Copia - Copia - Un viaje glucolítico

Índice

Paso/enzima en la reacción

Dirección que puede tener la reacción

Diseño

Interactivos

Datos históricos

Datos de nuevas moléculas o términos

Ganancia de compuesto

¡Vamos!

Un viaje glucolítico

Resumen

El ciclo de Krebs, también llamado ciclo del ácido cítrico, es un proceso metabólico que ocurre en las mitocondrias de las células. Su función es convertir moléculas de acetil-CoA, derivadas de carbohidratos, grasas y proteínas, en energía en forma de ATP. Durante el ciclo, el acetil-CoA se combina con oxaloacetato para formar citrato, y a través de una serie de reacciones, se libera dióxido de carbono (CO₂), y se producen moléculas de NADH y FADH₂, que luego transfieren electrones a la cadena de transporte de electrones para generar más ATP.

La glucólisis es el proceso metabólico por el cual nuestras células degradan u oxidan a la glucosa con el objetivo de obtener energía en forma de ATP.

Introducción

Glucosa

Glucosa

La glucosa es una fuente esencial de energía para el cuerpo y el combustible principal de las células. Es especialmente importante para el cerebro y el sistema nervioso, ya que estas células dependen casi exclusivamente de la glucosa para obtener energía. En el metabolismo, la glucosa se descompone a través de la glucólisis y el ciclo de Krebs para producir ATP, que es la "moneda energética" que permite realizar funciones vitales como el movimiento muscular, el transporte de moléculas y la síntesis de compuestos esenciales. Además, la glucosa ayuda a mantener los niveles de azúcar en sangre, regulados por hormonas como la insulina y el glucagón, para garantizar el funcionamiento óptimo de órganos y sistemas en el cuerpo..

Fase de Inversión

Fase de Ganancia

fases

Fase de inversión: Aquí, la célula "invierte" energía en forma de ATP para preparar la glucosa para su descomposición. Se utilizan dos moléculas de ATP para fosforilar la glucosa y convertirla en fructosa-1,6-bisfosfato, que luego se divide en dos moléculas de tres carbonos (GAP y DHAP). Esta fase permite que la glucosa sea activada y facilita su posterior descomposición.

Fase de ganancia: En esta fase, las moléculas de tres carbonos generadas anteriormente se procesan para producir energía. Cada molécula pasa por una serie de reacciones que generan un total de cuatro moléculas de ATP y dos moléculas de NADH (una por cada molécula de tres carbonos). Como se invirtieron dos ATP al inicio, la ganancia neta es de dos ATP y dos NADH al final del proceso.

La glucólisis, el proceso de descomposición de la glucosa en energía, tiene dos fases: la fase de inversión y la fase de ganancia.

Presiona aquí

Aldolasa

Hexocinasa

fosfoglucosa isomerasa

Fosfofructocinasa (PFK)

Triosa fosfato isomerasa

piruvato cinasa

Fosfoglicerato cinasa

Enolasa

Gliceraldehido -3-fosfato deshidrogenasa

Fosfoglicerato mutasa

10

Fase final

La fase final de la glucólisis es la fase de ganancia de energía o fase de recuperación, que consiste en transformar las dos moléculas de gliceraldehído-3-fosfato (GAP) en piruvato, generando energía en el proceso. ¿En qué consiste? Durante esta fase, cada molécula de GAP pasa por una serie de reacciones enzimáticas que: Generan ATP: Se producen cuatro moléculas de ATP (dos por cada GAP), aunque la ganancia neta es de dos ATP porque se gastaron dos al inicio. Generan NADH: Se produce una molécula de NADH por cada GAP, resultando en un total de dos NADH. Forman piruvato: Al final de estas reacciones, cada GAP se convierte en una molécula de piruvato, el producto final de la glucólisis. El piruvato puede luego ingresar al ciclo de Krebs para una mayor producción de energía (si hay oxígeno) o seguir por la fermentación (en ausencia de oxígeno).

Se obtienen

Se usan

¡BALANCE!

La glucólisis comienza con una molécula de glucosa y termina con dos moléculas de piruvato (ácido pirúvico), un total de cuatro moléculas de ATP y dos moléculas de NADH. Se utilizaron dos moléculas de ATP en la primera mitad de la ruta para preparar el anillo de seis carbonos para la escisión, por lo que la célula tiene una ganancia neta de dos moléculas de ATP y 2 moléculas de NADH para su uso

Fases del ciclo

1. Formación de Citrato El ciclo comienza cuando el acetil-CoA (una molécula de dos carbonos derivada de la glucosa, grasas o proteínas) se combina con oxaloacetato (una molécula de cuatro carbonos). Esta reacción, catalizada por la citrato sintasa, produce citrato, una molécula de seis carbonos. 2. Isomerización del Citrato a Isocitrato El citrato se convierte en isocitrato mediante dos pasos catalizados por la enzima aconitasa. Primero, el citrato se deshidrata formando cis-aconitato; luego, se rehidrata para formar isocitrato. 3. Descarboxilación de Isocitrato El isocitrato se oxida a alfa-cetoglutarato (una molécula de cinco carbonos) en una reacción catalizada por la isocitrato deshidrogenasa. Durante esta reacción, se libera CO₂ (dióxido de carbono) y se produce una molécula de NADH a partir de NAD⁺. 4. Formación de Succinil-CoA El alfa-cetoglutarato se convierte en succinil-CoA (una molécula de cuatro carbonos) mediante la alfa-cetoglutarato deshidrogenasa. Esta reacción también libera una molécula de CO₂ y produce una molécula de NADH.

Texto

5. Conversión de Succinil-CoA a Succinato El succinil-CoA se convierte en succinato mediante la enzima succinil-CoA sintetasa.Esta reacción produce GTP (o ATP, dependiendo del tipo celular) por fosforilación a nivel de sustrato. 6. Oxidación del Succinato a FumaratoEl succinato se oxida para formar fumarato mediante la succinato deshidrogenasa.Durante esta reacción, se produce una molécula de FADH₂ a partir de FAD, que llevará electrones a la cadena de transporte de electrones. 7. Hidratación del Fumarato a MalatoEl fumarato se convierte en malato mediante la adición de una molécula de agua, en una reacción catalizada por la fumarasa. 8. Oxidación del Malato a OxaloacetatoFinalmente, el malato se oxida para formar oxaloacetato mediante la malato deshidrogenasa.Esta reacción produce otra molécula de NADH.El oxaloacetato regenerado puede combinarse de nuevo con otra molécula de acetil-CoA, reiniciando el ciclo..

Ganancias

Por cada molécula de acetil-CoA que entra en el ciclo de Krebs, se producen: 3 moléculas de NADH 1 molécula de FADH₂ 1 molécula de GTP (o ATP) 2 moléculas de CO₂

Empezar

Quiz

Quiz

Pregunta 1/8

¿Cuál es la ganancia neta de moléculas de ATP en la glucólisis?

¡Enhorabuena! prestaste atención

YEAH

Continuar

Cada molécula de glucosa genera 4 ATPs, sin embargo, recuerda que al inicio de la ruta metabólica se invirtieron 2 moléculas de ATP, así que la ganancia neta es de 2.

UPS!

volver

Pregunta 2/8

Mitocondria

Región de la célula donde se lleva a cabo la glucólisis

Citoplasma

Peroxisoma

Sigue asi

YEAH

Continuar

La glucólisis se lleva a cabo en el citoplasma de todas las células

UPS!

volver

Pregunta 3/8

fosfofructocinasa (PFK)

Enzima reguladora de la Glucolisis

gliceraldehído 3 fosfato deshidrogenasa (GAPDH)

aldolasa (ALD)

La fosfofructocinasa (PFK) es la enzima reguladora limitante de la glucólisis. Esta enzima cataliza la conversión de fructosa-6-fosfato a fructosa-1,6-bisfosfato, una reacción irreversible que es crucial para el flujo de la glucólisis.

UPS!

volver

Pregunta 4/8

¿Cuántas moléculas de NADH se obtienen durante la glucólisis a partir de una molécula de glucosa?

Pregunta 5/8

Fase de inversión y fase de producto

¿Cuáles son las dos fases de la glucólisis?

Fase de ganancia y fase de adquisición

Fase de ganancia y fase de inversión

Pregunta 6/8

Hexocinasa

¿Enzima que cataliza la primera de las tres reacciones no reversibles en el proceso de glucólisis?

Fosfoclucosa isomerasa

Enzima fosfofructocinasa

¡Muy bien!

YEAH

Continuar

Las dos moléculas de NADH se producen en las siguientes reacciones: Reacción 6 catalizada por la Gliceraldehído-3-fosfato y la reacción 9 catalizada por la Fosfoglicerato cinasa

UPS!

volver

Así se hace

YEAH

Continuar

Genial

YEAH

Continuar

UPS!

volver

Perfecto

YEAH

Continuar

La hexocinasa es la primera enzima de las reacciones no reversibles de la glucólisis.

UPS!

volver

Perfecto

YEAH

Continuar

¡FIN DEL QUIZZ!¿CUANTAS TUVISTE BUENAS?

Pregunta 7/8

Acetil-CoA

¿Cuál es el producto final de la glucólisis?

Piruvato

Ácido láctico

El producto final es piruvato, el cual puede entrar a ciclo de Krebs si hay suficiente oxigeno o convertirse en ácido láctico o etanol en condiciones anaeróbicas

UPS!

volver

Perfecto

YEAH

Continuar

Pregunta 8/8

FAD

¿Qué coenzima se reduce durante la glucólisis?

NADP+

NAD+

Super

YEAH

Continuar

Durante la glucólisis, dos moléculas de NAD+ se reducen a NADH

UPS!

volver

Universidad Nacional Autonoma de México Facultad de Ciencias

Este trabajo fue elaborado por : Abarca Nicolás Jososeline Luna Nequiz Michelle Citlali Rodríguez López Alan Daniel Zúñiga González Hania Jazmín Ricardo Daniel Bautista Moreno

Fuentes

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2014). Molecular Biology of the Cell (6th ed.). Garland Science. Berg, J. M., Tymoczko, J. L., & Stryer, L. (2015). Biochemistry (8th ed.). W.H. Freeman and Company. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2008). Biology (8th ed.). Pearson Benjamin Cummings. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., & Scott, M. P. (2016). Molecular Cell Biology (8th ed.). W.H. Freeman and Company. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2017). Lehninger Principles of Biochemistry (7th ed.). W.H. Freeman and Company.

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Esperamos que les haya gustado

wow

La enzima fosfoglucosa isomerasa efectúa una reacción de isomerización reversible, es decir, cambia la conformación de la molécula. ΔG=+0.4 Kcal/mol.

Fosfoglucosa isomerasa

La enzima piruvato cinasa es la última reacción de la glucólisis y se caracteriza por ser irreversible, además de realizar una fosforilación a nivel de sustrato a partir de fosfoenolpiruvato. ΔG=-7.5 Kcal/mol.

Piruvato cinasa

La enzima gliceraldehido-3-fosfato deshidrogenasa realiza sobre los gliceraldehidos-3-fosfato una reacción de oxidación con la reducción de las coenzimas NADH+ y una fosforilación con la agregación de un fosfato inorgánico. ΔG=+1.5 Kcal/mol. En resúmen transfiere electrones a las moléculas de NAD+ y agrega un fosfato al gliceraldehido-3-fosfato.

Gliceraldehido-3-fosfato deshidrogenasa

La glucosa es una molécula de azúcar que proviene de todos los alimentos que consumes. Estos son absorbidos por tus células y son degradadas en este proceso llamado glucólisis para la producción de energía en una molécula llamada ATP.

¿De dónde viene la glucosa?

La enzima fosfoglicerato mutasa realiza una reacción de isomerización sobre el 3-fosfoglicerato o dicho de otra forma, cambia su conformación. ΔG=+1.06 Kcal/mol.

Fosfoglicerato mutasa

¿En qué número pensaste? Bueno igual estoy seguro de que no te acercaste El costo de 1 g de ATP es equivalente a 8 millones de pesos mexicanos o lo que es equivalente a 469 mil dólares Ahora sabes que no debes vender tus riñones para comprar eso que tanto quieres ¡Vende tu ATP!

¡Ganaste ATP!

La enzima triosa fosfato isomerasa realiza una reacción de isomerización o cambio de conformacin sobre la dihidroxiacetona fosfato a gliceraldehido-3-fosfato. ΔG=+1.8 Kcal/mol.

Triosa fosfato isomerasa

La enzima aldolasa efectúa una condensación aldólica dividiendo la fructosa-1,6-bisfosfato en dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído-3-fosfato. ΔG=+5.7 Kcal/mol.

Aldolasa

La enzima fosfofructocinasa efectúa una fosforilación del sustrato, o dicho de otra forma, pega u fosfato más a la moécula de fructosa. ΔG=-3.3 Kcal/mol.

Fosfofructocinasa (PCK)

La enzima hexocinasa realiza la primera reacción (de tres) no reversible en la glucólisis y consiste en la adición de un grupo fosfato a la glucosa, o a lo que se le llama una reacción de fosforilación del sustrato. ΔG=-4.0 Kcal/mol.

Hexocinasa

La enzima enolasa realiza una reacción por deshidratación sobre el 2-fosfoglicerato. ΔG=+0.4 Kcal/mol.

Enolasa

La enzima fosfoglicerato cinasa realiza una reacción de fosforilación (o agrega un grupo fosfato) a nivel de sustrato sobre 1,3-bisfosfoglicerato. ΔG=-4.5 Kcal/mol.

Fosfoglicerato cinasa

¿Sabes cuál es el precio de 1 g ATP? Piensa en un número y más adelante lo sabrás

¡Ganaste ATP!