El metabolismo de los carbohidratos es el conjunto de los procesos bioquímicos responsables de la formación , descomposición e interconversión metabólicas de los carbohidratos en los organismos vivos .
Los carbohidratos son fundamentales para muchas vías metabólicas esenciales . [1] Las plantas sintetizan carbohidratos a partir de dióxido de carbono y agua a través de la fotosíntesis , lo que les permite almacenar la energía absorbida de la luz solar internamente. [2] Cuando los animales y los hongos consumen plantas, utilizan la respiración celular para descomponer estos carbohidratos almacenados y hacer que la energía esté disponible para las células. [2] Tanto los animales como las plantas almacenan temporalmente la energía liberada en forma de moléculas de alta energía, como el ATP , para su uso en varios procesos celulares. [3]
Los seres humanos pueden consumir una variedad de carbohidratos, la digestión descompone los carbohidratos complejos en unos pocos monómeros simples ( monosacáridos ) para el metabolismo: glucosa , fructosa , manosa y galactosa . [4] La glucosa se distribuye a las células de los tejidos, donde se descompone o almacena como glucógeno . [3] [4] En la respiración aeróbica, la glucosa y el oxígeno se metabolizan para liberar energía, con dióxido de carbono y agua como productos finales. [2]La mayor parte de la fructosa y la galactosa viajan al hígado , donde pueden convertirse en glucosa y grasa. [4]
Algunos carbohidratos simples tienen sus propias vías de oxidación enzimática , al igual que solo algunos de los carbohidratos más complejos. El disacárido lactosa , por ejemplo, requiere que la enzima lactasa se descomponga en sus componentes monosacáridos, glucosa y galactosa. [5]
La glucólisis es el proceso de descomposición de una molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato , mientras se almacena la energía liberada durante este proceso como ATP y NADH . [2] Casi todos los organismos que descomponen la glucosa utilizan la glucólisis. [2] La regulación de la glucosa y el uso de productos son las categorías principales en las que estas vías difieren entre los organismos. [2] En algunos tejidos y organismos, la glucólisis es el único método de producción de energía. [2] Esta vía es común a la respiración anaeróbica y aeróbica. [1]
La glucólisis consta de diez pasos, divididos en dos fases. [2] Durante la primera fase, requiere la descomposición de dos moléculas de ATP. [1] Durante la segunda fase, la energía química de los intermedios se transfiere a ATP y NADH. [2] La descomposición de una molécula de glucosa da como resultado dos moléculas de piruvato, que pueden oxidarse aún más para acceder a más energía en procesos posteriores. [1]