Metabolismo de la Glucosa, Vías Metabólicas y Diabetes Mellitus: Bases Bioquímicas y Clínicas

Enviado por Loreto y clasificado en Medicina y Salud

Escrito el 10 de Octubre de 2026 en español con un tamaño de 6,77 KB

Metabolismo: conjunto de reacciones químicas que comienzan con una molécula y la transforman en otras.
Metabolismo de la glucosa: la glucosa se metaboliza mediante 10 reacciones consecutivas. En condiciones anaerobias se convierte en lactato; en condiciones aerobias, en acetil coenzima A, que se degrada finalmente en CO₂.
Las reacciones metabólicas son catalizadas por enzimas. Implican el transporte de nutrientes, la excreción de productos, el transporte de electrones, y los procesos de síntesis y degradación.
Vías metabólicas
Catabolismo: convierte moléculas complejas en moléculas simples, regenerando ATP por vías oxidativas y generando poder reductor.
Anabolismo: requiere energía para transformar moléculas de bajo peso molecular en moléculas complejas, consumiendo poder reductor.
Anfibolismo: según las condiciones energéticas de la célula, pueden actuar ambas vías (catabólica y anabólica).
ATP
El ATP es la molécula que almacena la energía libre obtenida de los alimentos, la cual se transforma para su uso. Actúa como donador de electrones libres para el movimiento, el transporte activo y la biosíntesis.
Es un compuesto rico en energía: el trifosfato contiene 2 enlaces anhídrido fosfato y, al hidrolizarse, libera gran cantidad de energía. La transferencia de fosforilos es una forma común de acoplamiento energético y constituye un modo eficiente de transferir grupos fosforilo. La molécula de ATP tiene un potencial de transferencia de fosforilo negativo, mientras que otras moléculas transfieren fosfato al ADP para formar ATP, con un potencial de transferencia mayor que el del ATP.
Generación de energía
Las biomoléculas se hidrolizan (por ejemplo, las proteínas).
Se degradan a moléculas más pequeñas, como el acetil-CoA.
Se produce ATP a partir del grupo acetilo del acetil-CoA.
Transporte activo de electrones en la oxidación de combustibles
En los organismos aerobios, el último aceptor de electrones es el O₂, y el proceso no es directo. Intervienen moléculas transportadoras de electrones, como los nucleótidos de piridina o de flavina, que forman una red que transporta electrones de alto potencial.
NAD
El NAD (en su forma reducida, NADH) es el principal aceptor de electrones en la oxidación de las moléculas combustibles. Su anillo de piridina, parte reactiva, es un derivado de la vitamina niacina. Al oxidarse, el NAD acepta un ion H⁺ y 2 electrones, equivalentes a un ion hidruro.
FAD
Coenzima que acepta protones y electrones, formando la forma reducida FADH₂.
Transporte activado de electrones para la biosíntesis reductora
La biosíntesis reductora requiere electrones de alto potencial. Mientras que el NADH genera ATP, el ATP requiere poder reductor, que se suministra mediante NADPH, donador de electrones en la biosíntesis reductora.
Transporte activado de grupos acilo de 2 carbonos
La coenzima A transporta grupos acilo, un elemento importante tanto para el catabolismo como para el anabolismo.

Digestión de carbohidratos
La amilasa salival descompone el almidón en oligosacáridos y disacáridos. A nivel del hígado y el páncreas actúa la amilasa pancreática. La mucosa intestinal descompone los disacáridos. El almidón no digerido en el intestino delgado, con gran cantidad de amilosa o enlaces α-1,6 (ramificaciones), y las fibras y azúcares no absorbidos pasan al colon, donde las bacterias los metabolizan.
Intolerancia a la lactosa
Se produce por ausencia de lactasa o por una lesión intestinal que daña las células absortivas, generando una deficiencia secundaria de lactasa.
Diabetes mellitus
Se caracteriza por hiperglucemia. Existen dos tipos principales:
Tipo 1: incapacidad para producir insulina.
Tipo 2: el páncreas secreta insulina, pero los tejidos presentan resistencia a ella.
Metabolismo en la diabetes
La cetoacidosis diabética se presenta en pacientes con diabetes tipo 1, que tienen poca o ninguna insulina. La proporción de insulina es baja en comparación con la de glucagón. En estas condiciones, la glucólisis y la lipogénesis se inhiben, mientras que la cetogénesis y la gluconeogénesis se estimulan.
La hiperglucemia altera el estado redox celular, aumentando la razón NADH/NAD⁺ y disminuyendo la razón NADPH/NADP⁺. La glucosa sufre autooxidación, lo que da lugar a especies reactivas de oxígeno.
La lipólisis favorecida genera un aumento en la producción de acetil-CoA, lo que estimula la cetogénesis. Esto produce una disminución del pH sanguíneo y una alcalosis metabólica.
Resistencia a la insulina
Una cantidad de insulina produce una respuesta menor a la esperada. Los pacientes tienen una glucemia normal junto con una hiperinsulinemia, ya que requieren más insulina de lo normal. Ocurre en la diabetes tipo 2, la obesidad y la intolerancia a la glucosa.