GLICÓLISIS

GLICÓLISIS
GLUCOSA: EXCELENTE COMBUSTIBLE Y PRECURSOR VERSÁTIL
GLICÓLISIS (GLYCOS = AZÚCAR + LÍSIS = RUPTURA)
FASE PREPARATORIA O FASE DE GASTO DE ENERGÍA (ATP)
Inversión de ATP aumenta el contenido de energía libre de los intermediarios
Cadenas de C de hexosas metabolizadas se convierten a un intermediario común:
Gliceraldehído 3-fosfato
FASE DE BENEFICIO ENERGÉTICO O “PAYOFF PHASE”
Formación de Piruvato
Fosforilación de ADP a ATP por compuestos con un alto potencial de transferencia de grupo fosfato
Transferencia de [H+] a NAD+ para formar NADH
DESTINOS DEL POTENCIAL ENERGÉTICO DEL PIRUVATO
FORMACIÓN DE ATP Y NADH ACOPLADAS A GLICÓLISIS
RESUMEN DE GLICÓLISIS
FORMACIÓN DE PIRUVATO (EXERGÓNICA)
FORMACIÓN DE ATP (ENDERGÓNICA)
CAMBIO TOTAL EN ENERGÍA LIBRE
IMPORTANCIA DE INTERMEDIARIOS FOSFORILADOS
TODOS LOS INTERMEDIARIOS ENTRE GLUCOSA Y PIRUVATO ESTÁN FOSFORILADOS
1. 
La
membrana
plasmática
carece
de
transportadores de azúcar lo que conlleva a la
retención de los intermediarios en el interior de la
célula sin un gasto energético a pesar de la gran
diferencia de la concentración intra- y
extracelular.
2. 
Los grupos fosfatos son componentes esenciales
de la conversión enzimática de la energía
metabólica.
Compuestos fosfatados de alta
energía (1,3 BPG y PEP) donan grupos fosfatos a
ADP para formar ATP.
3. 
Energía de enlace que resulta del enlace de
grupos fosfatos al sitio activo de enzimas
disminuye la energía de activación y aumenta la
especificidad de reacciones enzimáticas. Grupos
fosfatos de ADP, ATP y de intermediarios de
glicólisis forman complejos con Mg2+ que es
necesario para la función de la mayoría de las
enzimas glicolíticas.
1.  FOSFORILACIÓN DE GLUCOSA POR HEXOKINASA
REVERSIBLE EN CONDICIONES INTRACELULARES
HEXOKINASA SUFRE DE CAMBIO EN CONFOMRACIÓN CUANDO SE ENLAZA GLUCOSA (INDUCED FIT)
PUEDE FOSFORILAR OTRAS HEXOSAS, D-FRUCTOSA Y D-MANOSA, EN ALGUNOS TEJIDOS
2.  ISOMERIZACIÓN REVERSIBLE DE GLUCOSA-6-FOSFATO A FRUCTOSA 6-FOSFATO
ISOMERIZACIÓN DE UNA ALDOSA A UNA CETOSA POR FOSFOHEXOSA ISOMERASA
MECANISMO DE REACCIÓN ENVUELVE FORMACIÓN DE UN INTERMEDIARIO cis-ENEIDOL
3.  FOSFORILACIÓN DE FRUCTOSA-6-FOSFATO A FRUCTOSA 1,6-BIFOSFATO
FOSFORILACIÓN POR FOSFOFRUCTOKINASA-1 (PFK-1) ES EL PRIMER PASO COMPROMETDO DE GLICÓLISIS
COMPLEJA REGULACIÓN ALOSTÉRICA:
ACTIVACIÓN POR POCO ATP Y MUCHO ADP Y/O AMP, FRUCTOSA 2,6-BIFOSFATO, RIBULOSA 5-FOSFATO
INHIBICIÓN POR MUCHO ATP U OTRAS FUENTES DE ENERGÍA
4.  RUPTURA DE FRUCTOSA 1,6-BIFOSFATO POR ALDOLASA
CONDENSACIÓN ALDOLICA REVERSIBLE
CAMBIO ENERGÉTICO ES MENOR EN CÉLULAS POR LA BAJA CONCENTRACIÓN DE REACTANTES HACIENDO QUE LA
REACCIÓN SEA REVERSIBLE
4.  RUPTURA DE FRUCTOSA 1,6-BIFOSFATO POR ALDOLASA
ALDOLASA TIPO I
EN BACTERIAS Y HONGOS LAS ALDOLASAS TIPO II NO FORMAN INTERMEDIARIO DE BASE SCHIFF
5.  INTERCONVERSIÓN DE TRIOSA FOSFATADA POR ISOMERASA
TRIOSA FOSFATO ISOMERASA
MECANISMO DE ISOMERIZACIÓN DE UNA ALDOSA A UNA CETOSA SIMILAR AL DE FOSFOHEXOSA ISOMERASA (PASO 2)
SOLO EL GLICERALDEHÍDO 3-FOSFATO PUEDE SER DIRECTAMENTE DEGRADADO EN LOS PASOS SUBSIGUIENTES DE
GLICÓLISIS
DESTINO DE LOS CARBONOS DE GLUCOSA EN LA FORMACIÓN DE
GLICERALDEHÍDO 3-FOSFATO
FASE DE BENEFICIO ENERGÉTICO O “PAYOFF PHASE”
Formación de Piruvato
Fosforilación de ADP a ATP por compuestos con un alto potencial de transferencia de grupo fosfato
Transferencia de [H+] a NAD+ para formar NADH
6.  OXIDACIÓN DE GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO A 1,3-BIFOSFOGLICERATO
GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO DEHIDROGENASA
REACCIÓN DE CONSERVACIÓN DE ENERGÍA QUE EVENTUALMENTE LLEVA A LA FORMACIÓN DE ATP
6.  OXIDACIÓN DE GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO A 1,3-BIFOSFOGLICERATO
GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO DEHIDROGENASA
SUSTRATO SE ENLAZA COVALENTEMENTE A LA ENZIMA DURANTE LA REACCIÓN
METALES PESADOS COMO Hg2+ INHIBEN IRREVERSIBLEMENTE LA ENZIMA
7.  TRANSFERENCIA DE GRUPO FOSFATO DE 1,3 BPG A ADP
FOSFOGLICERATO KINASA
ENZIMA LLAMADA POR LA REACCIÓN INVERSA EN GLUCONEOGÉNESIS
6.  + 7. ACOPLAMIENTO ENERGÉTICO
FOSFORILACIÓN A NIVEL DE SUSTRATO
8.  CONVERSIÓN DE 3-FOSFOGLICERATO A 2-FOSFOGLICERATO
FOSFOGLICERATO MUTASA
9.  DESHIDRATACIÓN DE 2-FOSFOGLICERATO A FOSFOENOLPIRUVATO (PEP)
ENOLASA
MECANISMO INVOLUCRA ESTABILIZACIÓN DE INTERMEDIARIO POR Mg2+
Conversión de compuesto con bajo potencial de transferencia de grupo fosfato a uno de alto potencial de transferencia
10.  TRANSFERENCIA DE GRUPO FOSFATO DE FOSFOENOLPIRUVATO A ADP
PIRUVATO KINASA
REQUIERE K+ y Mg2+ o Mn2+
Fosforilación a nivel de sustrato
10.  TAUTOMERIZACIÓN NO-ENZIMÁTICA DE PIRUVATO A FORMA CETO
GANANCIA NETA DE ENERGÍA EN GLICÓLISIS
REACTANTES  PRODUCTOS
EL CAMINO DEL CARBONO:
GLUCOSA  2 PIRUVATO
EL CAMINO DE LOS GRUPOS FOSFATO:
2 ADP + 2 Pi  2 ATP
EL CAMINO DE LOS ELECTRONES:
4 e-( 2[H+] + 2 NAD+)  2 NADH
EFECTO WARBURG: TASA MAS ALTA DE GLICÓLISIS EN TUMORES
QUE EN TEJIDOS NORMALES AUN EN LA PRESENCIA DE OXÍGENO
http://iys.inonu.edu.tr/webpanel/dosyalar/1400/image/warburg.png
INHIBIDORES DE GLICÓLISIS COMO POSIBLE TRATAMIENTO ANTI-CANCER
ANÁLOGO DE GLUCOSA CON UN ISÓTOPO DE FLUORO COMO HERRAMIENTA DIAGNOSTICA
DE TUMORES UTILIZANDO TOMOGRAFÍA POR EMISIÓN DE POSITRONES (PET)
DEFICIENCIAS EN EL ABSORCIÓN DE GLUCOSA EN DIABETES TIPO I
ENTRADA DE GLICÓGENO, ALMIDÓN, DISACÁRIDOS Y HEXOSAS A LA
FASE PREPARATIVA DE GLICÓLISIS
CATÁLISIS DEL GLUCÓGENO INTRACELULAR POR GLUCÓGENO FOSFORILASA
FOSFORÓLISIS CONSERVA ALGUNA DE LA ENERGÍA DEL ENLACE GLICOSÍDICO EN EL ÉSTER FOSFATADO DE
GLUCOSA 1-FOSFATO
FOSFOGLUCOMUTASA
HIDRÓLISIS DE DISACÁRIDOS A MONOSACÁRIDOS PARA ENTRAR A LA CÉLULA
HIDRÓLISIS CATALIZADA POR ENZIMAS ENLAZADAS A LA SUPERFICIE EXTERIOR DE DE LAS CÉLULAS EPITELIALES
DEL INTESTINO
INTOLERANCIA A LACTOSA
ENTRADA DE FRUCTOSA A GLICÓLISIS
HEXOKINASA
MUSCULOS Y RIÑÓN
FRUCTOKINASA
HÍGADO
 TRIOSA FOSFATO ISOMERASA
TRIOSA KINASA
ENTRADA DE GALACTOSA A GLICÓLISIS
ACUMULADA EN GALACTOSEMIA (CONDICIÓN
CAUSADA POR MUTACIÓN DE CUALUOERA DE LAS
TRES ENZIMAS )
CATARATAS EN LA INFANCIA POR DEPOSICIÓN DE
D-GALACTIOL EN EL LENTE
ENTRADA DE MANOSA A GLICÓLISIS
FOSFOMANOSA ISOMERASA