GLICOLISIS Degradacion de la glucosa T 28-glicolisis ESQUEMA GENERAL DEL CATABOLISMO, con sus tres fases degradativas COMENZAREMOS: * * Glucógeno Glucogenolisis Glucogenogénesis Pentosas y Otros azúcares Ruta pentosas-P Glucosa Gluconeogénesis Glucolisis Glucolisis Ciertos amino ácidos Piruvato Lactato Ácidos grasos Degradación piruvato VÍAS METABÓLICAS DEL METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Ciclo ácido cítrico Sistema Transporte electrónico METABOLISMO DE LA GLUCOSA T 28-glicolisis DEGRADACIÓN GLUCOSA GLUCOLISIS DEGRADACIÓN DE LA GLUCOSA GLUCOLISIS: características generales T 28-glicolisis •GLUCOSA • Glucolisis o glicolisis es una ruta metabólica de 10 reacciones enzimáticas • Su función es la degradación de glucosa para la obtención de energía. • Se degrada una molécula de glucosa hasta dos moléculas de piruvato. • Se produce energía en forma de ATP y de NADH. • Es una ruta metabólica universalmente distribuida en todas las células. •2 PIRUVATOS FASES glucosa GLUCOLISIS paso 1 paso 2 T 28-glicolisis •Esquema general inversión de energía para recuperarla después paso 3 fructosa 1,6bisfosfato •Fases de la ruta metabólica paso 4 •Reacciones •Sustratos Hexosas-P y triosas-P •Enzimas paso 5 2 gliceraldehido 3-fosfato deshidrogenasas paso 6 kinasas paso 7 isomerasas paso 8 paso 9 mutasas paso 10 • Cofactores NADH, ATP ruptura de la hexosa hasta 2 triosas 2 piruvatos generación de energía GLUCOLISIS Las moléculas con carga no atraviesan la membrana plasmática T 28-glicolisis El producto de una reacción es el sustrato de la siguiente EL ATP es el cofactor DADOR de GRUPOS FOSFATO Y el ADP es el RECEPTOR de GRUPOS FOSFATO EL NAD+ acepta electrones de los sustratos que se oxidan y éL se reduce a NADH GLUCOLISIS: reacciones hexoquinasa T 28-glicolisis 1.-Fosforilación de la glucosa El ATP transfiere un Pi al OH del C6. Las moléculas con carga no atraviesan las membranas. La G6P no sale de las células. Glucosa (G) Glucosa 6-P (G6P) Fosfoglucosa isomerasa 2.-Isomerización de la G6P La aldosa (C1=O) se transforma en cetosa (C2 =O ) Glucosa 6-P (G6P) Fructosa 6-P (F6P) GLUCOLISIS: reacciones T 28-glicolisis Fosfofructoquinasa 1 3.-Fosforilación de la F6P El nuevo OH del C1 es fosforilado por ATP. Fructosa 6-P (F6P) Fructosa 1, 6-P (FBP) FASE 2 4.-Ruptura aldólica de la FBP Aldolasa Se forman dos triosas, isómeros: gliceraldehido3-fosfato (G3P) y dihidroxiacetona-fosfato (DHAP). Fructosa 1, 6-P (FBP) Dihidroxi Acetona Fosfato Gliceraldehido (DHAP) 3-fosfato (G3P) GLUCOLISIS: reacciones T 28-glicolisis Triosa fosfato isomerasa 5.-Isomerización del DHAP a G3P La dihidroxiacetona-fosfato (DHAP) se isomeriza a gliceraldehido3-fosfato(G3P). Solo el G3P sigue la glicolisis. Dihidroxiacetona -fosfato (DHAP) Gliceraldehido 3-fosfato (G3P) Gliceraldehido 3-P deshidrogenasa FASE 3 6.-Oxidación y fosforilación Se genera NADH y un enlace fosfato de alta energía Gliceraldehido 3-fosfato (G3P) 1,3-bisfosfo glicerato (BPG) GLUCOLISIS: reacción de conservación de la energía T 28-glicolisis El aldehido se oxida y se fija el grupo fosfato, formando un enlace de alta energía: ACIL-FOSFATO Gliceraldehido-3-P 1,3-BP glicerato GLUCOLISIS: reacciones para recoger energía T 28-glicolisis Fosfoglicerato quinasa 7.-Fosforilación a nivel de sustrato Se transfiere un Pi desde el BPG al ADP. 1,3-bisfosfo glicerato (BPG) Fosfoglicerato mutasa 8.-Isomerización El Pi del C3, de no muy alta energía, se traslada al C2, a través de un intermedio bisfosforilado (2,3BPG) 3-fosfoglicerato (BPG) 3-fosfoglicerato (3PG) 2-fosfoglicerato (2PG) GLUCOLISIS: reacciones para recoger energía T 28-glicolisis Enolasa 9.-Deshidratación Se separa una mol. de H2O y se genera un enlace enol-fosfato de alta energía Fosfoenol piruvato (PEP) 2-fosfoglicerato (2PG) Piruvato quinasa 10.-Fosforilación a nivel de sustrato DG’ = -31.4kJ/mol Se transfiere un Pi desde el PEP al ADP. Fosfoenol piruvato (PEP) piruvato (PIR) GLUCOLISIS: REACCIONES ANIMADAS T 28-glicolisis GLUCOLISIS: balance de la ruta T 28-glicolisis RESULTADO DE LA GLUCOLISIS glucosa Además se forman 2 moléculas de ATP y 2 moléculas de NADH ECUACIÓN BALANCE: Glucosa + 2 ADP + 2 NAD+ ------> 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH 2 moléculas de piruvato GLUCOLISIS: REGULACIÓN hexokinasa T 28-glicolisis Recae sobre las tres enzimas que catalizan las tres reacciones irreversibles Fosfofructo kinasa 1 piruvatokinasa REGULACIÓN GLUCOLISIS: Hexokinasa y glucokinasa G-6-P Producto de reacción T 28-glicolisis hexokinasa Glucosa glucosa-6-P glucokinasa Isoenzima en hígado, mayor KM (x 10 veces) para la glucosa GLUCOLISIS: REGULACIÓN PFK1 T 28-glicolisis AMP Baja energía Fruc-2,6-bisP Regulador Fosfofructo kinasa 1 Fructosa-6-P Fructosa-1,6-bisP ATP alta energía Citrato consigue energía GLUCOLISIS: REGULACIÓN PFK1 T 28-glicolisis Cinética Modelo E. alostérica GLUCOLISIS: REGULACIÓN PFK1 Cinética frente a cada uno de sus sustratos: F-6-P y ATP T 28-glicolisis PFK-1 se activa con el producto de la PFK-2 REGULACIÓN GLUCOLISIS: T 28-glicolisis ENZIMA BIFUNCIONAL PFK-2 F2,6BP Fructosa-2,6-bisfosfato (F-2,6BP) PFK-1 se activa con el producto de la PFK-2, la F2,6BP REGULACIÓN GLUCOLISIS: T 28-glicolisis REGULACIÓN GLUCOLISIS Fosfofructokinasa 1 T 28-glicolisis REGULACIÓN GLUCOLISIS Piruvatokinasa (PK) T 28-glicolisis Fruc-1,6-bisP Sustrato glucolitico piruvatokinasa Fosfo-enol-piruvato Piruvato ATP Alanina Acetil-CoA alta energía consigue piruvato consigue energía En hígado, la PK resulta inhibida por P-ilación Los POLISACÁRIDOS y los DISACÁRIDOS proporcionan monosacáridos a la GLUCOLISIS T 28-glicolisis POLISACÁRIDOS Glucógeno glucogenolisis Almidón hidrólisis amilasa DISACÁRIDOS Sacarosa + H2O -------------> fructosa + glucosa Sacarasa Lactosa + H2O --------------> galactosa + glucosa Lactasa Maltosa + H2O --------------> 2 glucosa maltasa Incorporación de DISACÁRIDOS a la GLUCOLISIS T 28-glicolisis Incorporación de otros azúcares T 28-glicolisis La galactosa se fosforila y se isomeriza a Glu-1-P La fructosa puede incorporarse por dos vías, en dependencia del tejido. Incorporación de GALACTOSA (epímero C2) T 28-glicolisis La galactosa se fosforila La galactosa-1-P se isomeriza hasta glucosa-1-P (epimeros C2) y La glucosa-1-P se isomeriza a glucosa-6-P, que ya es un metabolito glucolítico Incorporación de FRUCTOSA, en el hígado a T 28-glicolisis Esta vía requiere 2 ATP Por molecula de fructosa Final de la GLUCOLISIS anaerobia, el piruvato puede reducirse a lactato o a etanol T 28-glicolisis