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Glucólisis
Carlos I. González, Ph.D.
Catedrático Asociado
Departamento de Biología
Universidad de Puerto Rico – Río Piedras
Oficina: Julio García Díaz #106
Tel: 787-764-0000 ext. 2482
e-mail: [email protected]
Hrs. Oficina: L y W 11:30am – 12:30pm
14| Glucose Utilization and Biosynthesis
© 2013 W. H. Freeman and Company
Central Importance of Glucose
• Glucose is an excellent fuel
– Yields good amount of energy upon oxidation
– Can be efficiently stored in the polymeric form
– Many organisms and tissues can meet their energy
needs on glucose only
• Glucose is a versatile biochemical precursor
– Bacteria can use glucose to build the carbon
skeletons of:
• All the amino acids
• Membrane lipids
• Nucleotides in DNA and RNA
• Cofactors needed for the metabolism
Four Major Pathways
of Glucose Utilization
Oxidación de glucosa a CO2 y H2O
ΔG’o = -2,840 KJ/mol
Four Major Pathways
of Glucose Utilization
• Storage
– Can be stored in the polymeric form (starch, glycogen)
– When there’s plenty of excess energy
• Glycolysis
– Generates energy via oxidation of glucose
– Short-term energy needs
• Pentose Phosphate Pathway
– Generates NADPH via oxidation of glucose
– For detoxification and the biosynthesis of lipids and
nucleotides
• Synthesis of Structural Polysaccharides
– For example, in cell walls of bacteria, fungi, and plants
GLUCÓLISIS
La oxidación de glucosa libera
mucha energía y es un precursor
excelente (a.a, ácidos grasos,
nucleótidos, coenzimas.)
C6H12O6 + 6O2 –> 6CO2 + 6H2O
ΔG’o = -2840 kJ/mol
GLUCÓLISIS
Glucólisis - Nacimiento de Bioquímica,
proceso universal, único proceso para
generar energía en algunos tejidos.
Glucosa (6C) –> 2Triosas (3C)
Energía se utiliza para sintetizar ATP y
NADH, o se almacena (glucógeno,
almidón).
Glycolysis: Importance
• Sequence of enzyme-catalyzed reactions by which
glucose is converted into pyruvate
• Pyruvate can be further aerobically oxidized
• Pyruvate can be used as a precursor in biosynthesis
• Some of the oxidation-free energy is captured by the
synthesis of ATP and NADH
• Research of glycolysis played a large role in the
development of modern biochemistry
–
–
–
–
Understanding the role of coenzymes
Discovery of the pivotal role of ATP
Development of methods for enzyme purification
Inspiration for the next generations of biochemists
Feeder Pathways for Glycolysis
Feeder Pathways for Glycolysis
• Glucose molecules are cleaved from glycogen
and starch by glycogen phosphorylase
– Yielding glucose-1-phosphate
• Disaccharides are hydrolyzed
– Lactose: glucose and galactose
– Sucrose: glucose and fructose
– Fructose, galactose, and mannose enter
glycolysis at different points
Glycolysis: Overview
• In the evolution of life, glycolysis probably was one of
the earliest energy-yielding pathways
• It developed before photosynthesis, when the
atmosphere was still anaerobic
• Thus, the task upon early organisms was:
How to extract free energy from glucose anaerobically?
• The solution:
– First: Activate it by phosphorylation
– Second: Collect energy from the high-energy metabolites
GLUCÓLISIS
10 pasos - 2 etapas (todo citoplasma)
1) preparativa- rxns. endergónicas,
se utilizan 2 ATP para activar glucosa
(aumenta energía libre de reactante)
y se degrada en 2 moléculas de 3C.
P-C6 –> Fructosa 6P –> P-C1–> lísis
en 2-3C–> dihidroxiacetona –>
isomeriza a gliceraldehído 3P.
GLUCÓLISIS
2) “payoff” - rxns. exergónicas, se
recobra ATP invertidos, produce
2 ATP, 4 e- se almacenan en 2
NADH, y se forman 2 moléculas
de piruvato.
2 glyc.3P (oxida y fosforila por Pi,
no ATP)–> 1,3 BiP-glyc. –>
2piruvato
GLUCÓLISIS
Tres Rxns. Imp. en Glucólisis:
a)degradación 1 glucosa (6C) a 2
piruvatos (3C)
b) fosforilación de ADP a ATP por
compuestos ricos en energía.
c) transferencia de ión de hidruro
(2e- y 1 protón) para formar
NADH.
Glycolysis:
Overview
Glycolysis: The Preparatory Phase
Glycolysis: The Payoff Phase
GLUCÓLISIS
Glucólisis - alguna energía
acumulada en ATP, mayoría en
piruvato.
Glucosa + 2NAD+ +2ADP+2Pi –>
2piruvato + 2NADH + 2H+ + 2ATP
+ 2H2O
GLUCÓLISIS
Se puede dividir ecuación en:
1)glucosa a piruvato
Glucosa+2NAD+–> 2piruvato +
2NADH + 2H+
ΔG’o = -146 kJ/ mol exergónica
GLUCÓLISIS
2) Formación de ATP
2ADP + 2Pi –> 2ATP + 2 H2O
ΔG’o = 61 kJ/mol endergónica
ΔG’os = -146+61 =-85 kJ/mol
IRREVERSIBLE!
(5% energía total potencial en
glucosa) Si piruvato –> CO2 + H2O
ΔG’o = -2840KJ/mol
9 intermediarios en glucólisis son
compuestos fosforilados. Por qué?
Funciones de estos compuestos
fosforilados:
1)A pH 7, tienen carga -, no pueden salir
de la cel.
2) Almacenan energía, donan grupos P
para formar ATP de ADP.
3) Enzimas los reconocen y dan
especificidad a las Rxns.
Chemical Logic of Glycolysis
Error libro-nueva ediciόn:
Movimiento es de C-3 a C-2
1) Activación de Glucosa
- Glucosa se fosforila en C6, fosforilación imparte carga –
- Requiere ATP
-Mg2+ parte del sustrato de la enzima (ATP + Mg2+ )
- Enzima – Hexokinasa, hígado (glucokinasa o hexokinasa
IV), soluble, como todas las otras de glucólisis
Step 1: Phosphorylation of Glucose
Step 1: Phosphorylation of Glucose
• Rationale
•
•
•
•
– Traps glucose inside the cell
– Lowers intracellular glucose concentration to allow
further uptake
This process uses the energy of ATP
Hexokinase in eukaryotes, and glucokinase in prokaryotes
Nucleophilic oxygen at C6 of glucose attacks the last ()
phosphate of ATP
ATP-bound Mg++ facilitates this process by shielding the
negative charges on ATP
• Highly thermodynamically favorable/irreversible
– Regulated mainly by substrate inhibition
1) Activación de Glucosa
Mg2+ es esencial para la
actividad de la enzima ya que
escuda las cargas negativas de
los átomos de O2 y hace que el
fósforo γ (gamma) sea más
accesible para el ataque
nucleofílico del C6-OH de la
glucosa.
2) Isomerización de Glucosa 6P a Fructosa 6P
- Enzima – isomerasa, cambia de aldosa a cetosa
- Rx reversible
- requiere Mg2+
Step 2: Phosphohexose Isomerization
Step 2: Phosphohexose Isomerization
• Rationale
– C1 of fructose is easier to phosphorylate by PFK
– Allows for symmetrical cleave by aldolase
• An aldose (glucose) can isomerize into a ketose (fructose)
via an enediol intermediate
• The isomerization is catalyzed by the active-site glutamate,
via general acid/base catalysis
• Slightly thermodynamically unfavorable/reversible
– Product concentration kept low to drive forward
Mechanism of Phosphohexose Isomerase
His residue in
active site, imp.
for ring opening
and closing.
Mechanism of Phosphohexose Isomerase:
Base Catalysis
Mechanism of Phosphohexose Isomerase:
Acid Catalysis
Enediol – alkene with an –OH group on
both sides of the C=C double bond!
Mechanism of Phosphohexose Isomerase
3) Fosforilación de Fructosa 6P a Fructosa 1,6 BiP
Irreversible
-Enzima – Fosfofructocinasa I (PFK-1), imp. en
regulación, alosterismo por AMP, ATP y citrato.
-segunda fosforilación
- Requiere ATP y Mg2+
Destinado a glucólisis,
Ahora no hay vuelta atrás…
Step 3: 2nd Priming Phosphorylation
Step 3: 2nd Priming Phosphorylation
• Rationale
– Further activation of glucose
– Allows for 1 phosphate/3-carbon sugar after step 4
• First Committed Step of Glycolysis
– fructose 1,6-bisphosphate is committed to become pyruvate
and yield energy
• This process uses the energy of ATP
• Highly thermodynamically favorable/irreversible
• Phosphofructokinase-1 is highly regulated
– By ATP, fructose-2,6-bisphosphate, and other metabolites
– Do not burn glucose if there is plenty of ATP
3) Fosforilación de Fructosa 6P a Fructosa 1,6 BiP
Mg2+ es esencial para la
actividad de la enzima
PFK.
Escuda las cargas
negativas de los átomos
de O2 y hace que el fósforo
γ (gamma) sea más
accesible para el ataque
nucleofílico del C1-OH de
la F6P sobre el átomo de
fósforo γ (gamma) del
complejo Mg2+ -ATP.
4) Lísis de Fructosa 1,6BiP
- Enzima – Aldolasa, rompe molécula de 6C en 2
de 3C (triosas)
-ΔG’o = positivo pero en cels. Rx. reversible
- Los productos son removidos rápidamente por
pasos subsiguientes, Rx. procede
Step 4: Aldol Cleavage of F-1,6-bP
Step 4: Aldol Cleavage of F-1,6-bP
• Rationale
– Cleavage of a six-carbon sugar into two three-carbon
sugars
– High-energy phosphate sugars are three-carbon sugars
• The reverse process is the familiar aldol condensation
• Animal and plant aldolases employ covalent catalysis
• Fungal and bacterial aldolases employ metal ion catalysis
• Thermodynamically unfavorable/reversible
– GAP concentration kept low to pull reaction forward
Mechanism of Class I Aldolases
4) Lísis de Fructosa 1,6BiP (Ruptura Aldólica)
Nota: Se revierte el sistema de
numeración de los átomos
Rxn. catalizada por una base, el
intermediario enolato es estabilizado
por resonancia al removerse los e- de
O del grupo carbonilo. Ruptura de
aldol entre C3 y C4 requiere
carbonilo en el C2 y OH en el C4.
Imp. isomerizar G6P a F6P (paso 2).
4) Lísis de Fructosa 1,6BiP (Ruptura Aldólica)
5) Conversión de Triosas
- Enzima – isomerasa
- Rx. Procede siempre hacia Glyc 3P, el único
degradado en los pasos subsiguientes.
Step 5: Triose Phosphate Interconversion
Step 5: Triose Phosphate Interconversion
• Rationale:
– Allows glycolysis to proceed by one pathway
• Aldolase creates two triose phosphates:
– Dihydroxyacetone Phosphate (DHAP)
– Glyceraldehyde-3-Phosphate (GAP)
• Only GAP is the substrate for the next enzyme
• DHAP must be converted to GAP
• Completes preparatory phase
• Thermodynamically unfavorable/reversible
– GAP concentration kept low to pull reaction forward
Isomerización a Gliceraldehído-3P
Isomerización a Gliceraldehído-3P
Similar al Paso 2
catalizado por…
Segunda Etapa
6) Oxidación de Gliceraldehido-3P
- Enzima – dehidrogenasa de Glyc-3P
- Se añade Pi a cada molécula de Glyc-3P y se remueve
H+ por NAD+. Electrones son transportados a NAD+
como “hydride” ion (2 e- + 1 H+, el otro H+ va al medio).
- Producto 1,3 Bifosfoglicerato (1er intermediario de
glucólisis) que contiene mucha energía
Step 6: Oxidation of GAP
Step 6: Oxidation of GAP
• Rationale:
– Generation of a high-energy phosphate compound
– Incorporates inorganic phosphate
– Which allows for net production of ATP via glycolysis!
• First energy-yielding step in glycolysis
• Oxidation of aldehyde with NAD+ gives NADH
• Active site cysteine
– Forms high-energy thioester intermediate
– Subject to inactivation by oxidative stress
• Thermodynamically unfavorable/reversible
– Coupled to next reaction to pull forward
Mechanism of GAPDH
IMP. Regenerar NAD+
Segunda Etapa
6) Oxidación de Gliceraldehido-3P
7) Transferencia de grupo fosfato a ADP
Enzima – cinasa de fosfoglicerato (cinasa por paso
a la inversa, en gluconeogenesis y fijación de CO2 en
fotosíntesis)
1,3BiP fosfoglicerato dona energía a ADP y forma
ATP, se requiere complejo Mg2+-ADP.
Pasos 6 y 7 unidos para tener un ΔG = negativo.
Step 7: 1st Production of ATP
Step 7: 1st Production of ATP
• Rationale:
– Substrate-level phosphorylation to make ATP
• 1,3-bisphosphoglycerate is a high-energy compound
– can donate the phosphate group to ADP to make ATP
• Kinases are enzymes that transfer phosphate groups
from ATP to various substrates
• Highly thermodynamically favorable/reversible
– Is reversible because of coupling to GAPDH reaction
6) Oxidación de Gliceraldehido-3P y
7) Transferencia de grupo fosfato a ADP
ln Q (mass-action ratio)
ΔG = ΔG’o + RT ln [1,3BiP glyc] [NADH]
[glyc 3P] [Pi] [NAD+]
El paso 7 va consumiendo 1,3 BiP,
[C][D]/[A][B] < 1, ΔG es negativo.
Formación de ATP por transferencia de grupo
fosfato de 1,3BiP a ADP =fosforilación a nivel
de sustrato, ocurre en citoplasma y envuelve
enzimas solubles, distinta a fosforilación
oxidativa (enzimas en la membrana y
gradiente de protones).
8) Conversión de 3-fosfoglicerato a
2-fosfoglicerato
- Enzima – mutasa, transfiere fosfato deC-3 a C-2
- Rx. reversible, Mg2+
Step 8: Migration of the Phosphate
Step 8: Migration of the Phosphate
• Rationale:
– Be able to form high-energy phosphate compound
• Mutases catalyze the (apparent) migration of functional
groups
• One of the active site histidines is post-translationally
modified to phosphohistidine
• Phosphohistidine donates its phosphate to O2 before
retrieving another phosphate from O3
– 2,3-bisphosphoglycerate intermediate
– Note that the phosphate from the substrate ends up bound to
the enzyme at the end of the reaction
• Thermodynamically unfavorable/reversible
– Reactant concentration kept high by PGK to push forward
Mechanism of Phosphoglycerate Mutase:
Base Catalyzed Phosphoryl Transfer
9) Remoción de H2O
-Enzima enolasa, remueve H2O
-Rx. reversible
-PEP compuesto rico en energía
Step 9: Dehydration of 2-PG to PEP
• Rationale
– Generate a high-energy phosphate compound
• 2-Phosphoglycerate is not a good enough phosphate donor
– Two negative charges in 2-PG are fairly close
– But loss of phosphate from 2-PG would give a secondary alcohol
with no further stabilization
• Slightly thermodynamically unfavorable/reversible
– Product concentration kept low to pull forward
10) Transferencia de grupo fosfato de PEP a ADP
-Enzima – cinasa de piruvato, requiere Mg2+ y K+
- Imp. Regulación
- Formación de 2 ATP
- Rx. Irreversible
Step 10: 2nd Production of ATP
Step 10: 2nd Production of ATP
• Rationale
– Substrate-level phosphorylation to make ATP
– Net production of 2 ATP/glucose
• Loss of phosphate from PEP yields an enol that
tautomerizes into ketone
• Tautomerization
– effectively lowers the concentration of the reaction product
– drives the reaction toward ATP formation
• Pyruvate kinase requires divalent metals (Mg++ or Mn++)
for activity
• Highly thermodynamically favorable/irreversible
– Regulated by ATP, divalent metals, and other metabolites
10) Transferencia de grupo fosfato de PEP a ADP
Pyruvate Tautomerization
Drives ATP Production
Glycolysis: The Preparatory Phase
Glycolysis: The Payoff Phase
Ecuación Final:
Glucosa + 2ATP +2NAD+ + 4ADP + 2Pi –>
2 piruvato + 2ADP + 2 NADH + 2H+ + 4ATP
+ 2H2O
Glucosa + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi –>
2 piruvato + 2 NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O
2 piruvato, 2 ATP neto, 2 NADH
En presencia de O2, NADH se reoxida a NAD+
por transferencia de electrones en la cadena
de transporte (mitocondrio). Se transforma
energía para síntesis de ATP por fosforilación
oxidativa.
RESUMEN DE GLUCÓLISIS
1
glucosa –> 2 piruvato
 2 ADP + Pi –> 2ATP
 4e- transferidos de glyc-3P a NAD+
Enzimas de glucólisis - solubles pero
forman complejos y los metabolitos son
transferidos de una enzima a otra en una
forma más eficiente. Algunas asociadas a
filamentos de actina en “citoesqueleto”.
(Channeling of intermediates)
Cáncer- glucólisis mucho más
rápido (10-fold) que en tejidos
normales.
Cels. cancerosas- hypoxia (low
O2), carecen de red de capilares
para suplir O2 al tumor.
Dependen de glucólisis para
producción de ATP.
Positron Emission Tomography
(PET) Scan - detecta cáncer con
18F-labeled 2-fluoro-2deoxyglucose. Análogo para
hexokinasa pero no es convertido
al intermediario de enediol en la
reacción de fosfohexosa
isomerasa.
Catabolismo de carbohidratos
Catabolismo de Carbohidratos
Glucógeno y almidón - fosforilasa, enlace α1,4
glicosídico es atacado por Pi y se remueve el
monosacárido terminal como Glucosa 1P. Mutasa
cambia el P de C-1 a C-6, entra a glucólisis (similar a
3P-glicerato convertido a 2P-glicerato)
Sucrosa - Fructosa + Glucosa, Fructosa es convertida
a Fructosa 6P por hexokinasa (músculos y riñones)
En el hígado, fructokinasa produce Fructosa 1P, entra
como glyceraldehido-3P
Galactosa - varias conversiones hasta glucosa-1P
Rutas metabólicas alternas del piruvato
(2 anaeróbicas y 1 aeróbica)
No ATP por O2, no NAD+,
piruvato se reduce a
lactato, acepta e- de
NADH y se regenera
NAD+ para
continuar glucólisis.
Anaerobic Glycolysis:
Fermentation
• Generation of energy (ATP) without consuming
oxygen or NAD+
• No net change in oxidation state of the sugars
• Reduction of pyruvate to another product
• Regenerates NAD+ for further glycolysis under
anaerobic conditions
• The process is used in the production of food from
beer to yogurt to soy sauce
Animals undergo
lactic acid fermentation
• Reduction of pyruvate to lactate, reversible
• During strenuous exercise, lactate builds up in the muscle
– Generally less than 1 minute
• The acidification of muscle prevents its continuous
strenuous work
• The lactate can be transported to the liver and converted
to glucose there
• Requires a recovery time
– High amount of oxygen consumption to fuel gluconeogenesis
– Restores muscle glycogen stores
Reducción de piruvato a ácido láctico
en ausencia de O2
Enzima- dehidrogenasa de lactato
Se regenera NAD+ y es utilizado
en glucólisis, 2ATP.
Músculo, acumulación de ácido
láctico, acidez (H+) causa dolor y
calambre.
Microorg.- Industria de queso
y yogurt, lactosa se fermenta
a ácido láctico, éste se disocia
en lactato y H+, pH bajo –
precipita proteínas = queso y
yogurt
Lactic Acid Fermentation
Reducción de piruvato a ácido láctico
(Fermentacion Homoláctica)
Transferencia de ión de hidruro desde el C4 del NADH
al C2 del piruvato con transferencia simultánea de un
protón del imidazol de His195
The Cori Cycle
Yeast undergo
Ethanol Fermentation
• Two-step reduction of pyruvate to ethanol, irreversible
• Humans do not have pyruvate decarboxylase
• We do express alcohol dehydrogenase for ethanol
metabolism
• CO2 produced in the first step is responsible for:
– carbonation in beer
– dough rising when baking bread
• Both steps require cofactors
– Pyruvate decarboxylase: Mg++ and thiamine pyrophosphate
– Alcohol dehydrogenase: Zn++ and NAD+
Fermentación Alcohólica
Carbonación de la cerveza, eleva
el pan
Otros productos-butanol,
acetona, methanol, acido acético,
fórmico, propiónico,butírico
- Enzimas -decarboxilasa de
piruvato (ausente en vertebrados)
y dehidrogenasa de alcohol
-2 pasos, se regenera el NAD+,
2ATP
-levaduras, industria de vinos y
cervezas
Ethanol Fermentation
TPP is a common acetaldehyde carrier
TPP is a common acetaldehyde carrier
Fermentación Alcohólica
Fermentación Alcohólica
Decarboxilasa de Piruvato
Fermentación Alcohólica
Alcohol Deshidrogenasa
Reducción de acetaldehído y
regeneración de NAD
Ethanol Fermentation
SPLENDA® is the brand name for the ingredient
sucralose. It is made through a patented, multi-step
process that starts with sugar and converts it to a no
calorie, non-carbohydrate sweetener. The process
selectively replaces three hydrogen-oxygen groups on
the sugar molecule with three chlorine atoms. Chlorine
is present naturally in many of the foods and
beverages that we eat and drink every day ranging
from lettuce, mushrooms and table salt. In the case of
sucralose, its addition converts sucrose to sucralose,
which is essentially inert. The result is an exceptionally
stable sweetener that tastes like sugar, but without
sugar's calories. After consumption, sucralose passes
through the body without being broken down for
energy, so it has no calories, and the body does not
recognize it as a carbohydrate. It is 600 times sweeter
than sucrose!!!
sucrose
Chlorocarbons:
DDT
Zoloft
Vancomycin
sucralose
Aspartame
Upon ingestion, aspartame breaks down into
natural residual components, including aspartic
acid, phenylalanine, methanol, and further
breakdown products including formaldehyde,
formic acid, and a diketopiperazine (results from
peptide bond between two amino acids to form a
lactam or cyclic peptide) .
Aspartame
Aspartame is an artificial sweetener. It is 180 times
sweeter than sugar in typical concentrations,
without the high energy value of sugar. While
aspartame, like other peptides, has a caloric value of
4 kilocalories (17 kilojoules) per gram, the quantity
of aspartame needed to produce a sweet taste is so
small that its caloric contribution is negligible.
Sugar
Substitute
Common
Name
Saccharin
Sweet’N Low
(1958)
Nutrasweet,
Equal (1981)
Splenda (1998)
Aspartame
Sucralose
Neotame
Stevia (Natural)
Nutrasweet
(2002)
Purevia, Only
Sweet (2008)
11,450
Sweetness
compared to
Sucrose
300X
160-200X
600X
8,000X
250X
Regulación de Glucólisis
Produce ATP y precursores de Rxns. Anabólicas
Enzimas claves en la vía son reguladas. La
mayoría son reguladas a nivel de [sustrato].
(la actividad de la enzima siempre está alta)
Por lo menos una enzima no responde a
[sustrato], su actividad es baja, controlada de
forma alostérica. Determina la velocidad del
proceso. Normalmente son Rx. exergónicas >proceden espontáneamente pero son
reguladas por regulación alostérica (válvula).
Glucólisis y Gluconeogénesis (piruvato > glucosa). Muchas enzimas
compartidas (mutasa de fosfoglicerato),
otras específicas. Previene pérdida de
energía si ambos procesos ocurrieran al
mismo tiempo.
Gluconeogénesis - utiliza 7 enzimas de
glucólisis
3 Rxns. Glucólisis - Irreversibles
Gluconeogénesis- otras vías para la
síntesis de estos precursores.
Gluconeogenesis
a)Hexocinasa- entrada de glucosa a
glucólisis
Regulación alostérica por su
producto glucosa-6P; varias isozimas
diferentes en el músculo vs. hígado.
En el hígado, glucocinasa responde a
diferentes [glucosa].
b) Fosfofructocinasa (PFK-1) - alostérica
Fructosa-6P–> Fructosa 1,6-BiP
Fructosa 1,6-BiP –> Fructosa-6P (fructosa
1,6 bifosfatasa)
Fructosa 2,6 BiP –> animales, hongos y
plantas; activa PFK-1 y glucólisis; inhibe
FBPasa y gluconeogénesis (reg. alostérico)
“Glucagón” -hormona del pancreas
señala a hígado nivel bajo glucosa, baja nivel
de Fructosa 2,6 BiP. Activa gluconeogénesis.
Regulación de PFK-1
[ATP] altas - sustrato de PFK-1 y producto de glucólisis,
regulador alostérico que reduce afinidad de PFK-1 por
fructosa 6P
ADP y AMP - eliminan inhibición de ATP
[Citrato]-altas - inhibe PFK-1, Intermediario Ciclo de
Krebs, señala buen estado de energía celular.
c) Cinasa de Piruvato –
[ATP] altas inhibe - disminuye afinidad
por sustrato PEP, [ATP] bajas activa.
Acetil CoA y Ácidos grasos – inhiben,
Ciclo de Krebs activo = [ATP] alto reduce actividad de glucólisis
The flux of glucose through the glycolytic pathway
is regulated to maintain nearly constant ATP levels (as
well as adequate supplies of glycolytic intermediates
that serve biosynthetic roles).
The required adjustment in the rate of glycolysis is
achieved by a complex interplay among ATP consumption,
NADH regeneration, and allosteric regulation of several
glycolytic enzymes—including hexokinase, PFK-1, and
pyruvate kinase—and by second-to-second fluctuations in
the concentration of key metabolites that reflect the
cellular balance between ATP production and
consumption.
On a slightly longer time scale, glycolysis is regulated by
the hormones glucagon, epinephrine, and insulin, and by
changes in the expression of the genes for several
glycolytic enzymes.