Metabolismo de Carbohidratos: Glucólisis
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Metabolismo Facultad de Ciencias de la Salud BIO160 Bi Bioquímica í i General G l METABOLISMO Corresponde a la actividad coordinada que ocurre dentro de una célula, célula en la cual participan sistemas multienzimáticos (rutas metabólicas) Metabolismo de Carbohidratos: Glucólisis • Obtener energía química a partir de la energía solar o degradando nutrientes del medioambiente. RUTAS METABÓLICAS Profesor: Juan Fuentes • Convertir nutrientes en moléculas propias de la célula. • Polimerizar macromoléculas polisacáridos). moléculas (proteínas, pequeñas en ácidos nucleicos y • Sintetizar y degradar biomoléculas necesarias para funciones especificas de la célula. Forma de obtención de carbono DEGRADACIÓN • AUTÓTROFOS utilizan la energía solar para poder fijar el CO2. 2 atmosférico (fuente de carbonos). • HETERÓTROFOS no pueden d obtener el carbono del CO2 atmosférico. Lo obtienen a partir de moléculas orgánicas g complejas. p j BIOSÍNTESIS Metabolismo de la glucosa GLICÓLISIS • Químicamente corresponde a reacciones de oxidación. 1 molécula de Glucosa (6 C) 2 moléculas de piruvato (3 C) Rendimiento de la glucólisis RENDIMIENTO 1 Glucosa + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi 2 Piruvato + 2 NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O glucosa + 2NAD+ + 2ADP + 2P i ⎯⎯→ 2piruvato + 2NADH + 2H + + 2ATP + 2H 2 O glucosa + 2NAD+ ⎯⎯→ 2piruvato + 2NADH + 2H + Consume ATP Hexoquinasa (1) os o uctoqu asa (3) Fosfofructoquinasa Produce ATP Fosfoglicerato quinasa (7) Piruvato q quinasa ((10)) Produce NADH Gliceraldehído 3P – g ((6)) deshidrogenasa Destinos del piruvato 2ADP + 2Pi ⎯⎯→ 2ATP + 2H 2 O ΔG1' º = −146 kJ / mol ΔG2' º = 2·(30,5 kJ / mol ) = 61 kJ / mol ΔG1' º + ΔG2' º = −85 kJ / mol Importancia de los intermediarios fosforilados de la glucólisis 1. Mantener los intermediarios al interior de la célula 2. Conservación de la energía: g Los enlaces éster de fosfato son altamente energéticos 3. La energía de unión de los grupos fosfato contribuye a disminuir la energía de activación. activación El fostato de une con Mg2+, donde este complejo es reconocido por las enzimas de la glucólisis Fase de preparación: 1) Fosforilación de la glucosa Fase de preparación: 2) Isomerización Regulatoria Fase de preparación: 3) Fosforilación de fructosa 6-fosfato Específico de la glucólisis PFK-1 Mayor y p punto en la regulación g de la glucólisis g Activada por ADP y AMP Inhibida por ATP y citrato Fase de preparación: 4) Ruptura de Fructosa 1,6 bifosfato Fase de preparación: 5) Interconversión de triosas P Fase de preparación: Destino de los carbonos Fase de cosecha: 6) Oxidación del gliceraldehído 3P Fase de cosecha: 7) Transferencia de fosforil a ADP Fosforilación a nivel de sustrato Fase de cosecha: 8) Conversión 3 P glicerato en 2 P glicerato Fase de cosecha: 9) Deshidratación de 2 P glicerato Fase de cosecha: 10) Transferencia de fosforil a ADP Fosforilación a nivel de sustrato Fosforilación a nivel de sustrato Regulatoria F f li Fosfoglicerato t quinasa i Pi Piruvato t quinasa i los g grupos p fosfato de 1,3 , difosfoglicérico g son cedidos (uno ( por p vez)) al ADP (adenosín difosfato) para formar ATP. Esto se conoce como fosforilación a nivel de sustrato. La glucólisis está estrictamente regulada GLICÓLISIS Las enzimas reguladas son las de los pasos irreversibles. • Hexoquinasa es inhibida por glucosa 6-fosfato • Fosfofructoquinasa 1 es inhibida por ATP es inhibida por citrato • Piruvato quinasa es inhibida por ATP es inhibida por acetil CoA GLICÓLISIS Inhibida por ATP (mayor razón ATP/AMP) y citrato Activada por AMP y fructosa 2,6-bifosfato Inhibida por glucosa 6-fosfato (producto) GLICÓLISIS Inhibida por ATP y acetil CoA a la respiración (caso de quimiótrofos) a la fermentación Fermentación Gasto de NADH Producc ción de ATP y NA ADH Gasto de energía G Fermentación y Fosforilación a nivel de sustrato (glucólisis) Fermentación: El aceptor de electrones es orgánico Compuesto orgánico (dador de e-) electrones Intermediario P ADP Intermediario – P ATP Compuesto orgánico oxidado (aceptor de e-) Transportador de e(NADH) Compuesto p orgánico g reducido (producto de la fermentación) Fermentación alcohólica: aceptor de e- es acetaldehído Fermentación láctica: aceptor de e- es piruvato
