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QUIMICA BIOLOGICA
Carreras: LBM, IA y LCTA
• BOLILLA 4 (LBM.): CICLO DE KREBS. Generalidades.
Descarboxilación oxidativa: complejo de la piruvato deshidrogenasa.
Regulación. Destino de la acetil CoA. Reacciones del ciclo.
Regulación del ciclo. Balance energético. Compartimentalización
mitocondrial. Translocasas. Lanzadera malato-aspartato. Función
anfibólica. VIA DE LAS PENTOSAS. Etapas. Función. Enzimas
implicadas. Relación con la glucólisis. Importancia metabólica.
• BOLILLA 4 (IA y LCTA.): Descarboxilación oxidativa del piruvato,
complejo de la piruvato deshidrogenasa. Regulación. CICLO DE
KREBS. Destino de la Acetil-CoA. Mecanismo enzimático.
Regulación. Balance energético. Compartimentación mitocondrial.
Translocasas. Lanzadera malato-aspartato. Función anfibólica.
Reacciones anapleróticas. VÍA DE LAS PENTOSAS FOSFATO.
Etapas. Función. Enzimas implicadas. Relación con la glucólisis.
Importancia metabólica.
Glucosa yotras Acs. Grasos
hexosas
Glucosa
Acs. Grasos
Ciclo anfibólico
Glucosa
Acs. Grasos
REACCIONES ANAPLEROTICAS
ANAPLEROTICO (DEL GRIEGO= RELLENAR)
Son aquellas reacciones que permiten reponer
intermediarios del Ciclo de Krebs que han sido
sustraídos por otras rutas biosintéticas.
Mantienen un equilibrio de las concentraciones
intramitocondriales de los intermediarios del ciclo.
PEP
carboxilasa
PEPcarboxiquinasa
Piruvato
carboxilasa
Enzima málica
PEP: fosfoenolpiruvato
REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENO
• PEP CARBOXILASA (Plantas y algunas bacterias)
Fosfoenolpiruvato + HCO3-
oxalacetato + Pi
• PEP CARBOXIQUINASA (Músculo esquelético y cardíaco).
Fosfoenolpiruvato + HCO3- + GDP
oxalacetato + GTP
• PIRUVATO CARBOXILASA (ACTIVADA POR ACETIL-CoA,
presente principalmente en Hígado y Riñón)
Piruvato + HCO3- + ATP
oxalacetato + ADP + Pi
• ENZIMA MALICA
Piruvato + HCO3- + NADPH + H+
L-malato + NADP+ + H2O
FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS
Catabólicas:
• Producción de energía metabólica en forma de
ATP.
• Producción de la mayor parte del CO2 de la
célula.
Anabólicas:
• Provisión de citrato a partir del cual se
obtiene el precursor para la síntesis de ácidos
grasos (Acetil-CoA).
• Provisión de precursores para la síntesis de
aminoácidos, nucleótidos y porfirinas.
Destinos metabólicos de la Glu-6-P
Glucógeno
Glucógeno-génesis
Glu-6-fosfatasa
(sólo en hígado)
Glucosa
Via de las Pentosas
GLUCOSA-6-P
Ribosa-5-P
Via Glicolitica
Piruvato
Fase Oxidativa de la Vía de las Pentosas
Fase No-oxidativa de la Vía de las Pentosas
CARACTERISTICAS DE LAS REACCIONES
DE LA VIA DE LAS PENTOSAS
• La vía de la pentosas consta de dos fases:
1) oxidativa y 2) no oxidativa.
• La reacciones de la fase oxidativa son
irreversibles.
• Las reacciones de la fase no oxidativa son
reversibles.
• Según las necesidades de la célula es
mas activa una fase o la otra.
REACCIONES DE LA FASE OXIDATIVA
Glucosa-6-fosfato
deshidrogenasa
Glucosa-6-fosfato
Lactonasa
6-fosfogluconato
6-fosfogluconolactona
NADP+ NADPH + H+
CO2
6-fosfogluconato
deshidrogenasa
6-fosfogluconato
Ribulosa 5-fosfato
REACCIONES DE LA FASE NO OXIDATIVA
Xilulosa-5-P
Transcetolasa
Gliceraldehído 3-P
(TPP)
Ribulosa-5-P
Ribosa-5-P
Sedoheptulosa-7P
REACCIONES DE LA FASE NO OXIDATIVA (CONT.)
Transaldolasa
G-3-P
Eritrosa-4-P
Sedoheptulosa-7P
Transcetolasa
+
Fructosa-6-P
+
(TPP)
Eritrosa-4-P
Xilulosa-5-P
Gliceraldehído 3-P
Fructosa-6-P
Regulación de la Vía de las Pentosas Fosfato
Inhibida alostéricamente por el NADPH
Enzima limitante de la velocidad o
enzima reguladora de la Vía de las
Pentosas
Activada por NADP+
Inhibida por la luz en cloroplastos
Utilidades metabólicas de la Vía de las
Pentosas Fosfato
Capacidad reductora para la
biosíntesis de, por ej., ácidos grasos,
colesterol, hormonas esteroideas, etc.
VIA DE LAS PENTOSAS
• Tiene lugar en el citosol celular.
• No es una vía de producción de ATP.
• Produce NADPH para la síntesis de ácidos
grasos y esteroides.
• Produce ribosa-5-fosfato para la síntesis de
nucleótidos (ATP, GTP, CTP, UTP, TTP, NAD,
FAD) y ácidos nucleicos.
• Produce intermediarios de la vía glicolítica:
gliceraldehído-3- fosfato y fructosa-6-fosfato.
Reacciones Oxidativas de
la Vía de las Pentosas
VG
Consideraciones finales sobre la Via de las Pentosas fosfato
 Puede considerarse otra forma de oxidar la glucosa-6-fosfato a
CO2, como ocurre en la glucólisis y en el ciclo del Acido Cítrico.
 La ruta de las pentosas fosfato
intermediarios para otras vías metabólicas.
es
generadora
de
 El destino real de los azúcares fosfatos (Ribosa-5-P, Gli-3-P,
Fru-6-P) depende de las necesidades metabólicas de las células en
la que se está produciendo la vía.
 En mamíferos, esta vía es muy activa en los tejidos donde se
lleva a cabo la síntesis de ácidos grasos (utiliza NADPH) glándula
mamaria, tejido adiposo, corteza adrenal e hígado.
 También en mamíferos, el NADPH actúa en procesos de
desintoxicación dependientes de citocromo P450 en hígado.
 En eritrocitos, NADPH, contribuye a mantener la concentración
de Glutatión reducido y disminuir los niveles de metahemoglobina.
QUIMICA BIOLOGICA
LBM, IA y LCyTA
• BOLILLA 5 (LBM): METABOLISMO DEL GLUCOGENO.
Glucogenólisis. Enzimas. Regulación. Glucogeno-génesis. Enzimas.
Glucogenina. Control hormonal. BIOSÍNTESIS DE GLUCOSA:
Gluconeogénesis. Compartimentalización. Reacciones. Costo
energético.
• BOLILLA 5 (IA y LCyTA): Biosíntesis de carbohidratos.
Gluconeogénesis: Ubicación celular, reacciones irreversibles, su
regulación. Importancia metabólica. Regulación recíproca de
glucólisis y gluconeogénesis. Metabolismo del glucógeno: Síntesis y
degradación. Regulación enzimática. Metabolismo del almidón.
Síntesis y degradación.
GLUCONEOGENESIS
-Es una vía por la cual se puede sintetizar glucosa y glucógeno
a partir de precursores no glucídicos:
- Glicerol (proveniente de la degradación de ácidos grasos).
- Aminoácidos (derivados del recambio de proteínas).
- α-cetoácidos (productos de la degradación de
aminoácidos) por ej. piruvato y oxalacetato.
- Lactato (del metabolismo anaerobio).
- Acetil-CoA (sólo en plantas y algunas bacterias)
-En los mamíferos, ocurre principalmente en hígado y riñón.
-Revierte las tres reacciones irreversibles de la vía glicolítica a
través de las reacciones (de desvío) catalizadas por:
- Piruvato carboxilasa (mitocondrial).
- PEP carboxiquinasa (isoenzimas, citosólica y
mitocondrial).
- Fru-1,6- fosfatasa (citosólica).
- Glu-6-fosfatasa (citosólica, solo en hígado).
- Es un proceso que consume energía metabólica.
Glucólisis
Gluconeogénesis
Gluconeogénesis
Costo energético
- A partir de piruvato
2 piruvato (3C)
1 Glu (6C)
PC
1 ATP (x 2) = 2 ATP
PEPCQ
1 GTP (x 2) = 2 GTP
PGQ
1 ATP (x 2) = 2 ATP
- A partir de glicerol
2 glicerol (3C)
GQ
1 Glu (6C)
1 ATP (x 2) = 2 ATP
GQ (ATP)
PGQ (ATP)
Reacciones reversibles
de la VG
REGULACION DE LA GLUCONEOGENESIS
HORMONAL:
GLUCAGON Y ADRENALINA  ACTIVAN LAS
ENZIMAS REGULADORAS DE LA GLUCONEOGENESIS
ALOSTERICA:
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA
PIRUVATO CARBOXILASA
FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
Regulación de la Gluconeogenesis
¿Cuándo se activa la gluconeogénesis?
- Ingesta de una dieta pobre en
carbohidratos. Disminución de la
glucemia (↑ Glucagón).
- Durante y luego de
actividad muscular intensa.
(↑ Adrenalina)
una