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