Destinos del piruvato
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FERMENTACIÓN: Destinos del Piruvato.
Resumiendo…
El NADH formado en la glucólisis debe reciclarse para regenerar el NAD+ que se requiere como aceptor electrónico en el primer paso de la fase de beneficios. En condiciones aeróbicas los ē pasan desde el NADH al O2 en la respiración mitocondrial.
En condiciones anaeróbicas o hipóxicas muchos org. Regeneran el NAD+, transfiriendo los ē del NADH al Pyr y formando lactato, otros org. Como la levadura, regeneran el NAD+ mediante reducción del Pyr a EtOH y CO2.
Las fermentaciones de diversos microorganismos pueden utilizarse en la industria para producir compuestos orgánicos de valor comercial a partir de materias primas baratas.
GLUCONEOGÉNESIS
Formación de NUEVA GLUCOSA.
Comparte varios pasos con la Glucolisis, 7 de las 10 reacciones de la gluconeogénesis son la inversa de las reacciones glucolíticas.
Hay 3 reacciones irreversibles en la Glucólisis que no pueden utilizarse en la Gluconeogénesis:
Conversión de Glu-6-P por la hexoquinasa.
Fosforilación de la Fru-6-P a Fru-1,6-BiP por la PFK-1.
Conversión de PEP a Pyr por la piruvato quinasa.
Conversión de Piruvato en PEP
Cuando el piruvato es el precursor:
En la mitocondria el Pyr se convierte en OAA en una reacción catalizada por la piruvato carboxilasa.
En el citosol, el OAA es convertido a PEP por la PEP carboxilasa.
La Gluconeogénesis es energéticamente cara, pero es esencial.
Resumiendo Gluconeogénesis
Proceso de múltiples pasos en el que el Pyr o algún compuesto de 3 C (lactato) se convierte en Glu.
Los 3 pasos irreversibles de la Glucolisis son catalizadas por ezimas glucogénicas: conversión de PEP a través del OAA (piruvato carboxilasa y la PEP carboxiquinasa), desfosforilación de la Fru-1,6-BiP por la FBPasa-1, y desfosforilación de la Glu-6-P por la Glucosa 6-fosfatasa.
La formación de una molécula de Glu a partir de Pyr requiere de 4 ATP, 2GDP y 2 NADH, por lo tanto es cara pero esencial.
RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATO
El NADP+ es el aceptor electrónico, dando NAPH.
Los productos finales son CO2, NADPH (reductor para las reacciones biosintéticas) y Ribosa-5-Fosfato (precursor de la síntesis de nucleótidos).
DESTINOS DE LA GLUCOSA
Ciclo de Krebs
También conocido como Ciclo del Ácido Cítrico o Ciclo de los ácidos tricarboxílicos.
Completa el metabolismo del piruvato derivado de la glicólisis.
El punto de partida es Acetil-CoA, obteniéndose CO2 y transportadores de electrones reducidos (NADH y FADH2).
Reacciones del ciclo del ácido Cítrico
1. Formación del Citrato
Balance de un ciclo
Glucólisis: | + 2 ATP |
1º. cada 2 ác. pirúvico + coenzima-A, --> 2 CO2 y un grupo acetilo que se une inmediatamente a la coenzima-A formando 2 acetil coenzima-A + 2 NADH | |
2º. Ciclo de ac. cítrico: | + 2 ATP |
3º. Cadena respiratoria: | = 34 ATP |
- 2 ATP usados en el reingreso de 2NADH producidos en la glucólisis: | -2 ATP |
total= | 36 ATP |
Glucólisis: | + 2 ATP |
1º. cada 2 ác. pirúvico + coenzima-A, --> 2 CO2 y un grupo acetilo que se une inmediatamente a la coenzima-A formando 2 acetil coenzima-A + 2 NADH | |
2º. Ciclo de ac. cítrico: | + 2 ATP |
3º. Cadena respiratoria: | = 34 ATP |
- 2 ATP usados en el reingreso de 2NADH producidos en la glucólisis: | -2 ATP |
total= | 36 ATP |
Glucólisis: | + 2 ATP |
1º. cada 2 ác. pirúvico + coenzima-A, --> 2 CO2 y un grupo acetilo que se une inmediatamente a la coenzima-A formando 2 acetil coenzima-A + 2 NADH | |
2º. Ciclo de ac. cítrico: | + 2 ATP |
3º. Cadena respiratoria: | = 34 ATP |
- 2 ATP usados en el reingreso de 2NADH producidos en la glucólisis: | -2 ATP |
total= | 36 ATP |
REGULACIÓN DE LA GLUCOLISIS:
Las enzimas reguladas son la de los pasos irreversibles.
Fosfofructoquinasa es inhibida por ATP
es inhibida por citrato
Hexoquinasa es inhibida por glucosa 6-fosfato
Piruvato quinasa es inhibida por ATP
es inhibida por acetil Co-A
GLUCOLISIS
Inhibida por ATP (mayor razón ATP/AMP) y citrato.
Activada por AMP y fructosa 2,6-bifosfato
Inhibida por ATP y acetil-co A.
Resumen:
Una molécula de Glu se oxida a 2 moléc. de Pyr, conservando la E en forma de ATP y NADH.
Las 10 enzimas se encuentran en el citosol, y los 10 intermediaros son compuestos Fosforilados de 3 o 6 carbonos.
Fase preparatoria: Inversión de ATP para conversión de Glu a Fru-1,6-BiP y finalmente ruptura enlace C-C para dar 2 moléculas de triosa fosfato.
Fase de beneficios: Cada una de las 2 moléculas de G-3-P se oxidan, conservando la E en forma de NADH y 2 moléculas de ATP por triosa oxidada.
Glucólisis fuertemente regulada con otras rutas productoras de E para asegurar suministro constante de ATP.
Las enzimas hexoquinasa, PFK-1 y piruvato quinasa están sujetas a regulación alostérica para mantener constantes los intermediarios metabólicos.
SÍNTESIS DE GLUCOSA A PARTIR DE GLICÓGENO
Glicógeno Es un polímetro de unidades de glucosa unidos principalmente por enlaces glicosídicos a(1à4). Existen enlaces glicosídicos a(1à6) en las ramificaciones.
- Glicógeno fosforilasa cataliza la ruptura del enlace glicosídico a(1à4) liberando glucgsa-1-fosfato como producto de la reacción.
GLUCÓGENO FOSFORILASA EN EL MÚSCULO
GLUCÓGENO FOSFORILASA EN EL HÍGADO
Fosfoglucomutasa cataliza la reacción reversible: glucosa-1-fosfato ßà glucosa-6-fosfato
RESPIRACIÓN CELULAR:
Ciclo del acido cítrico
Ciclo de los ácidos tricarboxílicos
Ciclo de Krebs
CICLO DE KREBS:
También conocido como Ciclo del Ácido Cítrico o Ciclo de los ácidos tricarboxílicos.
Completa el metabolismo del piruvato derivado de la glicólisis.
El punto de partida es Acetil-CoA, obteniéndose CO2 y transportadores de electrones reducidos (NADH y FADH2).
REGULACIÓN DEL CICLO DE KREBS
Citrato Sintasa:
Inhibida por ATP, NADH, succinil-CoA.
Inhibida por citrato (producto)
Activada por AMP
Isocitrato deshidrogenasa:
Inhibida por ATP
Activada por ADP
Complejo α-cetoglutarato deshidrogenasa:
Inhibida por NADH
Inhibida por succinil-CoA (producto)
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA:
Tiene lugar en las mitocondrias.
Proceso metabólico que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir adenosin trifosfato (ATP).
Consta de dos etapas: en la primera, la energía libre generada mediante reacciones químicas redox en varios complejos multiproteicos -conocidos en su conjunto como cadena de transporte de electrones- se emplea para producir, por diversos