Metabolismo de Carbohidratos: Glucólisis

Facultad de Ciencias de la SaludBIO160Bioquímica i GeneralMetabolismoMETABOLISMOCorresponde a la actividadcoordinada que ocurre dentro de una célula, en la cualparticipan sistemas multienzimáticos (rutas metabólicas)Metabolismo de Carbohidratos:GlucólisisProfesor:Juan FuentesRUTASMETABÓLICAS• Obtener energía química a partir de la energía solaro degradando nutrientes del medioambiente.• Convertir nutrientes en moléculas propias de lacélula.• Polimerizar moléculas pequeñas enmacromoléculas (proteínas, ácidos nucleicos ypolisacáridos).• Sintetizar y degradar biomoléculas necesarias parafunciones especificas de la célula.Forma de obtención de carbonoDEGRADACIÓN• AUTÓTROFOS utilizan la energíasolar para poder fijar el CO 2. atmosférico(fuente de carbonos).• HETERÓTROFOSno puedenobtener el carbono del CO 2 atmosférico.Lo obtienen a partir de moléculasorgánicas complejas.BIOSÍNTESIS

Metabolismo de la glucosaGLICÓLISIS• Químicamente correspondea reacciones de oxidación.1 molécula de Glucosa (6 C)2 moléculas de piruvato (3 C)

RENDIMIENTORendimiento de la glucólisis1 Glucosa + 2 NAD + + 2 ADP + 2 Pi2 Piruvato + 2 NADH + 2H + + 2ATP + 2H 2 O++glucosa + 2NAD + 2ADP + 2Pi ⎯⎯→ 2piruvato + 2NADH + 2H + 2ATP + 2H2OConsume ATP Hexoquinasa (1)Fosfofructoquinasa o (3)Produce ATP Fosfoglicerato quinasa (7)Piruvato quinasa (10)glucosa + 2NAD2ADP + 2P ⎯⎯→ 2ATP + 2H Oi' 'ΔG º +ΔGº = 85 kJ / mol1 2−+⎯⎯→ 2piruvato + 2NADH + 2H2'ΔGº = −146kJ / mol'ΔGº = 2·(30,5 kJ / mol)= 61kJ/ mol2+1Produce NADH Gliceraldehído 3P –deshidrogenasa (6)Destinos del piruvatoImportancia de los intermediarios fosforilados de la glucólisis1. Mantener los intermediarios al interior de la célula2. Conservación de la energía: Los enlaces éster de fosfato sonaltamente energéticos3. La energía de unión de los grupos fosfato contribuye a disminuir laenergía de activación. El fostato de une con Mg2+ , donde estecomplejo es reconocido por las enzimas de la glucólisis

Fase de preparación: 1) Fosforilación de la glucosaFase de preparación: 2) IsomerizaciónRegulatoriaFase de preparación: 3) Fosforilación de fructosa 6-fosfatoFase de preparación: 4) Ruptura de Fructosa 1,6 bifosfatoEspecífico de la glucólisisPFK-1Mayor punto en la regulación de la glucólisisActivada por ADP y AMPInhibida por ATP y citrato

Fase de preparación: 5) Interconversión de triosas PFase de preparación: Destino de los carbonosFase de cosecha: 6) Oxidación del gliceraldehído 3PFase de cosecha: 7) Transferencia de fosforil a ADPFosforilación a nivel de sustrato

Fase de cosecha: 8) Conversión 3 P glicerato en 2 P gliceratoFase de cosecha: 9) Deshidratación de 2 P gliceratoFase de cosecha: 10) Transferencia de fosforil a ADPFosforilación a nivel de sustratoFosforilación a nivel de sustratoFosfoglicerato quinasaPiruvato quinasaRegulatorialos grupos fosfato de 1,3 difosfoglicérico son cedidos (uno por vez) al ADPg p , g ( p )(adenosín difosfato) para formar ATP. Esto se conoce como fosforilación anivel de sustrato.

La glucólisis está estrictamente reguladaGLICÓLISISLas enzimas reguladas son las de los pasos irreversibles.• Hexoquinasaes inhibida por glucosa 6-fosfato• Fosfofructoquinasa 1es inhibida por ATPes inhibida por citrato• Piruvato quinasaes inhibida por ATPes inhibida por acetil CoAInhibida por glucosa 6-fosfato (producto)GLICÓLISISGLICÓLISISInhibida por ATP (mayor razón ATP/AMP) ycitratoActivada por AMP y fructosa 2,6-bifosfatoInhibida por ATP y acetil CoA

Fermentación y Fosforilación a nivel de sustrato (glucólisis)Gasto de energíaa la respiración(caso de quimiótrofos)ADHción de ATP y NAProducca la fermentaciónentaciónde NADHFermGasto

Fermentación: El aceptor de electrones es orgánicoFermentación láctica: aceptor de e - es piruvatoCompuesto orgánico (dador de e - )IntermediarioelectronesPADPIntermediario – PATPCompuesto orgánico oxidado (aceptor de e - ) Transportador de e -(NADH)Compuesto orgánico reducido(producto de la fermentación)Fermentación alcohólica: aceptor de e - es acetaldehído