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ENTRADA DE OTROS MONOSACARIDOS A LA VIA GLICOLITICA • FRUCTOSA • MANOSA • GALACTOSA Fru-1-P Gli-3-P Fructosa Fructosa-6-P Manosa-6-P Gal-1-P Fructosa-6-P Glu-6-P DESTINO DEL PIRUVATO GLUCOSA Vía Glicolítica 2 PIRUVATO O2 Anaerobiosis O2 Aerobiosis 2 Acetil-CoA + 2 CO2 2 Lactato Fermentación Láctica Etanol Fermentación C. KREBS CO2+ H2O Alcohólica Células animales 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. FERMENTACION ALCOHOLICA Alcohol deshidrogenasa Piruvato descarboxilasa Etanol Acetaldehído Piruvato FERMENTACION LACTICA O CH3 __C __COO__CH_COO- Piruvato NADH + H+ Lactato deshidrogenasa OH NAD + CH3 Lactato QUE OCURRE EN CONDICIONES AERÓBICAS?? PIRUVATO Krebs) CO2 + H20 (Ciclo de Cadena respiratoria NADH NAD+ (Sistema de lanzadera) Equiv. de reducción PRODUCCION DE 4 ó 6 ATP CICLO DE CORI MUSCULO ESQUELETIC GLUCOS O A ATP HIGADO GLUCOS A NAD+ ATP NAD+ NADH NADH PIRUVAT NADH O PIRUVAT O NADH NAD+ NAD+ LACTAT O LACTAT O SISTEMA DE LANZADERA DEL GLICEROFOSFATO CITOSOL NADH + H+ Membrana mit.externa P-dihidroxicetona NAD+ Glicerol 3 P Deshidrogenasa Membrana mit.interna MATRIZ MITOCONDRIA L FADH 2 Glicerol 3 P Deshidrogenasa Glicerol 3 P FAD+ BOLILLA 4 • Descarboxilación oxidativa de piruvato. Regulación Destino de la Acetil.Co-ATranslocasas • Ciclo de Krebs: Reacciones, Balance, Regulación • Lanzadera Malato-Aspartato. • Ciclo del glioxilato. Enzimas, Función. Importancia • Ciclo de las pentosas: Etapas. Función. Enzimas. PROCEDENCIAS DEL PIRUVATO • • VIA GLICOLITICA AMINOACIDOS Fuente exógena (Glucosa, fructosa, galactosa, Manosa) Fuente endogéna (glucógeno ó almidón) Por transaminación (alanina) Durante la Degradación (serina,triptofano) 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 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. • Las cadenas de E1 contienen TPP • E2: ác. Lipoico unido covalentemente • E3 : FAD fuertemente unido • E1: Piruvato deshidrogenasa • E2: Dihidrolipoamida transacetilasa • E3: Dihidrolipoamida deshidrogenasa • 5 Coenzimas: TPP, Acido lipoicoLipoamida, FAD, NAD, CoASH 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. 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. ESTRUCTURA DE LA COENZIMA A b-Mercaptoetilamina PRECURSORES Acido pantoténico 3´fosfoadenosinadifosfato PARTICIPA EN LA TRANSFERENCIA DE GRUPOS ACILO DESCARBOXILACION DEL PIRUVATO PIRUVATO Hidroxietilo activado Acetil activado ACETIL-CoA REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE PDH Acetil-CoA • REGULACION ALOSTERICA • MODIFICACION COVALENTE - + ATP NADH FOSFORILACION DESFOSFORILACION Glicólisis PDH REGULACION DEL COMPLEJO PDH POR MODIFICACION COVALENTE PDH activa No fosforilada fosfatasa PDH quinasa PDH menos activa fosforilada DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO CO2 + H2O • ACETIL- CoA CICLO DE KREBS 3 NADH 1 FADH2 FOSF OXID. GTP Fosf. a nivel de sustrato • NADH CADENA RESPIRATORIA 3 ATP ATP Procedencia de la Acetil-CoA Hidratos de Carbono Aminoácidos PIRUVATO ACETIL-CoA b-Oxidación de ácidos grasos Cuerpos cetónicos 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 Deshidrogenación Oxalacetato Malato Citrato CisAconitato Hidratación Hidratación Fumarato Isocitrato Succinato Deshidrogenación a-Ceto glutarato Succinil-CoA Fosforilación a nivel de sustrato Descarboxilación oxidativa Descarboxilación oxidativa REACCION DE LA CITRATO SINTASA Acetil-CoA Citrato sintasa Oxalacetato Citrato ó Acido Cítrico ESQUEMA DE LA PRIMERA REACCION DEL C. DE KREBS Glicolisis ó Piruvato Acetil-CoA Oxalacetato CICLO DE KREBS Citrato REACCION DE FORMACION DE ISOCITRATO Aconitasa Citrato ó Acido Cítrico Aconitasa Cis-Aconitato Isocitrato EFECTO INHIBITORIO DEL FLUORACETATO REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASA Isocitrato Oxalosuccinato a-Cetoglutarato REACCION DE LA a-CETOGLUTARATO DESHIDROGENASA a-cetoglutarato Succinil-CoA REACCION DE LA Succinil-CoA sintetasa ó Succinato tioquinasa Succinato Succinil-CoA Fosforilación a nivel de sustrato Reacción de la Succinato deshidrogenasa Succinato deshidrogenasa Succinato Fumarato Reacción de la Fumarasa Fumarasa Fumarato L-Malato Reacción de la Malato deshidrogenasa Malato deshidrogenasa Malato Oxalacetato Esquema de distribución de carbonos desde Succinato a Oxalacetato BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS 3 NADH 1 FADH2 1 GTP 3X3 1X2 9 ATP 2 ATP 1 ATP 12 ATP DESHIDROGENACION DE PIRUVATO 1 NADH 1X3 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 TOTAL: 30 ATP + 6 (4) ATP = 36 ó 38 ATP REGULACION DEL CICLO DE KREBS • Piruvato deshidrogenasa - • Citrato sintasa - + ADP SCoA y citrato Isocitrato deshidrogenasa deshidrogenasa NADH ATP ACoA y Ac.G. - a.Cetoglutarato - + - NADH + Ca++ ATP ADP SCoA Ca++ REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENO • PIRUVATO CARBOXILASA Piruvato + HCO3- + ATP oxalacetato + ADP + Pi • PEP CARBOXIQUINASA Fosfoenolpiruvato + CO2 + GDP Oxalacetato + GTP • ENZIMA MALICA Piruvato + HCO3- + NADPH + H+ L-malato + NADP+ + H2O • PEP CARBOXILASA Fosfoenolpiruvato + HCO3- oxalacetato + Pi 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. CICLO DEL GLIOXILATO GLIOXISOMAS Glucosa Gluconeogénesis NADH NAD+ Malato Acetil-CoA Oxalacetato Acidos grasos Citrato Malato Acetil-CoA sintasa Isocitrato liasa Glioxilato Aconitasa Isocitrato Fumarato Succinato 2 Acetil-CoA + NAD+ + 2 H2O Succinato + 2 CoA-SH + NADH + H+ REACCION DE LA ISOCITRATO LIASA COOו OH-C-H ו HC-COOו CH2 ו COO- COOו C O H Glioxilato + CH2 -COOו CH2 -COOSuccinato Isocitrato REACCION DE וLA MALATO SINTASA COOו C O H Glioxilato O CH3-C ~SCoA + Acetil-CoA COOו OH-C-H ו CH2 ו COOMalato 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 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. REACCIONES DE LA FASE OXIDATIVA NADP+ NADPH + H+ Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa Lactonasa 6-fosfogluconato 6-fosfogluconolactona Glucosa-6-fosfato NADP+ NADPH + H+ CO2 6-fosfogluconato deshidrogenasa 6-fosfogluconato Ribulosa-5-P isomerasa Ribulosa 5-fosfato Ribosa-5fosfato REACCIONES DE LA FASE NO OXIDATIVA Epimerasa Transcetolasa Ribulosa-5-P Xilulosa-5-P Ribosa-5-P Gliceraldehído 3-P Sedoheptulosa-7P Transaldolasa Gliceraldehído 3-P Transcetolasa + Eritrosa-4-P Xilulosa-5-P Fructosa-6-P Eritrosa-4-P Sedoheptulosa-7P + Gliceraldehído 3-P Fructosa-6-P Esquema de la Vía de las Pentosas FASE OXIDATIVA E1 Glucosa-6-P E2 PGL E3 PGN FASE NO OXIDATIVA TC Ribosa-5-P SHP TA D-Ribosa-5-P RLP PPT FP TC + GAP Xilulosa-5-fosfato E4 EP + XP FP + GA P LANZADERA MALATO-ASPARTATO MATRIZ MITOCONDRIAL CITOSOL NADH + H+ NAD+ Oxalacetato Membrana interna Malato MDH NAD+ Malato a-CetoG Oxalacetato GLU GLU PT a-CetoG Oxalacetato MDH PT a-CetoG NADH + H+ Asp Mas activa en hígado y corazón Asp Oxalacetato Asp