CATABOLISMO DE LA GLUCOSA Dra. Judith de Rodas Salón 2, 2015

DEFINICIONES: GLUCOLISIS: es la degradación (catabolismo) de la glucosa hasta productos intermedios llamados “PIRUVATOS” (Acidos pirúvicos) Exosas, monosacáridos que participan en la Glucólisis Ambas son fosforiladas por catalizadores enzimáticos de la variedad quinasas (fosforilasas)

Utilidad de la glucolisis Obtener la energía por varios mecanismos. Hay tres mecanismos: Glucólisis: degradación de glucosa a piruvato (4 ATP+ 2 NAD reducidos Ciclo de Krebs: 1 ATP + 3NAD y 1 FAD reducidos Fosforilación oxidativa: 15 ATP por piruvato

Etapas de la Glucólisis 10 reacciones enzimáticas Ocurre en el citoplasma celular Tiene 2 fases: Fase de inversión de energía 5 pasos iniciales Fase de liberación de energía 5 pasos finales

Glucosa Glucólisis (10 reacciones9 2 piruvato Ocurre en presencia o ausencia de oxígeno Glucólisis (10 reacciones9 2 piruvato anaerobias anaerobias aerobias 2 CO2 2 lactato 2 etanol + 2 CO2 2 acetil-CoA Fermentación alcohólica en levaduras Fermentación a lactato en músculo y eritrocitos Ciclo del ácido cítrico 4 CO2 + 4 H2O + 36-38 ATP netos Ocurre en élulas animales, vegetales y microorganismos

Glicólisis anaeróbica El piruvato, es un producto intermedio, debe llegar a productos finales, puede ocurrir en 2 vías; Anaeróbica: (fermentación alco- hólica en levadura) Fermentación lac- tica en animales y algunas variedades de bacterias.

GLUCOSA P P P P ATP ADP GLUCOSA 6 FOSFATO 1 MEMBRANA CELULAR Mg2 HEXOCINASA GLUCOSA 6 FOSFATO

GLUCOSA 6 FOSFATO - FRUCTOSA 6 FOSTATO FOSFOHEXOSA ISOMERASA 2 GLUCOSA 6 FOSFATO - FRUCTOSA 6 FOSTATO P C1 C6 C2 C3 C4 C5 O FOSFOHEXOSA ISOMERASA GLUCOSA 6 FOSFATO C1 C6 C2 C3 C4 C5 O P FRUCTOSA 6 FOSTATO

TRIOSAFOSTATO ISOMERASA 4 C1 C6 C2 C3 C4 C5 O P ALDOLASA FRUCTOSA 1- 6 DIFOSFATO 5 TRIOSAFOSTATO ISOMERASA C1 C2 C3 P = O H C1 C2 C3 P O Dihidroxiacetona 1 Fosfato Gliceraldehído 3 Fosfato

Fosfotriosa isomerasa RESUMEN Fosforilación hexocinasa 1 Isomerización fosfohexosaisomerasa 2 Fosforilación fosfofructocinasa 3 Ruptura aldolasa 4 Isomerización Fosfotriosa isomerasa 5

GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO DESHIDROGENASA Generación de energía 6 Pi O = C1 C2 C3 P = O H C1 C2 C3 P NAD NADH + H 1-3 Di Fosfoglicerato Gliceraldehído 3 Fosfato GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO DESHIDROGENASA

FOSFOGLICERATO CINASA 7 P O = C1 C2 C3 P O = O C1 C2 C3 P P ADP P ATP 1-3 Di Fosfoglicerato 3 Fosfoglicerato FOSFORILACION A NIVEL DE SUSTRATO

FOSFOGLICERATOMUTASA 8 C1 C2 C3 P = O O O = C1 P C2 Mg2 C3 3 Fosfoglicerato 2 Fosfoglicerato

= = = P P P P P PIRUVATO 2 Fosfoglicerato Fosfoenolpiruvato 9 10 ENOLASA 9 P O = O O = O C1 C1 P P H C2 C2 HO CH2 CH2 H20 2 Fosfoglicerato Fosfoenolpiruvato 10 P ADP C C = O CH3 O = P ATP PIRUVATOCINASA PIRUVATO

RESUMEN 6 7 8 9 10 Oxidación y Fosforilación Gliceraldehido 3- fosfato deshidrogenasa 6 Fosforilación a nivel del sustrato Fosfoglicerato cinasa 7 Isomerización fosfogliceratomutasa 8 Deshidratación Enolasa 9 Fosforilación a nivel del sustrato Piruvato cinasa 10

Glucolisis anaeróbica y aeróbica Anaerobica ocurre en el citosol Citosol ME MI MM 2 piruvatos Aeróbica, el ácido pirúvico, un producto intermedio ,es transportado a la mitocondria.

LACTATO DESHIDROGENASA Fermentación láctica LACTATO DESHIDROGENASA O O C C = O C H3 O O C HO C H C H3 NADH + H NAD No se obtiene ATP PIRUVATO LACTATO La ventaja de la fermentación láctica es la oxidación de NAD y la reciclación del lactato a glucosa.

La vía aeróbica de la glucólisis El ácido pirúvico es transportado del citoplasma a la mitocondria porque la célula contiene oxigeno. En presencia de oxígeno , el piruvato se traslada del citosol a las mitocondrias para realizar el ciclo de Krebs y liberar equivalentes reductores para la síntesis de ATP Mitocondrias citosol

La mitocondria En presencia de oxígeno Membrana interna Matríz mit. Membrana externa

Preguntas para discusión grupal: A que se debe que los equivalentes reductores permiten la fosforilación de A:DP? En que parte de la mitocondria descargan la energía los equivalentes reductores?. De donde obtiene la mitocondria los equivalentes reductores? Explique el significado de fosforilación oxidativa, en donde ocurre y el mecanismo como se realiza. A qué se debe que por vía aeróbica se obtiene mayor cantidad de ATP ? En que consiste la fosforilación oxidativa?