DESTINO DEL PIRUVATO GLUCOSA 2 PIRUVATO VG Anaerobiosis O2 O2 2 Lactato 2 Acetil-CoA + 2 CO2 Etanol Fermentación Láctica C. KREBS Fermentación Alcohólica 4 CO2+ 4 H2O Células animales

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 ATP - FOSFORILACION DESFOSFORILACION + PDH Glicólisis ATP 12

DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO ACETIL- CoA NADH CICLO DE KREBS CADENA RESPIRATORIA 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 enzimas 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 GTP Descarboxilación oxidativa 15

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

REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASA 20

Esquema de distribución de carbonos desde Succinato a Oxalacetato 26

BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO 1 NADH 1 X 3 3 ATP 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 28

RENDIMIENTO DE ATP POR OXIDACION TOTAL DE 1 MOLECULA DE GLUCOSA VIA GLICOLITICA: 2 ATP UNA GLUCOSA PRODUCE 2 MOLECULAS DE PIRUVATO : + 15 = 30 ATP 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

REGULACION DEL CICLO DE KREBS Piruvato deshidrogenasa Citrato sintasa Isocitrato deshidrogenasa a.Cetoglutarato deshidrogenasa - NADH ATP Piruvato deshidrogenasa Citrato sintasa Isocitrato deshidrogenasa ADP +

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 ISOENZIMAS CITOSOLICA Y MITOCONDRIAL GTP GDP

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

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

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 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

SORBITOL Se forma por reducción enzimática de glucosa y puede metabolizarse para formar fructosa La enzima que cataliza la reacción de síntesis de sorbitol es una alcohol reductasa (cristalino, riñón y SNP) En pacientes diabéticos se produce un aumento de la síntesis y como consecuencia produce daño en las células de los tejidos mencionados- El sorbitol se encuentra en gran alta concentración en peras, duraznos y manzanas Es utilizado como edulcorante (chicle) y humectante en la elaboración de alimentos.

Metabolismo del sorbitol deshidrogenasa Sorbitol Alcohol reductasa