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GLUCOSA
2 PIRUVATO
VG
AEROBIOSISO2
Fermentación Alcohólica
Fermentación Láctica
Etanol2 Lactato 2 Acetil-CoA + 2 CO2
4 CO2+ 4 H2O
C. KREBS
Células animales
DESTINO DEL PIRUVATO
AnaerobiosisO2
PROCEDENCIAS DEL PIRUVATO
Fuente exógena (Glucosa, fructosa, • VIA GLICOLITICA galactosa, Manosa) Fuente endogéna (glucógeno ó almidón)
Por transaminación (alanina)• AMINOACIDOS 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
• No forma parte del Ciclo de Krebs
• 3 enzimas distintas y cinco coenzimas.
• E1: Piruvato deshidrogenasa
• E2: Dihidrolipoamida transacetilasa• E3: Dihidrolipoamida deshidrogenasa
• 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
• REGULACION ALOSTERICA
• MODIFICACION COVALENTE
Acetil-CoA
NADH-
FOSFORILACION
DESFOSFORILACION
-
+
ATP Glicólisis PDH
ATP
DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO
• ACETIL- CoA
• NADH CADENA RESPIRATORIA
CICLO DE KREBS
Procedencia de la Acetil-CoA
ACETIL-CoA
AminoácidosPIRUVATO
b-Oxidación de ácidos grasos
Cuerpos cetónicos
Hidratos de Carbono
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.
Acetil-CoA
Citrato
Cis-Aconitato
Isocitrato
Condensación
Fumarato
Succinil-CoA
a-Ceto
glutaratoSuccinato
Oxalacetato
Malato
Deshidratación
Hidratación
Descarboxilaciónoxidativa
Descarboxilaciónoxidativa
Fosforilación a nivel de sustrato
Deshidrogenación
Hidratación
Deshidrogenación
GTP
ESQUEMA DE LA PRIMERA REACCION DEL C. DE KREBS
Glicolisis ó Piruvato
Acetil-CoA
CICLO DE KREBS
Oxalacetato
Citrato
REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASA
Esquema de distribución de carbonos desde Succinato a Oxalacetato
BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS
3 NADH 3 X 3 9 ATP1 FADH2 1 X 2 2 ATP1 GTP 1 ATP
12 ATP
DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO
1 NADH 1 X 3 3 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
-NADH
ATP
• Piruvato deshidrogenasa• Citrato sintasa• Isocitrato deshidrogenasa• a.Cetoglutarato deshidrogenasa
+ADP
• Piruvato deshidrogenasa• Citrato sintasa• Isocitrato deshidrogenasa
REGULACION DEL CICLO DE KREBS
• PIRUVATO CARBOXILASA
• ENZIMA MALICA
• REACCIONES DE TRANSAMINACION
REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENO
Piruvato + HCO3- + ATP oxalacetato + ADP + Pi
Piruvato+HCO3- +NADPH+ H+ L-malato+NADP++ H2O
BIOTINA
(+) Acetil-CoA
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
PIRUVATO CARBOXILASA
PIRUVATO + CO2 + H2O OXALACETATO + H+
ADP+ Pi
biotina
ATP
ENZIMA MITOCONDRIAL
(+) Acetil-CoA
BIOSINTESIS DE FOSFOENOLPIRUVATO
FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
OXALACETATO FOSFOENOLPIRUVATO + CO2
ISOENZIMAS CITOSOLICA Y MITOCONDRIAL
GTP GDP
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATO + H2O
FRUCTOSA-6-FOSFATO + Pi
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA
Mitocondria
Piruvato
Piruvato
OxalacetatoMalato
Malato
P
M
Citosol
ATP x 2
MDH
ETAPAS DE LA GLUCONEOGENESIS
Oxalacetato Fosfoenolpiruvato
2-PGL
3-PGL
1,3-BPGL
GLI-3-PPDHC
FRU-1,6BP
FRU-6-P
GLU-6-P
GLUCOSA
ATPx 2
GTPx 2
NADH
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-6-FOSFATASA (Hígado y riñón)
GLUCOSA-6-FOSFATO + H2O GLUCOSA + Pi
REACCION IRREVERSIBLE
ESTA ENZIMA NO SE ENCUENTRA EN MUSCULO
GLUCOSA A PARTIR DE GLUCOSA-6-FOSFATO
REGULACIÓN DE LA GLUCONEOGÉNESIS
• Hormonal:
• Alostérica
Glucagón
Activa la Gluconeogénesis
a nivel de la FBFasa
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
Glucosa-6-fosfato 6-fosfogluconolactona
Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa
NADP+ NADPH + H+
CO2
6-fosfogluconato
6-fosfogluconato
6-fosfogluconato deshidrogenasa
Ribulosa 5-fosfato
Ribosa-5-fosfatoRibulosa-5-P
isomerasa
Lactonasa
NADP+ NADPH + H+ Mg++
Mn++
Ca++
Mg++
REACCIONES DE LA FASE NO OXIDATIVA
Ribulosa-5-P Xilulosa-5-PRibosa-5-P
Gliceraldehído 3-P Sedoheptulosa-7P
TranscetolasaEpimerasa
PPT
Sedoheptulosa-7P
Eritrosa-4-P
Fructosa-6-P
Transaldolasa
Gliceraldehído 3-PEritrosa-4-P
Xilulosa-5-P
Transcetolasa
Gliceraldehído 3-PFructosa-6-P
++
PPT
Esquema de la Vía de las Pentosas
FASE OXIDATIVA
Glucosa-6-P D-Ribosa-5-PE1 E2 E3 E4
NADPHNADPH
FASE NO OXIDATIVA
Ribosa-5-P
Xilulosa-5-fosfato
TC SHP
GAP
FP
EP
TA
+ XP
FP
GA P
TC +
PPT
PGL PGN RLP
+
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 mencionados-
El 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
Alcohol reductasa
Sorbitol
deshidrogenasa
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