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Cátedra Bioquímica Celular
Profesor: TM Eulises Zepeda
UST – 2015
Glicolisis:
•Consiste en la degradación (Catabolismo) enzimática de la
glucosa, dando dos moléculas de piruvato.
•Durante la secuencia de reacciones enzimáticas, parte de
la energía libre cedida por la glucosa se conserva como ATP.
Fosforilación de la glucosa:
•La glucosa es cebada para posteriores reacciones, mediante
fosforilación en el C-6.
•El ATP es dador del fosfato.
•Esta reacción es irreversible.
•La hexoquinasa no sólo cataliza la fosforilación de la glucosa.
•El real sustrato de la hexoquinasa es el complejo magnesioATP.
•Primer punto de regulación.
Conversión de glucosa -6- fosfato en fructosa -6- fosfato.
•Catalizada por la enzima fosfoglucosa isomerasa.
•De una aldosa a una cetosa.
•Es una reacción reversible.
Fosforilación de la fructosa -6- fosfato a fructosa 1, 6 –
bifosfato.
•Esta reacción es prácticamente irreversible.
•PFK-1 corresponde a la segunda enzima reguladora de la
vía.
•La actividad de la PFK-1 aumenta ante el aumento del ADP,
AMP o la disminución del ATP.
•PFK-1 es inhibido ante el aumento del ATP o ácidos grasos.
Rotura de la fructosa 1,6 – bifosfato.
•Es una reacción reversible.
•Se da origen a dos triosas.
•Una cetosa y una aldosa.
Interconversión de las triosas fosfato.
•Sólo una de las dos triosas puede seguir siendo degradada
en los siguientes pasos.
•La dihidroxiacetona se convierte en gliceraldehído -3- fosfato.
Oxidación del gliceraldehído -3- fosfato a 1,3 –
bisfosfoglicerato.
•Es la primera de las dos reacciones conservadoras de
energía.
•El grupo aldehído del gliceraldehído -3- fosfato es
deshidrogenado.
•El aceptor de hidrógeno en la reacción es la coenzima NAD+
(Nicotinamida adenina dinucleótido).
•La reducción del NAD+ tiene lugar mediante la transferencia
de un ión hidruro (H-).
•El otro átomo de hidrógeno de la molécula de sustrato
aparece en solución en forma de H+.
•Las células contienen cantidades limitadas de NAD+.
• Transferencia del fosfato desde el 1,3 – bisfosfoglicerato al
ADP.
• Se transfiere un grupo fosfato de alta energía al ADP. Para sí
formar ATP.
• Conversión del 3-fosfoglicerato en 2-fosfoglicerato.
• Es una reacción reversible.
• La reacción ocurre en dos pasos.
• Deshidratación del 2 – fosfoglicerato a
fosfoenolpiruvato.
• Hay eliminación reversible de una molécula de agua.
• Transferencia del grupo fosfato desde el
fosfoenolpiruvato al ADP.
• Esta reacción básicamente es irreversible.
• La piruvato quinasa requiere potasio, magnesio y
manganeso.
• Constituye en un punto de regulación importante.
• Como se puede observar, el oxígeno no es necesario en
ninguna reacción de la glicolisis.
• Esta vía ocurre en células aerobias como fermentativas.
• El NAD+ es el principal agente oxidante de la vía glicolítica,
así que el NADH formado durante el proceso debe ser
continuamente reoxidado para mantener el suministro de
NAD+.
Entrada de otros azúcares en la glicolisis:
•Además de la glucosa hay otras hexosas de importancia
como la fructosa, la galactosa y la manosa.
•La fructosa es fosforilada en el músculo y convertida
directamente en fructosa -6-fosfato.
•La galactosa se transforma en glucosa -6- fosfato, el proceso
es catalizado por 5 enzimas.
•La manosa es fosforilada para rendir manosa -6- fosfato y a
continuación se produce isomerización hasta fructosa -6fosfato.
Regulación de la glicolisis:
•Desde un punto de vista global la glicólisis se inhibe cuando
hay mucho ATP.
•Son 3 las enzimas claves que catalizan procesos irreversibles:
la hexoquinasa, la fosfofructoquinasa y la piruvatoquinasa.
Fermentación:
•Para la continuación de la degradación de la glucosa, el
NAD+ consumido en la glicolisis debe ser reciclado.
•En presencia de oxígeno el NADH pasa a las mitocondrias
para ser nuevamente oxidado.
•En condiciones anaeróbicas, el NAD+ se recupera por
reducción del piruvato a lactato.
Fermentación homoláctica:
•En el músculo durante el ejercicio intenso, cuando la
demanda de ATP es elevada y se ha consumido oxígeno.
•La lactato deshidrogenasa (LDH) cataliza la oxidación del
NADH por el piruvato para dar lactato.
•La mayor parte del lactato es exportado desde las células
musculares hasta el hígado donde vuelve a convertirse en
glucosa.
•La fatiga muscular y el dolor se producen por el ácido
producido, no por el lactato.
Fermentación alcohólica:
•En las levaduras el NAD+ se regenera en condiciones
anaeróbicas mediante un proceso de gran importancia.
•La conversión de piruvato a etanol y dióxido de carbono.
•El etanol es el componente activo de vinos y licores.
•El CO2 producido en la panificación es el responsable de la
subida del pan.
•Se produce la descarboxilación del piruvato para formar
acetaldehído (piruvato descarboxilasa y que además contiene
la coenzima pirofosfato de tiamina como grupo prostético)
• La tiamina es esencial.
• Debe ser tomada en la dieta.
• Se deficiencia produce beriberi.
• El acetaldehído formado por la descarboxilación del piruvato
es reducido a etanol por el NADH en una reacción
catalizada por la alcohol deshidrogenasa. (ADH).
• La transferencia del H del NADH al acetaldehído está
favorecida por un cofactor de Zinc.