La glucólisis es una vía catabólica a través de la cual tanto las células de los animales como vegetales, hongos y bacterias oxidan diferentes moléculas.

Presentación del tema: "La glucólisis es una vía catabólica a través de la cual tanto las células de los animales como vegetales, hongos y bacterias oxidan diferentes moléculas."— Transcripción de la presentación:

1 La glucólisis es una vía catabólica a través de la cual tanto las células de los animales como vegetales, hongos y bacterias oxidan diferentes moléculas de glúcidos y obtienen energía

2

3

4

5

6

7 Glucolisis= lisis (rotura) gluco(dulce) Rotura de los glúcidos Puede tener lugar en anaerobiosis o en presencia de Oxígeno Es la ruta metabólica probablemente más antigua (más de 3500 millones de años), antes de la existencia de oxígeno atmosférico. El producto final de la glucolisis en anaerobiosis es un derivado del piruvato: etanol (fermentación alcohólica) o lactato (fermentación láctica)

8 Louis Pasteur descubrió en 1856 la fermentación alcohólica (cerveza, vino, pan) Buchner-1897 –Fermentación en extractos celulares. Harden/Young-1905 Fosfato estimula la fermentación de glucosa. Las reacciones individuales de la glucólisis se descubrieron en 1930-1940, por Embden, Meyerhofy Otto Warburg. Se llama también: ruta de Embden-Meyerhof.

9

10

11

12 Hexoquinasa ΔG= -33kj/mol Fosfoglucosa isomerasa/ fosfohexosa isomerasa ΔG= -2.3kj

13 PFK(PFK1) ΔG= -22Kj/mol ALDOLASA ΔG= -1,3 KJ/mol

14

15 TRIOSA FOSFATO ISOMERASA Fase de generación de ATP y NADH Oxidación del carbonilo en carboxilo: transferencia 2H a NAD+ acoplada a la incorporación de Pi: endergónico en condiciones standard pero no en la célula ΔGº’= 6,3kj/mol ΔG = -3kj/mol

16 Mecanismo de la Gliceraldehido-3-fosfato Deshidrogenasa(GAPDH) 1.- unión del tiol y aldehído: tiohemiacetal 2.- oxidación del tiohemiacetal al tioéster 3.- la E de hidrólisis del tioéster se mantiene en el acil fosfato. Inhibición de glucólisis por iodoacetato: se debe a alquilación de GAPDH. Inactivación de GAPDH inhibe la glucolisis: GAPDH-SH + ICH 2 -COOH  GAPDH-S-CH 2 -COOH + HI

17

18 Fase de Generación de ATP y NADH 3fosfoglicerato quinasa: fosforilación a nivel de sustrato Fosfoglicerato Mutasa 3-PG  [2,3PG]  2PG (2,3BPG) es un intermediario de la reacción, presente en cantidades muy pequeñas

19 Enolasa: Eliminación de agua ΔG = -6,6kj/mol Piruvatoquinasa: fosforilación a nivel de sustrato ΔG = -33kj/mol

20 Balance hasta aquí: Glucosa + 2ADP + 2Pi + 2NAD → 2Pir + 2ATP + 2NADH Entrada de metabolitos en la glucolisis: Glicerol Glycerol-P DH: hay dos enzimas: la citosólica, que forma NADH y la mitocondrial que forma FADH2

21 Entrada de otros monosacáridos a la glucolisis: fructosa y galactosa HK es inespecífica de sustrato

22 Entrada de la Fructosa en hígado

23 Entrada de la galactosa en la glucolisis

24 Entrada de disacáridos: se hidrolizan en la pared intestinal Maltasa maltosa →2glucosa Lactasa lactosa →glucosa + galactosa Sacarasa sacarosa →fructosa + glucosa Intolerancia a la lactosa: pérdida de lactasa (en la edad adulta) Microorganismos del colon utilizan lactosa formando ac. láctico y los gases metano e hidrógeno (molestias intestinales) Galactosemia: falta congénita de Gal-1-P uridiltransferasa. Ictericia, cirrosis, cataratas, retraso mental. Tratamiento: eliminación de lactosa en la dieta.

25 Problema: 1.- Suministras glucosa marcada en su C 4 con C 14 a unas levaduras y estudias la aparición de lactato radioactivo. Qué carbono del lactato estará marcado? El COOH El CHOH El CH3 2.- Suministras glucosa a una preparación de hepatocitos tratados con iodoacetato. Indica qué metabolitos de los siguientes esperas que reduzcan sus niveles: Fructosa 1,6 bifosfato Piruvato 1,3 bisfosfoglicerato gliceraldehído3P

26

27 El piruvato tiene diferentes destinos En organismos aeróbicos, el piruvato seguirá oxidándose en el ciclo de Krebs, donde se generan intermediarios de cadena respiratoria reducidos, como NADH. y FADH2. El poder reductor generará H 2 O y parte de la energía liberada ATP.

28 En organismos fermentativos, como algunas levaduras, a partir del piruvato tiene lugar la fermentación y se generan diferentes moléculas como el lactato, etanol, etc.

29

30 En las células musculares que son aerobias el piruvato deriva al ciclo de Krebs. Sin embargo, cuando el oxígeno no es suficiente en ese tejido por determinadas razones fisiológicas, puede haber en el músculo fermentación láctica.

31 Regulación de la glucolisis Inhibición de la glucolisis por oxígeno Disminución de metabolitos debajo de F6P Estimulación de la glucolisis en tumores* Pasos limitantes de la glucolisis : reacciones de no equilibrio Hexoquinasa ΔGº’ = -20kj/mol, ΔG = -33kj/mol PFK1 ΔGº’ = -17kj/mol ΔG = -25 kj/mol PK ΔGº’ = -31.4 kj/mol ΔG = -33 kj/mol Mecanismos de Regulación : Control alostérico por metabolitos de la vía –inhibición “feed- back”, activación “feed-forward” Modificación Covalente (interconversión enzimática) Variación de niveles: Síntesis/Degradación

32

33 Regulación FosfofructoquinasaPFK (PFK1) y PK Inhibición por ATP “feed-back ” Activación por F-1,6-BP es “feed-forward ”

34 Formación de F-2,6-BP PFK2 Fructosa-6-P + ATP  Fructosa 2,6 bisfosfato FBPasa2 F-2,6-BP + H 2 O  F-6-P + Pi PFK2 es una enzima bifuncional: dominio K para síntesis de F-2,6-BP y dominio fosfatasa para la hidrólisis de F-2,6-BP. Se comporta como quinasa o como fosfatasa de forma regulada por fosforilación.

35 Hexoquinasa y glucoquinasa: Diferencias en afinidad, especificidad e inhibición por producto. HK Alta afinidad por glucosa, pero poca especificidad. También puede fosforilar otros monosacáridos. Se inhibe por su producto: glucosa-6-P GK: mucha menor afinidad, pero mucha mayor especificidad para la glucosa. No se inhibe por G-6-P. HK: está en todos los tejidos GK: sólo en hígado y células beta-pancreáticas productoras de insulina Función de GK: Metabolismo de grandes dosis de glucosa que llegan del intestino. En el páncreas es esencial para la secreción de insulina. Su falta causa diabetes.

36 Regulación de la PK

37  NADIE BAJA LOS BRAZOS FIN!!!!!!!