CATABOLISMO DE LA GLUCOSA

Dra. Judith de RodasSalón 207

GlucólisisPara obtener la energía de la glucosa

hay tres pasos: Glucólisis: degradación de glucosa a

piruvato Ciclo de Krebs Fosforilación oxidativa

Etapas de la Glucólisis

10 reacciones enzimáticas

Ocurre en el citoplasma celular

Tiene 2 fases: Fase de

inversión de energía 5 pasos iniciales

Fase de generación energía

5 pasos finales

Glucosa

2 piruvato

2 etanol + 2 CO22 lactato

2 acetil-CoA

4 CO2 + 4 H2O

2 CO2

anaerobias

anaerobias aerobias

Fermentación alcohólica en

levaduras

Fermentación a lactato en músculo y eritrocitos

glucólisis

Ciclo del ácido cítrico

Células animales, vegetales y microorganismos

Glicólisis anaeróbica y aeróbica

El piruvato, es un producto intermedio, debe llegar a productos finales, puede ocurrir en 2 vías;

a.Anaeróbica:

(fermentación)

b. Aeróbica:

(respiración)

RESUMENFosforilaciónhexocinasa

Isomerizaciónfosfohexosaisomerasa

Fosforilaciónfosfofructocinasa

Rupturaaldolasa

IsomerizaciónFosfotriosa isomerasa

1

2

3

4

5

RESUMENOxidación y FosforilaciónGliceraldehido 3- fosfato deshidrogenasa

Fosforilación a nivel del sustratoFosfoglicerato cinasa

Isomerizaciónfosfogliceratomutasa

DeshidrataciónEnolasa

Fosforilación a nivel del sustratoPiruvato cinasa

6

7

8

9

10

Fermentación láctica

LACTATO DESHIDROGENASA

O O

C

C = O

C H3

O O

C

HO C H

C H3

NADNADH + H

PIRUVATO LACTATO

Piruvato descarboxilasa

H2O       CO2

Alcohol deshidrogenasa

NADH+H +  NAD+

Piruvato Acetaldehído Etanol

La reación sumaria de la fermentación alcohólica sería: Glucosa + 2ADP + 2Pi   ------------------>  2Etanol + 2ATP + 2CO2

FERMENTACION ALCOHOLICA

La vía aeróbica de la glucólisis

Ocurre en todas las células , incluyendo a las bacterias, excepto los glóbulos rojos.

Acido piruvico: en presencia de oxígeno:

La mitocondriaEn presencia de oxígeno

Membrana externa

Matríz mit.

Membrana esterna

LA CADENA RESPIRATORIA

Secuencia de holoenlzimas que permiten el transporte de las parejas de electrones la descarga de protones en los complejos I, III y IV, generando el tradiente quimioosmótico necesario para la síntesis de AT.P

Secuencia de coenzimas:a. Flavoproteínas:NAD-

FADb. Coenzima Q

c. Citocromos a-b-cd. Citocromo oxidasa

Este evento ocurre en la membrana in terna

Recuento de la cantidad de energía por el catabolismo de la glucosa vía aeróbica:La degradación (catabolismo, hidrólisis) de la glucosa ocurre por dos vías: aeróbica y anaeróbica.En ambas ocurre glucólisi, s un evento que tiene lugar en el citosol, porque es la primera fase de la oxidación de dicha molécula haya no haya oxigeno.Durante la glucólisis, la glucosa es objeto de una serie de reacciones acopladas, con participación de no menos 10 variedades entre apoenzimas y holoenzimas, que la parten en 2 triosas y luego convertida en piruvato, un metabolito (producto intermedio) que tiene que llegar a producto final.A partir del ácido pirúvico (piruvato), la segunda fase es dependiente de oxígeno para que el piruvato sea transportado a la mitocondria, porque es la vía de la respiración, si no hay oxígeno, el ácido piruvico permanece en el citoplasma y toma la vía fermentativa.

IMPORTANCIA DE LA VIA FERMENTATIVA:

Comercialmente es utilizada para producir alcohol, mediante la utilización de levadura célula protistas eucariota unicelular (hongo), fermentador alcohólico, y a través de una variedad especial de bacterias fermentadoras alcohólicas.Es importante aclarar que por vía fermentativa no se produce una sola molécula de ATP, la energía se libera en forma de calor para mantener la temperatura corporal en valores fisiológicos.En presencia de oxigeno , el ácido pirú vico producto intermedio del catabolismo de la glucosa, toma la ruta más conveniente para oxidarse que es la mitocondrial. MITOCONDRIA: orgánulo bimenbranoso, es el de mayor tamaño después del núcleo, contiene en la matríz su propio ADN, ARN no cromosómico y ribosomas para la síntesis de la mayoría de las proteínas enzimáticas que participan en el ciclo de Krebs y en la cadena respiratoria.COMO LLEGA EL PIRUVATO A LA MITOCONDRIA: es transportado y al llegar a la matriz es descarboxilado y deshidrogenado liberando 1 mol. De CO2 y NADH+H, por lo que se transforma en acetato que al unirse a la CoA forma acetil CoA, para que inicie el ciclo del ácido cítrico (Krebs).

QUE EVENTOS OCURREN EN LA MITOCONDRIA:FUNCIONES:Producción de ATP, siempre que la célula cuente con oxígeno para que éste sirva como el último aceptor de electrones en la cadena transportadora, localizada en la membrana internaEs el orgánulo del cual se obtienen 15 ATPs por piruvato que se oxida por esta vía.Por vía mitocondrial, se obtienen desde 36 a 38 ATPs por molécula de glucosa, si se suman la cántidad por cada piruvato, más los 2 ATP netos de la glucólisis y los 2 NAD reducidos que pasan de la glicólisis a la mitocondria, donde cada NAD H + H se cambia por 3 ATP y cada FADH2 por 2 ATP.

CUANTIFICACIÓN DE LA CANTIDAD DE ATP QUE SE OBTIENE DEL CATABOLISMO DE UNA MOLÉCULA DE GLUCOSA POR VIA AEROBICA (MITOCONDRIAL):

2 NADH+H de la glicólisis = 6 ATP2 NAD descarboxilación piruvato 6 ATP6 NAD de C. Krebs 18 ATP2FAD de Krebs 4 ATP4 0 2 ATP Glicólisis 2 ATP 2 ATP de Krebs 2 ATP 38 ATP NETOSDe la glicólisis son 8 netosDe cada piruvato son 15 X 2 piruvatos = 30 ATP.

En las crestas de la mitocondria donde ocurre la descarga de electrones

Síntesis de ATP por fosforilación de ADP en la matriz, síntesis de agua y CO2