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ENTRADA DE OTROS MONOSACARIDOS
A LA VIA GLICOLITICA
• FRUCTOSA
• MANOSA
• GALACTOSA
Fru-1-P
Gli-3-P
Fructosa
Fructosa-6-P
Manosa-6-P
Gal-1-P
Fructosa-6-P
Glu-6-P
Papel funcional de la glucólisis
- Es la principal vía inicial de utilización de la glucosa en todos los
tejidos.
- En músculo esquelético: esta vía genera el ATP necesario para la
contracción muscular durante ejercicios intensos.
- En tejido adiposo: especializado en almacenar triacilglicéridos, la
función de la glicólisis es proveer de DHAP, precursora del
glicerol-fosfato necesario para la síntesis de aquéllos.
- En Glóbulos rojos: que no tienen mitocondrias, no se genera ATP
por vías oxidativas. Dependen enteramente de la glucólisis para
generar ATP. El 2,3-bifosfoglicerato, importante modulador de la
hemoglobina (disminuye la afinidad de Hb por el oxigeno,
permitiendo así que este sea transferido a los tejidos), se genera a
partir de un intermediario de la vía glicolítica: el 1,3bifosfoglicerato.
DESTINO DEL PIRUVATO
GLUCOSA
Vía Glicolítica
2 PIRUVATO
O2
Anaerobiosis
O2
Aerobiosis
2 Acetil-CoA + 2 CO2
2 Lactato
Fermentación
Láctica
Etanol
Fermentación
C. KREBS
CO2+ H2O
Alcohólica
Células animales
QUE OCURRE EN CONDICIONES
ANAERÓBICAS??
LA CELULA DEBE REOXIDAR EL NADH PARA
QUE LA VIA GLICOLITICA PUEDA FUNCIONAR !!!
SEGÚN LA CELULA O MICROORGANISMO DE
QUE SE TRATE EXISTEN DIFERENTES VIAS DE
FERMENTACION.
FERMENTACION ALCOHOLICA
Piruvato
descarboxilasa
Piruvato
Alcohol
deshidrogenasa
Acetaldehído
FERMENTACION LACTICA
Etanol
QUE OCURRE EN CONDICIONES
AERÓBICAS??
PIRUVATO
CO2 + H20
(Ciclo de Krebs)
Cadena
respiratoria
NADH
NAD+
(Sistema de lanzadera)
Equiv. de reducción
PRODUCCION DE 4 ó 6 ATP
CICLO DE CORI
MUSCULO
ESQUELETICO
ATP
HIGADO
GLUCOSA
GLUCOSA
NAD+
ATP
NAD+
NADH
NADH
PIRUVATO
NADH
PIRUVATO
NADH
NAD+
NAD+
LACTATO
LACTATO
SISTEMA DE LANZADERA DEL
GLICEROFOSFATO
CITOSOL
NADH + H+
Membrana
mit.externa
P-dihidroxicetona
NAD+
Glicerol 3 P
Deshidrogenasa
Membrana
mit.interna
MATRIZ
MITOCONDRIAL
FADH2
Glicerol 3 P
Deshidrogenasa
Glicerol 3 P
FAD+
BOLILLA 4
• Descarboxilación oxidativa de piruvato.
Regulación. Destino de Acetil.Co-A.
Translocasas
• Ciclo de Krebs: Reacciones, Balance,
Regulación
• Lanzadera Malato- Aspartato.
• Ciclo del glioxilato. Enzimas, Función.
Importancia
• Ciclo de las pentosas: Etapas. Función.
Enzimas.
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 de transporte (simporter)
interno que co-transporta 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
• No forma parte del Ciclo
de Krebs
• En E. coli tiene un total
de 60 proteínas
• 3 enzimas distintas y
cinco coenzimas.
• Las cadenas de E1 contienen
TPP
• E2: ác. Lipoico unido
covalentemente
• E3 : FAD fuertemente unido
• E1: Piruvato
deshidrogenasa
• E2: Dihidrolipoamida
transacetilasa
• E3: Dihidrolipoamida
deshidrogenasa
• 5 Coenzimas: TPP,
Acido lipoicoLipoamida, FAD,
NAD, CoASH
ESTRUCTURA DEL PIROFOSFATO DE
TIAMINA
• Coenzima que proviene de Vitamina B1
• Rotura de enlaces adyacentes a grupos
carbonilo y transfiere grupos aldehídos
activos
• La parte funcional es el anillo tiazólico.
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.
ESTRUCTURA DE LA COENZIMA A
b-Mercaptoetilamina
PRECURSORES
Acido pantoténico
3´fosfoadenosinadifosfato
PARTICIPA EN LA TRANSFERENCIA DE GRUPOS ACILO
DESCARBOXILACION DEL PIRUVATO
PIRUVATO
Hidroxietilo
activado
Acetil
activado
ACETIL-CoA
REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE PDH
Acetil-CoA
• REGULACION
ALOSTERICA
• MODIFICACION
COVALENTE
-
+
ATP
NADH
FOSFORILACION
DESFOSFORILACION
Glicólisis
PDH
REGULACION DEL COMPLEJO PDH POR
MODIFICACION COVALENTE
PDH activa
No fosforilada
fosfatasa
PDH quinasa
PDH menos activa
fosforilada
DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA
DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO
CO2 + H2O
• ACETIL- CoA
CICLO DE
KREBS
3 NADH
1 FADH2
FOSF
OXID.
GTP
Fosf. a nivel
de sustrato
• NADH
CADENA
RESPIRATORIA
3 ATP
ATP
Procedencia de 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
Descarboxilación
oxidativa
Descarboxilación
oxidativa
REACCION DE LA CITRATO SINTASA
Acetil-CoA
Citrato
sintasa
Oxalacetato
Citrato ó
Acido Cítrico
ESQUEMA DE LA PRIMERA REACCION
DEL C. DE KREBS
Glicolisis ó
Piruvato
Acetil-CoA
Oxalacetato
CICLO DE
KREBS
Citrato
REACCION DE FORMACION DE
ISOCITRATO
Aconitasa
Citrato ó
Acido Cítrico
Aconitasa
Cis-Aconitato
Isocitrato
EFECTO INHIBITORIO DEL
FLUORACETATO
REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASA
Isocitrato
Oxalosuccinato
a-Cetoglutarato
REACCION DE LA a-CETOGLUTARATO
DESHIDROGENASA
a-cetoglutarato
Succinil-CoA
REACCION DE LA Succinil-CoA sintetasa ó
Succinato tioquinasa
Succinato
Succinil-CoA
Fosforilación a
nivel de sustrato
Reacción de la Succinato deshidrogenasa
Succinato
deshidrogenasa
Succinato
Fumarato
Reacción de la Fumarasa
Fumarasa
Fumarato
L-Malato
Reacción de la Malato deshidrogenasa
Malato
deshidrogenasa
Malato
Oxalacetato
Esquema de distribución de carbonos desde
Succinato a Oxalacetato
BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE
KREBS
3 NADH
1 FADH2
1 GTP
3X3
1X2
9 ATP
2 ATP
1 ATP
12 ATP
DESHIDROGENACION DE PIRUVATO
1 NADH
1X3
3 ATP
1 MOLECULA DE GLUCOSA PRODUCE 2 MOLECULAS DE
PIRUVATO (15 + 15 = 30 ATP) y 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
• Piruvato deshidrogenasa
-
• Citrato sintasa
-
+
ADP
SCoA y
citrato
Isocitrato deshidrogenasa
deshidrogenasa
NADH
ATP
ACoA y
Ac.G.
-
a.Cetoglutarato
-
+
-
NADH
+
Ca++
ATP
ADP
SCoA
Ca++
REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENO
Reposición de intermediarios
• PIRUVATO CARBOXILASA
Piruvato + HCO3- + ATP
Oxalacetato + ADP + Pi
• PEP CARBOXIQUINASA
Fosfoenolpiruvato + CO2 + GDP
Oxalacetato + GTP
• ENZIMA MALICA
Piruvato + HCO3- + NADPH + H+
L-malato + NADP+ + H2O
• PEP CARBOXILASA
Fosfoenolpiruvato + HCO3-
oxalacetato + Pi
CICLO DEL GLIOXILATO
• Plantas, invertebrados y microorganismos.
• Permite utilizar acetato para la síntesis de
glucosa
• En plantas las enzimas se encuentran en
los glioxisomas
• En cada vuelta del ciclo se utilizan 2
moléculas de Acetil-CoA y una de
succinato.
CICLO DEL GLIOXILATO
GLIOXISOMAS
Glucosa
Gluconeogénesis
NADH
NAD+
Malato
Acetil-CoA
Oxalacetato
Acidos
grasos
Citrato
Malato Acetil-CoA
sintasa
Isocitrato
liasa
Glioxilato
Aconitasa
Isocitrato
Fumarato
Succinato
2 Acetil-CoA + NAD+ + 2 H2O
Succinato + 2 CoA-SH + NADH + H+
REACCION DE LA ISOCITRATO LIASA
COO‫ו‬
OH-C-H
‫ו‬
HC-COO‫ו‬
CH2
‫ו‬
COO-
COO‫ו‬
C
O
H
Glioxilato
+
CH2 -COO‫ו‬
CH2 -COOSuccinato
Isocitrato
REACCION DE‫ ו‬LA MALATO SINTASA
COO‫ו‬
C
O
H
Glioxilato
O
CH3-C
~SCoA
+
Acetil-CoA
COO‫ו‬
OH-C-H
‫ו‬
CH2
‫ו‬
COOMalato
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-6fosfato).
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
reversibles
• Según las necesidades de la célula es
activa una u otra vía.
REACCIONES DE LA FASE OXIDATIVA
NADP+ NADPH + H+
Glucosa-6-fosfato
deshidrogenasa
Lactonasa
6-fosfogluconato
6-fosfogluconolactona
Glucosa-6-fosfato
NADP+ NADPH + H+
CO2
6-fosfogluconato
deshidrogenasa
6-fosfogluconato
Ribulosa-5-P
isomerasa
Ribulosa 5-fosfato
Ribosa-5fosfato
REACCIONES DE LA FASE
NO OXIDATIVA
Epimerasa
Transcetolasa
Ribulosa-5-P
Xilulosa-5-P
Ribosa-5-P
Gliceraldehído 3-P
Sedoheptulosa-7P
Transaldolasa
Gliceraldehído 3-P
Transcetolasa
+
Eritrosa-4-P
Xilulosa-5-P
Fructosa-6-P
Eritrosa-4-P
Sedoheptulosa-7P
+
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
LANZADERA MALATO-ASPARTATO
MATRIZ
MITOCONDRIAL
CITOSOL
NADH +
H+
NAD+
Oxalacetato
Membrana
interna
Malato
MDH
NAD+
Malato
a-CetoG
Oxalacetato
GLU
a-CetoG
GLU
PT
AAT
Oxalacetato
MDH
PT
a-CetoG
NADH + H+
Asp
Mas activa en hígado y corazón
Asp
Oxalacetato
Asp