Download 2 ATP - quimicabiologicaunsl

DESTINO DEL PIRUVATO
GLUCOSA
VG
2 PIRUVATO
O2
Anaerobiosis
2 Lactato
Etanol
O2
AEROBIOSIS
2 Acetil-CoA + 2 CO2
Fermentación
Láctica
Fermentación
Alcohólica
C. KREBS
4 CO2+ 4 H2O
Células animales
PROCEDENCIAS DEL PIRUVATO
•
•
VIA GLICOLITICA
AMINOACIDOS
Fuente exógena
(Glucosa, fructosa,
galactosa, Manosa)
Fuente endogéna
(glucógeno ó almidón)
Por transaminación
(alanina)
Durante la Degradación
(serina,triptofano)
DESTINO DEL PIRUVATO EN
AEROBIOSIS
• Ingresa a la mitocondria
• Mecanismo simporter interno que
cotransporta un protón
• Dentro de la mitocondria se descarboxila a
Acetil-CoA
• Interviene un complejo multienzimático
COMPLEJO DE LA PIRUVATO DESHIDROGENASA
• Se encuentra en la
matriz mitocondrial
• E1: Piruvato deshidrogenasa
• No forma parte del
Ciclo de Krebs
• E2: Dihidrolipoamida transacetilasa
• E3: Dihidrolipoamida deshidrogenasa
• 3 enzimas distintas
y cinco coenzimas.
• 5 Coenzimas: TPP, Acido lipoico`Lipoamida, FAD, NAD, CoASH
• Las cadenas de E1 contienen TPP
• E2: ác. Lipoico unido covalentemente
• E3 : FAD fuertemente unido
ESTRUCTURA DEL ACIDO LIPOICO
• POSEE DOS GRUPOS TIOLES ESENCIALES
• EN LA FORMA REDUCIDA SE ENCUENTRAN COMO HS- Y EN
LA OXIDADA COMO -S-S• INTERVIENE EN REACCIONES DE OXIDO-REDUCCION
• ACTUA COMO PORTADOR DE HIDROGENOS Y COMO
PORTADOR DE ACILOS.
REACCION DE DESCARBOXILACION DEL PIRUVATO
(DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA)
REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE PDH
Acetil-CoA
• REGULACION
ALOSTERICA
-
NADH
ATP
• MODIFICACION
COVALENTE
+
ATP
FOSFORILACION
DESFOSFORILACION
Glicólisis
PDH
DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA
DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO
• ACETIL- CoA
• NADH
CICLO DE
KREBS
CADENA
RESPIRATORIA
Procedencia de la Acetil-CoA
Hidratos de
Carbono
Aminoácidos
PIRUVATO
ACETIL-CoA
b-Oxidación de
ácidos grasos
Cuerpos
cetónicos
FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS
• Fuente productora de enzimas reducidas
utilizadas para la producción de ATP,
• Produce la mayor parte del CO2 de la
célula.
• Convierte intermediarios en precursores
de ácidos grasos
• Proporciona precursores para la síntesis
de proteínas y ácidos nucleicos.
Condensación
Acetil-CoA
Deshidratación
Deshidrogenación
Oxalacetato
Malato
Citrato
CisAconitato
Hidratación
Hidratación
Fumarato
Isocitrato
Succinato
Deshidrogenación
a-Ceto
glutarato
Succinil-CoA
Fosforilación a
nivel de sustrato
GTP
Descarboxilación
oxidativa
Descarboxilación
oxidativa
ESQUEMA DE LA PRIMERA REACCION
DEL C. DE KREBS
Glicolisis ó
Piruvato
Acetil-CoA
Oxalacetato
CICLO DE
KREBS
Citrato
REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASA
Esquema de distribución de carbonos desde
Succinato a Oxalacetato
DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO
1 NADH
1X3
3 ATP
BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE
KREBS
3 NADH
1 FADH2
1 GTP
3X3
1X2
9 ATP
2 ATP
1 ATP
12 ATP
RENDIMIENTO DE ATP POR OXIDACION
TOTAL DE 1 MOLECULA DE GLUCOSA
VIA GLICOLITICA: 2 ATP
UNA GLUCOSA PRODUCE 2 MOLECULAS DE PIRUVATO :
15 + 15 = 30 ATP
2 NADH por sistema lanzadera:
2 o 3 ATP c/u = 4 ó 6 ATP
TOTAL: 30 ATP + 6 (4) ATP = 36 ó 38 ATP
REGULACION DEL CICLO DE KREBS
NADH
-
ATP
ADP
+
•
•
•
•
Piruvato deshidrogenasa
Citrato sintasa
Isocitrato deshidrogenasa
a.Cetoglutarato deshidrogenasa
• Piruvato deshidrogenasa
• Citrato sintasa
• Isocitrato deshidrogenasa
REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE
RELLENO
• PIRUVATO CARBOXILASA
Piruvato + HCO3- + ATP
(+) Acetil-CoA
oxalacetato + ADP + Pi
BIOTINA
• ENZIMA MALICA
Piruvato+HCO3- +NADPH+ H+ L-malato+NADP++ H2O
• REACCIONES DE TRANSAMINACION
GLUCONEOGENESIS
•
TIENE LUGAR PRINCIPALMENTE EN HIGADO
•
SE SINTETIZA GLUCOSA A PARTIR DE PRECURSORES QUE NO SON
HIDRATOS DE CARBONO.
•
PRECURSORES:
•
•
•
•
•
GLICEROL
a -CETOACIDOS
LACTATO
PIRUVATO
ES UN PROCESO QUE CONSUME ENERGIA
REACCIONES DE LA VIA
GLUCONEOGENICA
•
TIENE TRES REACCIONES DIFERENTES A LA VIA GLICOLITICA
•
LAS TRES REACCIONES IRREVERSIBLES SON REVERTIDAS POR
TRES ENZIMAS DIFERENTES:
•
PIRUVATO CARBOXILASA
•
FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
•
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA
BIOSINTESIS DE FOSFOENOLPIRUVATO
PIRUVATO CARBOXILASA
PIRUVATO + CO2 + H2O
(+) Acetil-CoA
ENZIMA
MITOCONDRIAL
OXALACETATO + H+
ATP
ADP+ Pi
FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
OXALACETATO
GTP
FOSFOENOLPIRUVATO + CO2
GDP
ISOENZIMAS CITOSOLICA Y
MITOCONDRIAL
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATO + H2O
FRUCTOSA-6-FOSFATO +
Pi
ETAPAS DE LA GLUCONEOGENESIS
Citosol
GTP
Malato
Oxalacetato
M
x2
Fosfoenolpiruvato
GLUCOSA
2-PGL
Oxalacetato
ATP
MDH
Malato
GLU-6-P
3-PGL
x2
ATP
Piruvato
Mitocondria
FRU-6-P
1,3-BPGL
P
NADH
FRU-1,6BP
Piruvato
x
2
GLI-3-P
PDHC
GASTO DE ENERGIA EN LA
GLUCONEOGENESIS
• (2) OXALACETATO
2 ATP
• (2) FOSFOENOLPIRUVATO
2 GTP
• (2) 1,3-BISFOSFOGLICERATO 2 ATP
TOTAL: 4 ATP y 2 GTP por molécula de glucosa.
GLUCOSA A PARTIR DE GLUCOSA-6-FOSFATO
GLUCOSA-6-FOSFATASA (Hígado y riñón)
GLUCOSA-6-FOSFATO + H2O
GLUCOSA + Pi
REACCION IRREVERSIBLE
ESTA ENZIMA NO SE ENCUENTRA EN MUSCULO
REGULACIÓN DE LA GLUCONEOGÉNESIS
• Hormonal:
Glucagón
Activa la
Gluconeogénesis
a nivel de la FBFasa
• Alostérica
Fructosa-1,6
bisfosfatasa
(-) AMP y ADP
VIA DE LAS PENTOSAS
• Tiene lugar en el citoplasma
• No es una vía de producción de ATP
• Sintetiza ribosa-5-fosfato para la síntesis de
nucleótidos
• Sintetiza NADPH para la síntesis de ácidos grasos,
esteroides, etc.
• Produce intermediarios de la vía glicolítica
(gliceraldehído fosfato y fructosa-6-fosfato
CARACTERISTICAS DE LAS REACCIONES DE
LA VIA DE LAS PENTOSAS
• La vía de la pentosas consta de dos fases:
Una oxidativa y una no oxidativa
• La reacciones de la vía oxidativa son
irreversibles
• Las reacciones de la vía no oxidativa son
reversible
• Según las necesidades de la célula es activa
una u otra vía.
REACCIONES DE LA FASE OXIDATIVA
NADP+
NADPH +
Mg++
Mn++
Ca++
H+
Glucosa-6-fosfato
deshidrogenasa
Lactonasa
6-fosfogluconato
6-fosfogluconolactona
Glucosa-6-fosfato
NADP+ NADPH + H+
CO2
6-fosfogluconato
deshidrogenasa
6-fosfogluconato
Mg++
Ribulosa-5-P
isomerasa
Ribulosa 5-fosfato
Ribosa-5fosfato
REACCIONES DE LA FASE NO OXIDATIVA
PPT
Epimerasa
Transcetolasa
Ribulosa-5-P
Xilulosa-5-P
Ribosa-5-P
Gliceraldehído 3-P
Sedoheptulosa-7P
Transaldola
sa
Gliceraldehído 3-P
Fructosa-6-P
Eritrosa-4-P
Sedoheptulosa-7P
PPT
+
Eritrosa-4-P
Transcetolasa
Xilulosa-5-P
+
Gliceraldehído 3-P
Fructosa-6-P
Esquema de la Vía de las Pentosas
FASE OXIDATIVA
E1
Glucosa-6-P
E2
PGL
E3
PGN
FASE NO OXIDATIVA
TC
Ribosa-5-P
SHP
TA
D-Ribosa-5-P
RLP
PPT
FP
TC
+
GAP
Xilulosa-5-fosfato
E4
EP
+
XP
FP
+
GA P
SORBITOL
Se forma por reducción enzimática de glucosa y puede metabolizarse para
formar fructosa
La enzima que cataliza la reacción de síntesis de sorbitol es una alcohol
reductasa (cristalino, riñón y SNP)
En pacientes diabéticos se produce un aumento de la síntesis y como
consecuencia produce daño en las células de los tejidos mencionadosEl sorbitol se encuentra en gran alta concentración en peras, duraznos y
manzanas
Es utilizado como edulcorante (chicle) y humectante en la elaboración de
alimentos.
Metabolismo del sorbitol