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) 4

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 5

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 6

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. 8

REACCION DE DESCARBOXILACION DEL PIRUVATO (DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA)

REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE PDH REGULACION ALOSTERICA MODIFICACION COVALENTE Acetil-CoA - NADH - FOSFORILACION DESFOSFORILACION + PDH Glicólisis ATP 12

DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO ACETIL- CoA NADH CO2 + H2O CICLO DE KREBS 3 NADH 1 FADH2 FOSF OXID. GTP Fosf. a nivel de sustrato ATP CADENA RESPIRATORIA 3 ATP 14

Procedencia de la Acetil-CoA Hidratos de Carbono Aminoácidos PIRUVATO ACETIL-CoA b-Oxidación de ácidos grasos Cuerpos cetónicos 3

FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS Fuente productora de coenzimas 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.

Condensación Acetil-CoA Deshidratación Citrato Deshidrogenación Oxalacetato Malato Cis-Aconitato Hidratación Hidratación Fumarato Isocitrato a-Ceto glutarato Succinato Deshidrogenación Descarboxilación oxidativa Succinil-CoA Fosforilación a nivel de sustrato Descarboxilación oxidativa 15

REACCION DE LA CITRATO SINTASA Acetil-CoA Citrato sintasa Oxalacetato Citrato ó Acido Cítrico 16

ESQUEMA DE LA PRIMERA REACCION DEL C. DE KREBS Glicolisis ó Piruvato Acetil-CoA CICLO DE KREBS Oxalacetato Citrato 17

REACCION DE FORMACION DE ISOCITRATO Aconitasa Aconitasa Isocitrato Citrato ó Acido Cítrico Cis-Aconitato 18

REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASA Oxalosuccinato a-Cetoglutarato 20

REACCION DE LA a-CETOGLUTARATO DESHIDROGENASA Succinil-CoA 21

REACCION DE LA Succinil-CoA sintetasa ó Succinato tioquinasa Fosforilación a nivel de sustrato 22

Reacción de la Succinato deshidrogenasa Fumarato 23

Reacción de la Fumarasa Fumarato L-Malato Fumarasa 24

Reacción de la Malato deshidrogenasa Oxalacetato deshidrogenasa 25

Esquema de distribución de carbonos desde Succinato a Oxalacetato 26

BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS 3 NADH 3 X 3 9 ATP 1 FADH2 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 (15 + 15 = 30 ATP) y 2 NADH por sistema lanzadera (2 o 3 ATP c/u) = 4 ó 6 ATP GLICOLISIS: 2 ATP TOTAL: 2 ATP +30 ATP + 6 (4) ATP = 36 ó 38 ATP 28

REGULACION DEL CICLO DE KREBS - NADH ATP Piruvato deshidrogenasa Citrato sintasa SCoA SCoA y citrato - ACoA y Ac.G. ADP + - ATP Isocitrato deshidrogenasa + ADP Ca++ - NADH a.Cetoglutarato deshidrogenasa + Ca++ 27

REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENO (+) Acetil-CoA PIRUVATO CARBOXILASA ENZIMA MALICA REACCIONES DE TRANSAMINACION   Piruvato + HCO3- + ATP oxalacetato + ADP + Pi BIOTINA Piruvato+HCO3- +NADPH+ H+ L-malato+NADP++ H2O 29

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

BIOSINTESIS DE FOSFOENOLPIRUVATO PIRUVATO CARBOXILASA ENZIMA MITOCONDRIAL biotina PIRUVATO + CO2 + H2O OXALACETATO + H+ ATP ADP+ Pi (+) Acetil-CoA FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA OXALACETATO FOSFOENOLPIRUVATO + CO2 GTP GDP ISOENZIMAS CITOSOLICA Y MITOCONDRIAL

FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATO + H2O FRUCTOSA-6-FOSFATO + Pi

ETAPAS DE LA GLUCONEOGENESIS Citosol GTP x 2 Malato Oxalacetato Fosfoenolpiruvato M GLUCOSA 2-PGL MDH Oxalacetato Malato ATP GLU-6-P 3-PGL x 2 ATP Piruvato Mitocondria FRU-6-P x 2 1,3-BPGL NADH P FRU-1,6BP GLI-3-P Piruvato PDHC

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 A PARTIR DE GLUCOSA-6-FOSFATO GLUCOSA-6-FOSFATASA (Hígado y riñón) GLUCOSA-6-FOSFATO + H2O GLUCOSA + Pi REACCION IRREVERSIBLE ESTA ENZIMA NO SE ENCUENTRA EN MUSCULO

REGULACIÓN DE LA GLUCONEOGÉNESIS Hormonal: Alostérica Activa la Gluconeogénesis a nivel de la FBFasa Glucagón (+) Acetil-CoA Piruvato carboxilasa 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 31

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. 32

REACCIONES DE LA FASE OXIDATIVA Mg++ Mn++ Ca++ NADP+ NADPH + H+ Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa Lactonasa 6-fosfogluconato Glucosa-6-fosfato 6-fosfogluconolactona NADP+ NADPH + H+ Ribosa-5-fosfato CO2 Ribulosa-5-P isomerasa 6-fosfogluconato deshidrogenasa Mg++ Ribulosa 5-fosfato 6-fosfogluconato 33

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

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

Esquema de la Vía de las Pentosas FASE OXIDATIVA Glucosa-6-P D-Ribosa-5-P E1 E2 E3 E4 PGL PGN RLP NADPH NADPH FASE NO OXIDATIVA Ribosa-5-P Xilulosa-5-fosfato PPT TC TA SHP GAP FP EP FP GA P TC + + + XP 34

Destinos metabólicos de la GLUCOSA-6-FOSFATO Glucógeno Glucógeno-génesis Glucosa-6-fosfatasa Via de las Pentosas Glucosa GLUCOSA-6-P Ribosa-5-P Via Glicolitica Piruvato