Glucolisis

Empezar

Otras dos reacciones

GENERALIDADES

Se producen dos moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.

Fue la primera vía metabólica explicada.

Es la primera etapa del metabolismo.

Tene lugar en el citoplasma celular.

Producción total 4 moléculas de ATP.

Vía glucolitica

GLUCÓLISIS

Embden-Meyerhoff

Una molécula de glucosa (seis carbonos) se convierte en fructosa-1,6-Bisfosfato (seis carbonos), que dará lugar a dos moléculas de piruvato (tres carbonos).

DATOS

Implica muchos pasos

Reacciones en las que se oxidan metabolitos

CADA REACCIÓN

SE HIDROLIZA

PERMITE

Tiene una enzima catalizadora especifica.

Reacciones endergónicas acopladas.

Una molécula de ATP por cada molécula de glucosa metabolizada, en las dos reacciones de la vía

INTRODUCCIÓN

Primero

SEGUNDO

TERCERO

Metabolismo aeróbico (presencia O):

Los dos átomos de Carbono se unen a una enzima A para formar acetil-CoA.

Acetil-CoA ingresa al Ciclo de Krebs.

Pierde Dioxido Carbono (CO2)

PRIMERO

SEGUNDO

TERCERO

CUARTO

Metabolismo anaeróbico (sin O):

Produce acetaldehído.

Se reduce en Etanol

Pierde Dioxido de Carbono (CO2).

Destino común: reducción de Lactato (glucólisis anaeróbica).

conversión de Glucosa en productos

Es una reacción de oxidación (ganancia de O, perdida de electrón), que requiere una de reducción (pérdida de O, ganancia de electrones).

NADH (Forma reducida)

NAD+ (Forma oxidada)

PRIMER REACCIÓN

PRIMER REACCIÓN - Fosforilación

SEGUNDA REACCIÓN - ISOMERIZAción

TERCER REACCIÓN - Fosforilación

CUARTA REACCIÓN - escisión

QUINTA REACCIÓN - ISOMERIZAción

SEXTA REACCIÓN - OXIDACIÓN

SEPTIMA REACCIÓN - Transferencia de un grupo fosfato

OCTAVA REACCIÓN - ISOMERIZAción

NOVENA REACCIÓN - Deshidración

DECIMA REACCIÓN - Transferencia de un grupo fosfato

Otras dos reacciones

PASO1

• Reacciones están acopladas.
• Reacción general es la suma de las dos.
• Exergónica.

Reacción endergónica.

La glucosa se fosforila para dar glucosa-6-fosfato.

No espontanea (poco probable).

Glucosa + Pi → Glucosa-6-fosfato + H2O ΔG°' = 13.8 kJ mol–1 = 3.3 kcal mol–1

FOSFORILA

REACCIÓN

Glucosa + ATP → Glucosa-6-fosfato + ADPΔG°' = (13.8 + –30.5) kJ mol–1 = –16.7 kJ mol–1 = –4.0 kcal mol-1

ATP + H2O → ADP + PiΔG°' = –30.5 kJ mol–1 = –7.3 kcal mol–1

HIDROLISIS

GENERALIDAD

Molecula de 6 carbonos molécula de glucosase divide en dos compuestos de 3 carbonos.Se necesitan dos moléculas de ATP para estas reacciones

Glucosa

Este esta

PASO2

Sin oxidación ni reducción neta.

La glucosa-6-fosfato se isomeriza para dar fructosa-6-fosfato.

Glucosafosfato-isomerasa isomeriza el grupo aldehído C-1 de la glucosa-6-fosfato

FOSFORILA

Se reduce a un grupo hidroxilo. El grupo hidroxilo C-2 se oxida para dar el grupo cetona de la fructosa-6 fosfato.

HIDROLISIS

TIPO DE REACCIÓN

Paso 3.

Fosforilación es una reacción endergónica..

Exergónica e irreversible.

La fructosa-6-fosfato se fosforila aún más, produciendo fructosa-1,6-Bisfosfato.

Se acopla a la reacción de hidrólisis ATP y la reacción general es exergónica.

ENZIMA

Fosfofructoquinasa. Su enzima es el prinicpal elemento de control (inhibida cuando los niveles de ATP son altos)

El azúcar se involucra en la glucólisis.

Tetrámero sujeto a regulación por retroalimentación alostérica (regulación donde la molécula reguladora (un activador o un inhibidor) se une a una enzima en algún lugar diferente al sitio activo).

Forma tetramérica producida:

• Músculo = M.4.
• Higado = L.4

Dos tipos M y L, que pueden combinarse en tetrámeros para dar diferentes permutaciones (M4, M3L, M2L2, ML3, y L4).

SUBUNIDADES

Denominadas isoenzimas. Diferencias físicas y cinéticas sutiles.

Paso 4.

Escisión: Inversa de una condensación aldólicaAldolasa

Fructosa-1,6-Bifosfato se divide en dos fragmentos de tres carbonos.

• Son isomeros
• Solo el Gliceraldehído3-fosfato puede continuar correctamente con los siquientes pasos de la glucolisis

Paso 5.

Triosafosfato-isomerasa.

El fosfato de dihidroxiacetona se convierte en gliceraldehído-3-fosfato.

El ΔG - fisiológicas es ligeramente positivo (+2.41 kJ mol–1 o +0.58 kcal mol–1)

• Todo se producira 2 veces
• Solo se ha consumido energia

FOSFORILA

(Aunque sea positivo la reacciones se dan gracias a que la ΔG °’ de toda la glucolisis resulta negativa)

HIDROLISIS

SEGUNDA fase de la glucolisis

• El gliceraldehído-3-fosfato se convierte en piruvato.
• Son los pasos del 6 en adelante
• Es la fase que produce energia

PASO 6

Los 2 Gliceraldehido-3-fosfato se convierte en 1,3-bifosfaglicerato

Se requiere un grupo fosfato inorganico que entra en la reaccion

En la segunda fase de la glucólisis,gliceraldehído-3- el fosfato se convierte al piruvato.

Estas reacciones producen cuatro moléculas de ATP, dos por cada molécula de piruvato producida.

FOSFORILA

enzima primera reacción

Triosafosfato isomerasa

Paso 6 REACCÓN COMPLETA.

GENERAL

ΔG°' TOTAL = ΔG°' OXIDACIÓN + ΔG°' FOSFORILACIÓN = (–43.1 kJ mol–1) + (49.3 kJ mol–1)= 6.2 kJ mol–1 = 1.5 kcal mol–1

Reacción redox general es

Paso 6.

RCHO + H2O + NAD+ → RCOOH + H+ + NADH

El gliceraldehído-3-fosfato se oxida a 1,3- Bifosfoglicerato.

Oxidación de un aldehído a un grupo ácido carboxílico, (participación agua) RCHO + H 2O → RCOOH + 2H+ + 2e-

media reacción

R = porciones de la molécula distintas de los grupos aldehído y ácido carboxílico

Reducción NAD+ a NADH NAD + + 2H+ + 2e– → NADH + H+

MITAmedia reacción

Exergónica (estándar)ΔG°' = –43.1 kJ mol–1 = –10.3 kcal mol–1

Reacción Anhídro

Paso 6.

3-Fosfoglicerato+ Pi → 1,3-Bifosfoglicerato + H2O

Grupo ácido carboxílico + Ácido fosfórico = anhídrido mixto de dos ácidos (-H20)

Endergónica - Estándar (ΔG°' = 49.3 kJ mol –1 = 11.8 kcal mol–1)

GENERAL

Sustancias involucradas en la forma ionizada. Apropiada a pH 7.

PASO 7

El 1,3 bifosfoglicerato dona uno de sus grupos fosforilo

Ocurre gracias a la enzima fosfoglicerato quinasa

Paso 8

El grupo fosfato se transfiere del carbono 3 al carbono 2 de la cadena principal del ácido glicérico.

Paso 8

El grupo fosfato se transfiere del carbono 3 al carbono 2 de la cadena principal del ácido glicérico.

ENZIMA

Fosfogliceromutasa

Paso 9

2-fosfoglicerato pierde una molécula de agua yProduce fosfoenolpiruvato. Reacción de deshidratación

ENZIMA

Enolasa Mg2+ = cofactor.

Paso 10

El fosfoenolpiruvato transfiere su grupo fosfato al ADP, produciendo ATP y piruvato. Doble enlace se desplaza al O del C2 y el H se desplaza alC3

ENZIMA

Enolasa Mg2+ = cofactor.

OCURRE

En la segunda fase de la glucósa el fosfato se convierte al piruvato. Estas reacciones producen cuatro moléculas de ATP, dos por cada molécula de piruvato producida.

Otras dos reacciones

GENERALIDADES

Músculo esqueletico en ausencia de oxigeno

Se reciclan las moleculas de NADH (reoxidación).

La gluconeogénesis puede reconvertir el lactato en piruvato y glucosa.

Reacción exergónica -∆G

Solo se producen 2ATP (G)

Lactato deshidrogenasa

Predominan

Deshidrogenasa unida a NADH y consta de cuatro subunidades. Hay dos tipos de subunidades, denominadas M y H (aminoácidos)

Músculo esquelético humano = tetrámero homogéneo del M4

Descripción

Corazón: tetrámero H4

Continua

Diferencias

ANAERÓBICO

Lactato a Hígado = Ciclo Cori

Tejido = Alto

Reflejan las funciones generales de las isoenzimas en el metabolismo

DATOS

Corazón = Bajo

GENERALIDADES

La enzima piruvato-descarboxilasa permite que el piruvato se descarboxile (pierde dióxido de carbono) para producir acetaldehído.

Destinos alternativos del piruvato.

PIRUVATO-DESCARBOXILASA

Se reduce el acetaldehído para producir etanol. Molécula de NADH se oxida a NAD+ por cada molécula de etanol producida, el alcohol-deshidrogenasa es la enzima que cataliza la conversión de acetaldehído en etanol.

Descripción

Campbell, M., Farrell, S., & Mcdougal, O. (2017). Biochemistry. Brooks Cole (494-518). ‌

La hendidura divide molécula en dos lóbulos

Glucosa-6-fosfato .→ fructosa-6-fosfato

OXIDACIÓN

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FOSFORILACIÓN

Glucosa-6-fosfato .→ fructosa-6-fosfato

NADH

Producido a partir de NAD+ por la oxidación más temprana del gliceraldehído-3-fosfato se consume sin cambio neto en las cantidades relativas de NADH y NAD+ en la célula. Reductor que se encuentra frecuentemente en muchas reacciones y se pierde en el organismo durante la producción de lactato.

NAD+

Sirve como agente oxidante en procesos fermentativos. Actúa como indicador del estado energético celular

Fosfenolpiruvato → PIRUVATO

3-Fosfoglicerato → 2-Fosfoglicerato

2-Fosfoglicerato → Fosfenolpiruvato

Dihidroxiacetona-Fosfato→ D-Gliceraldeido-3-Fosfato

Glucosa → Glucosa-6-Fosfato

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El valor puede cambiar según las condiciones o tipo de célula, la reacción suele ser incluso más favorable en condiciones celulares.

Fructosa-6-Fosfato → Fructosa-1,6-Bifosfato

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3-Fosfoglicerato → 2-Fosfoglicerato

Fructosa-6-Fosfato → Fructosa-1,6-Bifosfato

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