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FRUCTOSA MANOSA GALACTOSA ENTRADA DE OTROS MONOSACARIDOS A LA VIA GLICOLITICA Gal-1-P Glu-6-P Fru-1-PGli-3-P Fructosa Fructosa-6-P Manosa-6-P Fructosa-6-P.

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1 FRUCTOSA MANOSA GALACTOSA ENTRADA DE OTROS MONOSACARIDOS A LA VIA GLICOLITICA Gal-1-P Glu-6-P Fru-1-PGli-3-P Fructosa Fructosa-6-P Manosa-6-P Fructosa-6-P

2 GLUCOSA 2 PIRUVATO Vía Glicolítica Aerobiosis O2O2 Fermentación Alcohólica Fermentación Láctica Etanol 2 Lactato 2 Acetil-CoA + 2 CO 2 CO 2 + H 2 O C. KREBS Células animales DESTINO DEL PIRUVATO Anaerobiosis O2O2

3 QUE OCURRE EN CONDICIONES ANAERÓBICAS?? LA CELULA DEBE REOXIDAR EL NADH PARA QUE LA VIA GLICOLITICA PUEDA FUNCIONAR !!! SEGÚN LA CELULA O MICROORGANISMO DE QUE SE TRATE EXISTEN DIFERENTES VIAS DE FERMENTACION.

4 Piruvato Acetaldehído Etanol Alcohol deshidrogenasa Piruvato descarboxilasa FERMENTACION ALCOHOLICA O NADH + H + NAD + OH CH 3 __ C __ COO - CH 3 __ CH _ COO - FERMENTACION LACTICA PiruvatoLactato Lactato deshidrogenasa

5 QUE OCURRE EN CONDICIONES AERÓBICAS?? PIRUVATOCO 2 + H 2 0 (Ciclo de Krebs) NADHNAD+ (Sistema de lanzadera) Equiv. de reducción Cadena respiratoria PRODUCCION DE 4 ó 6 ATP

6 CICLO DE CORI GLUCOS A PIRUVAT O LACTAT O ATP NAD + NADH NAD + NADH MUSCULO ESQUELETIC O HIGADO

7 P-dihidroxicetona Glicerol 3 P MATRIZ MITOCONDRIA L Membrana mit.externa Membrana mit.interna Glicerol 3 P Deshidrogenasa CITOSOL SISTEMA DE LANZADERA DEL GLICEROFOSFATO Glicerol 3 P Deshidrogenasa FAD + FADH 2 NAD + NADH + H +

8 BOLILLA 4 Descarboxilación oxidativa de piruvato. Regulación Destino de la Acetil.Co-A- Translocasas Ciclo de Krebs: Reacciones, Balance, Regulación Lanzadera Malato-Aspartato. Ciclo del glioxilato. Enzimas, Función. Importancia Ciclo de las pentosas: Etapas. Función. Enzimas.

9 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)

10 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

11 COMPLEJO DE LA PIRUVATO DESHIDROGENASA Se encuentra en la matriz mitocondrial No forma parte del Ciclo de Krebs En E. coli tiene un total de 60 proteínas 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

12 ESTRUCTURA DEL PIROFOSFATO DE TIAMINA Coenzima que proviene de Vitamina B1 Rotura de enlaces adyacentes a grupos carbonilo y transfiere grupos aldehídos activos La parte funcional es el anillo tiazólico.

13 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.

14 ESTRUCTURA DE LA COENZIMA A PRECURSORES -Mercaptoetilamina Acido pantoténico 3´fosfoadenosinadifosfato PARTICIPA EN LA TRANSFERENCIA DE GRUPOS ACILO

15 DESCARBOXILACION DEL PIRUVATO Hidroxietilo activado PIRUVATO ACETIL-CoA Acetil activado

16 REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE PDH REGULACION ALOSTERICA MODIFICACION COVALENTE Acetil-CoA NADH - FOSFORILACION DESFOSFORILACION - + ATP Glicólisis PDH

17 REGULACION DEL COMPLEJO PDH POR MODIFICACION COVALENTE PDH activa No fosforilada PDH menos activa fosforilada fosfatasa PDH quinasa

18 DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO ACETIL- CoA NADH CADENA RESPIRATORIA 3 ATP CICLO DE KREBS CO 2 + H 2 O 3 NADH 1 FADH2 FOSF OXID. GTP ATP Fosf. a nivel de sustrato

19 Procedencia de la Acetil-CoA ACETIL-CoA Aminoácidos PIRUVATO -Oxidación de ácidos grasos Cuerpos cetónicos Hidratos de Carbono

20 FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS Fuente productora de enzimas reducidas utilizadas para la producción de ATP, Produce la mayor parte del CO 2 de la célula. Convierte intermediarios en precursores de ácidos grasos Proporciona precursores para la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos.

21 Acetil-CoA Citrato Cis- Aconitato Isocitrato Condensación Fumarato Succinil-CoA -Ceto glutarato Succinato Oxalacetato Malato Deshidratación Hidratación Descarboxilación oxidativa Descarboxilación oxidativa Fosforilación a nivel de sustrato Deshidrogenación Hidratación Deshidrogenación

22 REACCION DE LA CITRATO SINTASA Oxalacetato Citrato ó Acido Cítrico Acetil-CoA Citrato sintasa

23 ESQUEMA DE LA PRIMERA REACCION DEL C. DE KREBS Glicolisis ó Piruvato Acetil-CoA CICLO DE KREBS Oxalacetato Citrato

24 REACCION DE FORMACION DE ISOCITRATO Aconitasa Cis-Aconitato Isocitrato Citrato ó Acido Cítrico Aconitasa

25 EFECTO INHIBITORIO DEL FLUORACETATO

26 REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASA Isocitrato -Cetoglutarato Oxalosuccinato

27 REACCION DE LA -CETOGLUTARATO DESHIDROGENASA -cetoglutarato Succinil-CoA

28 REACCION DE LA Succinil-CoA sintetasa ó Succinato tioquinasa Succinil-CoA Succinato Fosforilación a nivel de sustrato

29 Reacción de la Succinato deshidrogenasa Succinato deshidrogenasa Succinato Fumarato

30 Reacción de la Fumarasa FumaratoL-Malato Fumarasa

31 Reacción de la Malato deshidrogenasa Malato Oxalacetato Malato deshidrogenasa

32 Esquema de distribución de carbonos desde Succinato a Oxalacetato

33

34 BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS 3 NADH 3 X 3 9 ATP 1 FADH 2 1 X 2 2 ATP 1 GTP 1 ATP 12 ATP DESHIDROGENACION DE PIRUVATO 1 NADH 1 X 3 3 ATP 1 MOLECULA DE GLUCOSA PRODUCE 2 MOLECULAS DE PIRUVATO ( = 30 ATP) y 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

35 REGULACION DEL CICLO DE KREBS Piruvato deshidrogenasa Citrato sintasa - NADH ATP ADP +.Cetoglutarato deshidrogenasa - NADH - ATP Ca ++ + ADP + Ca ++ Isocitrato deshidrogenasa SCoA SCoA y citrato - ACoA y Ac.G. -

36 Piruvato + HCO NADPH + H + L-malato + NADP + + H 2 O PIRUVATO CARBOXILASA PEP CARBOXIQUINASA ENZIMA MALICA PEP CARBOXILASA Fosfoenolpiruvato + CO 2 + GDP Oxalacetato + GTP Piruvato + HCO ATP oxalacetato + ADP + P i REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENO Fosfoenolpiruvato + HCO 3 - oxalacetato + P i

37 CICLO DEL GLIOXILATO Plantas, invertebrados y microorganismos. Permite utilizar acetato para la síntesis de glucosa En plantas las enzimas se encuentran en los glioxisomas En cada vuelta del ciclo se utilizan 2 moléculas de Acetil-CoA y una de succinato.

38 Malato sintasa CICLO DEL GLIOXILATO Isocitrato liasa Oxalacetato Citrato Aconitasa Succinato Fumarato Acetil-CoA Glucosa Acetil-CoA Isocitrato Gluconeogénesis Glioxilato Malato Acidos grasos NAD + NADH Isocitrato liasa 2 Acetil-CoA + NAD H 2 O Succinato + 2 CoA-SH + NADH + H + GLIOXISOMAS

39 REACCION DE LA ISOCITRATO LIASA COO - OH-C-H HC-COO - CH 2 COO - ו ו ו ו CH 2 -COO - ו COO - C O H װ ו ו Isocitrato Glioxilato Succinato + COO - C O H װ ו ו Glioxilato REACCION DE LA MALATO SINTASA ו COO - OH-C-H CH 2 COO - ו ו ו Malato O CH 3 -C װ ~SCoA Acetil-CoA + HSCoA

40 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

41 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.

42 REACCIONES DE LA FASE OXIDATIVA Glucosa-6-fosfato 6-fosfogluconolactona Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa NADP + NADPH + H + CO 2 6-fosfogluconato 6-fosfogluconato deshidrogenasa Ribulosa 5-fosfato Ribosa-5- fosfato Ribulosa-5-P isomerasa Lactonasa NADP + NADPH + H +

43 REACCIONES DE LA FASE NO OXIDATIVA Ribulosa-5-P Xilulosa-5-P Ribosa-5-P Gliceraldehído 3-P Sedoheptulosa-7P Transcetolasa Epimerasa

44 Sedoheptulosa-7P Eritrosa-4-P Fructosa-6-P Transaldolasa Gliceraldehído 3-P Eritrosa-4-P Xilulosa-5-P Transcetolasa Gliceraldehído 3-P Fructosa-6-P + +

45 Esquema de la Vía de las Pentosas FASE OXIDATIVA Glucosa-6-P D-Ribosa-5-P E1 E2E3E4 NADPH FASE NO OXIDATIVA Ribosa-5-P Xilulosa-5-fosfato TC SHP GAP FP EP TA + XP FP GA P TC + PPT PGLPGNRLP +

46 LANZADERA MALATO-ASPARTATO MATRIZ MITOCONDRIAL CITOSOL Membrana interna PT GLU CetoG NADH + H + NAD + NADH + H + NAD + OxalacetatoMalato MDH OxalacetatoMalato MDH Asp Oxalacetato Asp CetoG Oxalacetato Mas activa en hígado y corazón


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