T.14 METABOLISMO DE AZUCARES 1.- INTRODUCCIÓN 2.-GLUCÓLISIS

T.14 METABOLISMO DE AZUCARES
1.- INTRODUCCIÓN
Glucosa: papel fundamental en el metabolismo energético. Principales destinos:
1) Polisacárido (glucógeno o sacarosa)
2) Piruvato: Oxidada en la glucólisis
3) Ribosa 5-fosfato: oxidada por la ruta de las pentosas fosfato (fosfoglutanato).
2.-GLUCÓLISIS
La glucosa se degrada a piruvato (x2). 2 fases:
A) FASE DE INVERSIÓN DE ENERGÍA: -2 ATP
1º) Glucosa --- Glucosa 6-fosfato: por hexoquinasa transferasa. Irreversible.
2º) Glucosa 6-fosfato --- Fructosa 6-fosfato: por fosfohexosa isomerasa.
3º) Fructosa 6-fosfato --- Fructosa 1,6-bifosfato: por fosfofructoquinasa. Irreversible.
4º) Fructosa 1,6-bifosfato --- Gliceraldehido 3-fosfato / Dihidroxiacetona fosfato.
5º) Dihidroxiacetona fosfato --- Gliceraldehido 3-fosfato: triosa fosfato isomerasa.
B) FASE DE GENERACIÓN DE ENERGÍA:
6º) Gliceraldehido 3-fosfato (x2) --- 1,3-bifosfoglicerato (x2)
Oxidación de NAD+ a NADH (x2)
7º) 1,3-bifosfoglicerato (x2) --- 3-fosfoglicerato (x2):
Fosforilación a nivel de sustrato: por la fosfoglicerato quinasa. +1 ATP (x2)
8º) 3-fosfoglicerato (x2) --- 2-fosfoglicerato (x2): por la fosfoglicerato mutasas.
9º) 2-fosfoglicerato (x2) --- Fosfoenolpiruvato (x2): por la enolasa (-H20).
10º) Fosfoenolpiruvato (x2) --- PIRUVATO (x2): por la piruvato quinasa. Irreversible. +2 ATP
-Todas las quinasas y las reacciones con intercambio de grupos fosforilo requieren Mg2+
3.-DEGRADACIÓN DE OTROS AZÚCARES
-Entrada de otros glúcidos en distintos puntos de la glucólisis: manosa, fructosa, galactosa…
Polímeros:
Lactosa (Galactosa + Glucosa): ruta de la glucosa 6-fosfato
Glucógeno: mediante glucógeno fosforilasa.
Almidón: mediante la alfa amilasa.
4.-DESTINOS DEL PIRUVATO
A) CONDICIONES AEROBIAS:
1º) El piruvato se oxida, con pérdida de su grupo carboxilo en forma de CO2, dando lugar a
acetil-CoA.
2º) Este será oxidado completamente a CO2 en el ciclo de Krebs.
3º) Los electrones de estas oxidaciones pasan al O2 a través de una cadena redox en la
mitocondria, formando H2O.
4º) La energía desprendida en la cadena redox impulsa la síntesis de ATP.
B) REDUCCIÓN A LACTATO VÍA FERMENTACIÓN DEL ÁCIDO LÁCTICO:
El piruvato se reduce a lactato oxidando el NADH a NAD+. Músculo esquelético en hipoxia.
C) FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA (ETANÓLICA):
El piruvato se reduce en etanol y CO2 y se oxida el NADH a NAD+. Tejidos vegetales y ciertos
invertebrados.
1º) El piruvato se descarboxila en una reacción irreversible por la piruvatodescarboxilasa.
2º) El acetaldehído se reduce a etanol oxidando al NADH.
5.-GLUCONEOGÉNESIS
GLUCONEOGÉNESIS: formación de glucosa a partir de piruvato y compuestos relacionados de 3 o 4 C.
-En la glucólisis hay 3 reacciones que son irreversibles y no pueden utilizarse en la gluconeogénesis:
a) 1er bypass (Paso 1): Glucosa --- Glucosa 6-fosfato
b) 2º bypass (Paso 3): Fructosa 6-fosfato --- fructosa 1,6 bifosfato
c) 3er bypass (Paso 10): Fosfoenolpiruvato --- piruvato
1er bypass: piruvato --- fosfoenolpiruvato:
1º) Se transporta el piruvato desde el citosol a la mitocondria.
2º) La piruvatocarboxilasa, convierte el piruvato en oxalacetato.
3º) Oxalacetato reducido a malato (no hay transportador de oxalacetato en la m.mitocondrial)
oxidando un NADH a NAD+.
4º) En el citosol el malato se oxida a oxalacetato, con reducción de un NAD+ a NADH.
5º) EL oxalacetato se convierte en FOSFOENOLPIRUVATO por la fosfoenolcarboxiquinasa.
Requiere el gasto de un GTP.
Ecuación global: Piruvato +ATP+HCO3 → PEP+ADP+GDP+Pi+CO2
6.-SÍNTESIS Y DEGRADACIÓN DE GLUCÓGENO
GLUCÓGENOGÉNESIS: formación de glucógeno.
Enzimas: UDP-glucosa pirofosforilasa, glucógeno sintetasa y enzima ramificante del glucógeno.
GLUCOGENOLISIS: degradación del glucógeno.
Por la fosfoglucomutasa, formando glucosa 6-fosfato.
7.-DEGRADACIÓN DE LA PENTOSA FOSFATO
-Oxidación de la glucosa 6-fosfato a pentosas fosfatos en la ruta de las pentosas fosfato.
-En esta ruta el NADP+ es el aceptor de electrones dando lugar a NADPH (para la síntesis de
nucleótidos).
Glutation: proteína reducida que cede sus e- oxidándose, evitando que se oxiden otros.
RAMA OXIDATIVA: produce pentosas fosfatos y NADPH.
Oxidación de la glucosa 6-fosfato (por la 6-fosfato deshidrogenasa –G6PD-. El NADPH es el aceptor.
RAMA NO OXIDATIVA: recicla pentosas fosfato a glucosa 6-fosfato.
Enzimas: transcetolasas, transaldosa
-Cuando una cél. convierte rápidamente el NADPH ne NAP+, aumenta el nivel de NADP+, estimulando la
G6PD.
-Cuando disminuye la demanda de NADPH, disminuye el nivel de NADP+, la ruta de las pentosas se hace
más lenta
Papel del NADPH: regulación del rearto de glucosa 6 fosfato entre la glucólisis y las rutas pentosas
fosfatos.