzimas. La amilasa, que se encuentra en la saliva y en el intestino descompone el almidón, intestino, almidón la dextrina y el glucógeno en maltosa, un azúcar de doce carbonos. Otras enzimas del intestino delgado d descomponen los l azúcares ú de d doce d carbonos en otros de seis. Así, la maltasa hidroliza la maltosa en glucosa; la sacarasa o invertasa rompe el azúcar de caña en glucosa y fructosa; f lla lactasa l descompone d ell azúcar de la leche en glucosa y galactosa. Los azúcares de seis carbonos, producto final de la digestión de los glúcidos, lú id atraviesan t i la l pared del intestino delgado a través de los capilares (vasos sanguíneos diminutos) y alcanzan la vena porta que los lleva hasta el hígado. En este órgano ó son transformados y almacenados en forma de glucógeno (ver Almidón). El glucógeno está siempre disponible y cuando el organismo lo requiere i se convierte i t en glucosa y se libera al torrente sanguíneo. Uno de los productos finales del metabolismo de la glucosa en los músculos es el ácido láctico, que llevado por la sangre de n e o al hígado, nuevo hígado se reconvierte en parte a glucógeno. Digestión Proceso a través del cual los componentes de la dieta son reducidos por acciones i catalizadas por enzimas en la luz o en superficie luminal Absorción Trasporte de las sustancias a través de las células intestinales a la sangre o linfa li f Energía de la Dieta Carbohidratos p Lípidos Proteinas 50% 30% 20% Carbohidratos de la Dieta Azucares no absorbibles Trealosa 1% Lactosa 0-20% Adultos 10-50% Niños Sacarosa Celulosa Rafinosa 30-40% azucar comun de caña Almidón 50-60% del azucar de reserva Almidón 6CH OH 2 5 O CH2OH H O H OH H H 1 H OH O H OH H H H O H OH H O H OH H H O O O H H OH 2 3 H H H 1 4 OH O OH H H CH2OH CH2OH CH2OH H H OH H OH H OH OH amylose CH2OH CH2OH O H H OH H H OH H O OH CH2OH H H OH H H OH H H OH CH2OH O H OH O H OH H H O O H OH H H OH H H O 4 amylopectin H 1 O 6 CH2 5 H OH 3 H CH2OH CH2OH O H 2 OH H H 1 O O H 4 OH H H H H O OH O H OH H H OH H OH Glucogeno Digestión g y Absorción No-rumiantes Rumiantes CHO s CHO’s Fermentación Enzimas digestivas Acidos grasos rumen Glucosa Absorción a la circulación Digestión ó de Carbohidratos Monosacáridos No requieren hidrólisis En pequeñas cantidades en los alimentos Di, oligo o polisacáridos Moléculas largas Se requiere su hidrólisis M Monosacáridos á id Sólo los monosacáridos p pueden ser absorbidos Amilasas Endoamilasas Rompen enlaces 1 1-4 4 Centro a la periferia Producen Maltosa M lt Maltotriosa D Dextrinas i limite li i (1-6) ( 1 6) Digestión de Carbohidratos Boca Amilasa Salival ( 1-4) Rompe enlaces del almidón en maltosa Pequeño rol pero importante se se inactiva en el estómago y amilasas Digestión de Carbohidratos Páncreas Amilasa Pancreática Hidrólisis de enlaces a 1-4 Produce monosacárodos,, oligosacáridos g y polisacáridos Hidrólisis hasta maltosa Efecto Ef en 10 10minutos i P li á id Polisacáridos Amilasa P. Disacáridos i á id Digestión g en el Intestino Delgado Células con borde en cepillo Disacáridos Enzimas con borde cepillo Monosacáridos * Excepto E t enlace l β 1 4 de β-1,4 d la l celulosa l l Digestión g en el Intestino Delgado Sucrosa Maltosa Lactosa Sucrasa Maltasa Lactasa Glucosa+ Fructosa (1-2) Glucosa+ Glucosa (1-4) Glucosa+ Galactosa (1-4) ( ) Digestión ó de disacáridos á Recién Nacidos con borde en cepillo completo Miller et al. (eds.), 1991 Sacarasa-Isomaltasa Enzima que digiere Sacarosa e Isomaltosa(1 6) Isomaltosa(1-6) Hidrolizan el extremo reductor de la dextrina limite 100% Hidrólisis de la sacarosa 90% de d la l isomaltasa l Maltasa Exoamilasa Oligosacaridos (1 (1-4) 4) 9 residuos de glucosa Afuera hacia adentro Ileon terminal Lactasa galactosidasa Duodeno y yeyuno Glucosa Galactosa 95% de hidrólisis de Lactosa Digestión en Intestino Grueso Fermentación anaeróbica Bacterias que producen celulasa Acidos grasos volátiles Propionato p Butirato Acetato Resumen Localización Enzimas B Boca A Amilasa il Salival S li l g Estómago (Amilasa ( de la saliva)) Intestino Delgado Amilasa Pancreática Enzimas del Borde en cepillo Intestino Grueso None Forma de los CHOs Al idó Maltosa Almidón M lt Sucrosa S Lactosa L t Dextrinas→Maltosa Maltosa Glucosa Fructosa Galactosa + + + Glucosa Glucosa Glucosa Microflora Fermentadora Celulosa Intestino Delgado Carbohidratos Monosacáridos V Vena Porta P t Hígado Distribuidos por la circulación Transporte Activo Transportes Difusión simple Difusión facilitada Transporte activo Difusión simple Difusión facilitada Transporte Activo Absorción de Carbohidratos Trasporte Activo de Glucosa y Galactosa Transportador Na+-Glu Glu (SGLT1) Dependiente de Na/K ATPasa Trasporte de Fructosa (GLUT5) Transporte Facilitado de Galactosa a GLUT’s Glucose Transporters 3 familias GLUT I (1-4) GLUT II (5,7,9,11) GLUT III (6,8,10,12) (6 8 10 12) GLUT’s I 1 Tejido fetal y Eritrocitos 2 Hepatocito, Hepatocito proximal tubular renal, renal basolateral intestinal 3 Cerebro y placenta 4 Musculo estriado y tejido adiposo GLUT’s II 5 Trasportador de fructosa 7 Reticulo endoplasmico 9 11 GLUT’s III 6 8 10 12 Acidos Grasos Volátiles Carbohidratos Fermentación Microbiana VFA’s Glucosa 3 tipos básicos: O CH 3 C CH 3 O– Acido acético (2C) O O CH 2 CH3 C O– Acido propionico (3C) CH2 CH2 C O– Acido butírico (4c) VFA’s 2 acetatos + CO2 + CH4 + calor 1 Glucosa 2p propionatos+ propionatos p + agua g 1 butirato+ butirato+ CO2 + CH4 Fisiopatología de la deficiencia de discaridasa discaridasas s a) Actividad de disacaridasas disacaridasas Disminución en absorción de sustrato Incremento en disacáridos en lumen intestinal Osmolaridad en lumen intestinal incrementada DIARREA b) Actividad de disacáridasas disminuida Incremento en disacáridos en lumen intestinal Incremento en disacáridos en lumen intestino grueso Aumento en fermentación bacteriana Aumento del acido láctico y VFA’s colicos colicos,, distensión abdominal, heces ácidas, diarrea explosiva Deficiencia de LACTASA Causas:: Causas - genética (primaria (primaria)) - secundaria -Daño en el borde en cepillo Lactosa principal carbohidrato de la leche leche.. - Adultos con intolerancia a los lácteos - Déficit primario de lactasa hasta en 80% de Africo - Americano Americanos s, Asiaticos, Asiaticos, y población Bantu - Puede aparecer hasta iniciada la adolescencia Secundaria - Sprue celiaco - enteritis regional - Infecciones virales o bacterianas - Giardiasis Giardiasis,, Fibrosis quistica, quistica, colitis ulcerativa, ulcerativa, - kwashiorkor, enfermedad celiaca Malabsorción de monosacáridos Disminución en la absorción de glucosa y galactosa Causas:: Transporte deficiente de Glu y Gal Causas Resultados:: Sintomas similares a deficiencia de disacaridasas Resultados Glucogenosis (Deficit en almacenamiento de glucogeno)) glucogeno Autosomica recesiva Defectos en metabolismo del glucogeno. glucogeno. Ejemplos:: Glucogenosis hepato renal( Ejemplos renal(von von Gierke Gierke)) Causa:: Deficit de la 6 glucosa Causa glucosa’fosfatasa fosfatasa Resultados:: Hipoglicemia en ayuno, Resultados ayuno, hiperlipidemia, hiperlipidemia, cetonemia.. cetonemia