Post on 10-Jul-2015
METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS.GLUCOLISIS/GLUCONEOGENESISGLUCOLISIS/GLUCONEOGENESIS
Univ. Andrea Méndez
Univ. Lino Nava
Univ. Andres Montenegro
Alguna duda escribir a asmc92@gmail.com
OBJETIVOS
- Describir la secuencia de pasos que componen cada
vía metabólica
- Identificar las enzimas regulables y los mecanismosregulatorios
- Enumerar las hormonas que participan en la regulación
de las vias y describir los correspondientes
mecanismos
GLUCOLISIS
� La glucólisis es la vía principal para la utilización de la glucosa y se lleva a cabo en el citosol de todas las células.
� Es una vía única, dado que puede utilizar oxigeno si � Es una vía única, dado que puede utilizar oxigeno si esta disponible (aerobia) o funcionar en su ausencia total (anaerobia)
GLUCÓLISIS AERÓBICA Y ANAERÓBICA
GLUCOLISIS
D- Glucosa
2 Lactato
PDH
2 Piruvato
2 CO2
2-Acetil Co A
Ciclo de
Krebs
4 CO2
No se requiere O2 Se requiere O2 para reoxidar lascoenzimas reducidas producidas
en la reacción de la PDH y en elciclo de Krebs
GLUCÓLISIS: BALANCE GLOBAL
Glucosa Piruvato Piruvato
Glucosa + 2 ADP + 2 NAD+ + 2 Pi ——> 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+
FOSFORILACIÓN DE LA GLUCOSA
Glucoquinasa
Hexoquinasa
Glucosa Glucosa 6 P
Consumo de ATP
GLUCOQUINASA Y HEXOQUINASA
Glucosa Glucosa 6 P
ATP ADP
Glucoquinasa HexoquinasaParámetros cinéticos
KM Alto: 10 mM Baja, <100 µMKM
Vmax
Alto: 10 mMAlta
Baja, <100 µMBaja
Distribución celular Hígado, células β páncreas
Regulación
A corto tiempo Por cambios en laconcentración de glucosa
A largo tiempo Inducida por insulina
Mayoría de los tejidos
Inhibida por glucosa 6P
Constitutiva
ISOMERIZACIÓN DE LA GLUCOSA 6 PA FRUCTOSA 6 P
Fosfoglucoisomerasa
Glucosa 6 P Fructosa 6 P
FOSFORILACIÓN DE LA FRUCTOSA 6 PA FRUCTOSA 1, 6 DI- P
Fosfofructoquinasa I
Fructosa 6 P Fructosa 1, 6 bi P
Consumo de ATP
FRUCTOSA 2,6 DI P: EFECTOR ALOSTÉRICO DE LA FRUCTOSA 1,6 DI P
FOSFOFRUCTOQUINASA I
FRUCTOSA 6 P FRUCTOSA 1,6 DI - P
ATP ADP++
ATP
ADP
FRUCTOSA 2,6 DI P
REGULACIÓN ALOSTÉRICA DE LA ENZIMAFOSFOFRUCTOQUINASA I
ATP
FRUCTOSA 6 P
ADP
FRUCTOSA 1,6 BI - P
ATP
CITRATO
Regulación coordinadaCon la gluconeogénesis
AMP, ADP FRUCTOSA 2,6 DI P
FORMACIÓN DE TRIOSAS FOSFATO
Aldolasa
Fructosa 1, 6 bi P Dihidroxiacetona P Gliceraldehído 3 P(DHAP) (G3P)
INTERCONVERSIÓN DE TRIOSAS
Triosa fosfato isomerasa
Dihidroxiacetona P Gliceraldehído 3 P(DHAP) (G3P)
OXIDACIÓN DEL GLICERALDEHÍDO 3 P Y FORMACIÓNDE 1,3 DI P GLICERATO
NAD NADH + H+
Gliceraldehído 3 P F(G3P)
Gliceraldehído 3Pdeshidrogenasa 1,3 Di-P Glicerato
OXIDACIÓN DEL GLICERALDEHÍDO 3 P Y FORMACIÓNDE 1,3 DI P GLICERATO
NAD+ NADH + H+
1) Gliceraldehído 3 P
O
CH
Acido Glicérico
O
COHH
O
2) Acido Glicérico + P O
O O
COH
OH
1,3 Di P Glicerato
O
CO-Pi
FORMACIÓN DE ATP A PARTIR DE 1,3 DI P GLICERATO
Fosfogliceratoquinasa
ADENOSINA
Mg2+ADENOSINA
Mg2+ADENOSINA
1,3 di P Glicerato ADP 3 P Glicerato ATP
Fosfogliceratoquinasa
1,3 di P Glicerato + ADP 3 P Glicerato + ATP
CONVERSION DE 3P GLICERATO A 2 P GLICERATO
Fosfogliceratomutasa
Mg2+
3 P Glicerato 2 P Glicerato
FORMACIÓN DE P-ENOLPIRUVATO
EnolasaEnolasa
2- P Glicerato P Enol piruvato2
FORMACION DE PIRUVATO
Mg 2+
P enolpiruvato + ADP
Piruvato Quinasa
Enolpiruvato
Adenosina
ADP
ATP
ATP
P Enol piruvato Enolpiruvato
Piruvato Quinasa
REGULACIÓN ALOSTÉRICA DE LAENZIMA PIRUVATO QUINASA
ADP ATP
PEPPiruvato quinasa
PIRUVATO
ATP
ALANINA
Fructosa 1,6 bi fosfatasa
REGULACIÓN COVALENTE DE LA PIRUVATO QUINASA (L)
Piruvato Quinasa -OH
ATP PiACTIVA
Proteínaquinasa
ADP
Proteínafosfatasa
INACTIVAH2O
Piruvato Quinasa -O-P
FORMACIÓN DE PIRUVATO
Reacción espontánea
Enolpiruvato Piruvato(forma enol) (Forma ceto)
FORMACIÓN DE LACTATO
NADH + H+ NAD+
Lactatodeshidrogenasa
Piruvato Lactato
DESTINO DEL NADH PRODUCIDO EN LA GLUCÓLISIS
GLUCOSA GLICERALDEHÍDO 3 P
½ O2
1, 3 DI P GLICERATO
2H+ NAD+ NADH+ H
CADENA DETRANSPORTE DE e
H2O ATP
LACTATO PIRUVATO
REACCIONES DE LA GLUCOLISIS
ATP ADP ATP ADPADP
Glucosa Glucosa 6 P Fructosa 6 P Fructosa 1, 6 di P
∆G°= -4,0 Kcal/mol ∆G°=+ 0,4 Kcal/mol ∆ G°= -3,4 Kcal/mol
∆G°= +5,73 Kcal/mol
Dihidroxiacetona P Gliceraldehído 3P
∆G°=1,83 Kcal/ mol
NAD Pi
Lactato
NAD Pi
∆G°=1,5 Kcal/mol
NADH + H
NADH +H
NADATP ADP
Piruvato P- Enol piruvato
1,3 di P Glicerato
ADP
∆G°=-4,5 Kcal/mol
ATP2 P Glicerato 3 P Glicerato
∆G°= - 7,5 Kcal/mol ∆G°=0,44 Kcal/mol ∆G°=1,06 Kcal/mol
GLUCONEOGENESIS
� La gluconeogénesis es el termino que se utiliza para incluir todos los mecanismos y vías responsables de convertir otras sustancias diferentes de los carbohidratos a glucosa
� La gluconeogénesis cubre las necesidades corporales de glucosa cuando el carbohidrato no esta disponible en cantidades suficientes en la alimentación.
Sustratos Gluconeogenicos
ORIGEN
Hidrólisis de triacilgliceridos
Transaminación de aminoácidos
SUSTRATO
Glicerol
Piruvato
Glucólisis anaeróbica (Ej. GlóbuloRojo)
Catabolismo de aminoácidos
Lactato
Aminoácidos glucogénicos comoAlanina, Glutamina, Aspartatoy otros
Los ácidos grasos de cadena par NO son sustratosgluconeogénicos
REACCION CATALIZADA POR LA PIRUVATO CARBOXILASA
OC
O-
CH3
PIRUVATO CARBOXILASACH2
C O
OC
O-
CO2
Piruvato
Mg2+
Biotina
ATP ADP + Pi
C O
OC
O-
oxaloacetato
REGULACIÓN DE LA PIRUVATO CARBOXILASA
CONVERSIÓN DE OXALOACETATO A MALATO
OC
O-
CH2
NADH + H+ NAD +
OC
O-
CH2CH2
C O
OC
O-
Oxaloacetato
CH2
HO CH
OC
O-
Malato
REACCIÓN CATALIZADA POR LA ENZIMAFOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
OC
O-
CH2 FOSFOENOLPIRUVATOCARBOXIQUINASA
CH2
C O
OC
O-
Oxaloacetato
GTP GDP
CO2
C O P
OC
O-
Fosfoenolpiruvato
REACCIÓN CATALIZADA POR LA ENZIMAFRUCTOSA 1,6 BI FOSFATASA
FRUCTOSA 1, 6 BI FOSFATASA
H2O Pi
REGULACIÓN DE FRUCTOSA 1,6 BI FOSFATASAPOR FRUCTOSA 2,6 BI FOSFATO
FRUCTOSA 1,6 BI FOSFATASA
FRUCTOSA 1,6 BI FOSFATO FRUCTOSA 6 P
H2OPi
FRUCTOSA 2,6 BI P
REACCIÓN CATALIZADA POR LA ENZIMAGLUCOSA 6 FOSFATASA
-PGLUCOSA 6 FOSFATASA
H2O Pi
Glucosa 6 Fosfato Glucosa
BALANCE ENERGÉTICO DE LA GLUCONEOGÉNESISA PARTIR DE PIRUVATO
2 Pi + 6 ATP + 2 NADH + 4 H2O GLUCOSA + 6 ADP + 6 Pi + 2 NAD+2 Pi + 6 ATP + 2 NADH + 4 H2O GLUCOSA + 6 ADP + 6 Pi + 2 NAD+
Glucosa
ATP
ADP
Glucosa 6 P
Fructosa 6 PF2,6 bi P
Pi
AMPH2O
ATP
ADP
Pi, F2,6 biP, AMP
ATP, citrato, H+H2O
GTP GDPCO2
ADP + PiATP
OA
PFructosa 1,6 bi P
P-enolpiruvato
ADP
CO2 ATPPiruvato
ATP, citrato, H
ATP, alanina
Acetil CoA Lactato