Bioquímica-Met. de glucosa METODOLOGÍA DE GLUCOSA

GLUCÓLISIS y otras VÍAS de DEGRADACIÓN DE LA GLUCOSA:

Glucólisis RUTA UNIVERSAL: la glucosa se

transforma en PIRUVATO y se genera ATP y NADH+H+. En

condiciones aerobias la glicolisis conecta a través del

piruvato, con el ciclo de Krebs y la cadena de transporte

electrónico, la glucosa se oxida totalmente a CO2 y H2O.

Si la disponibilidad de oxígeno no es adecuada, el

piruvato puede pasar a lactao (músculo en contración) o

bien a alcohol (levadurencia a). Estos procesos llamados

fermentación ocurren en ausencia parcial o total de

oxígeno. Consta de 10 reacciones que se pueden dividir

en tres etapas.

Glucólisis y los tres destinos del piruvato:

Bioquímica-Met. de glucosa

Activación de glucosa a glucosa 6-fosfato se gasta 1 ATP ΔGº´ = -4 Kcal/mol. La

hexoquinasa (hígado) es poco específica fosforila a otras hexosas.

Isomerización de la glucosa 6-fosfato a fructosa 6-fosfato ΔGº´ = +0,4 Kcal/mol

Fosfoglucosa isomerasa

La fructosa 6-fosfato es fosforilada de nuevo a fructosa 1,6-bisfosfato con gasto de

otro ATP ΔGº´ = -3,4 Kcal/mol.

La fosfofructoquinasa es un enzima alostérico o punto de control importante de la

glucolisis tiene 380000Da y esta compuesta por subunidades capaces de polimerizarse en

función de la cantidad de sustrato. Esta regulada por el ATP y otros metabolitos.

Bioquímica-Met. de glucosa

Bioquímica-Met. de glucosa ΔGº´ = +5,73 Kcal/mol

Aldolasa

Es una condensación aldólica reversible. La reacción in vivo ocurre hacia la derecha

porque la dihidroxicetona P y el gliceraldehido 3 fosfato se consumen en reacciones acopladas

siguientes.

ΔGº´ = +1,83Kcal/mol

Triosa fosfato isomerasa

La dihidroxicetona no participa directamente en la glicolisis pero se convierte en

Gliceraldehído 3 fosfato. La glucosa de partida se ha transformado en dos moléculas de

gliceraldehído 3-fosfato.

Bioquímica-Met. de glucosa

Bioquímica-Met. de glucosa ΔGº´ = +1,5 Kcal/mol

Gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa.

Se genera un compuesto de alta energía: el 1,3-Bisfosfoglicerato. El carbono 1 se

convierte en un acil-fosfato que es un anhidrído mixto de ácido fosfórico y ácido carboxílico

con un ΔGº´ = de -10,3 Kcal/mol. Es una fosforilación acoplada a una oxidación. Parte de esta

energía se utilizará en la síntesis de un ATP a nivel de sustrato. Se producen por glucosa dos

NADH+H+ y dos moléculas de 1,3-BPG.

Mecanismo de formación del acil-fosfato:

Bioquímica-Met. de glucosa Formación de ATP:

La fosfoglicerato quinasa cataliza la formación de 3-fosfoglicerato y de ATP ΔGº´ = -4,5

Kcal/mol. Se trata de una reacción muy exergónica que impulsa a las anteriores además se

sintetiza 1 ATP. La energía de oxidación de un grupo aldehído a un grupo carboxílo se convierte

en ATP.

Fosforilación a nivel de sustrato

La posición del fosfato en 3 cambia a 2 a través de la mutasa, necesita Mg2+ en su

mecanismo de acción. ∆Gº´= +1,06Kcal/mol.

El 2-fosfoglicerato sufre una deshidratación y se convierte en fosfoenolpiruvato (PEP)

otro de los compuestos ricos en energía de la glucolisis. ∆Gº´= +0,44 Kcal /mol. Masa 85000Da

necesita Mg2+ y Mn2+. Es inhibida por el ion fosfofluoridato. PEP tiene un alto potencial de

transferencia de grupos fosfato aprox. -15,00 Kcal/mol.

Bioquímica-Met. de glucosa Piruvato quinasa es otro punto de control de la ruta, esta reacción implica la

transferencia del grupo fosfato al ADP y no es oxidativa. ∆Gº´ = -7,5 Kcal/mol. La generación de

ATP a partir de un ADP, a nivel de una reacción como la catalizada por la piruvato quinasa o la

fosfoglicerato quinasa, se llama fosforilación a nivel de sustrato para diferenciarla de la

generación de ATP en la mitocondria.

Mecanismo de generación de ATP a nivel de sustrato:

Resumen desde 3-fosfoglicerato:

Regulación de Fosfofructoquinasa PFK:

Reacción neta de la glucólisis:

Bioquímica-Met. de glucosa Fermentación:

Se produce en condiciones anaerobias, ausencia de oxígeno aceptor de electrones:

descenso de la presión parcial de oxígeno.

Fermentación alcohólica:

Fermentación láctica:

Bioquímica-Met. de glucosa Significado de la fermentación. Justificación celular:

Relación de la fermentación con la ruta de la glucolisis:

Aporte de NAD+ oxidado para la reacción catalizada

por la gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa, para poder

utilizar la ruta glucolítica en ausencia de O2. El NADH+H+ que

se genera en la ruta glucolítica es re-oxidado a NAD+, se

genera un producto mas reducido que el piruvato como es el

lactato o el etanol dando lugar a la fermentación alcohólica o

láctica. El piruvato es el aceptor de los e- y H+ del NADH+H+

que se genera en la glucolisis.

Bioquímica-Met. de glucosa Entrada de otros azúcares a la Glucólisis: