Glucólisis y su regulación hormonal Angélica Bravo A. 15/10/2015 2001 1 Introducción • La síntesis y degradación de los carbohidratos, juegan un rol vital en el funcionamiento celular, al proporcionar energía para la mayoría de los procesos metabólicos. • Los carbohidratos involucrados, incluyen tres monosacáridos: • Glucosa • Galactosa • Fructosa y un Polisacárido: • Glucógeno 15/10/2015 2 Introducción Se entiende por glucólisis el proceso metabólico de utilización de la glucosa para producir energía. El organismo recibe nutrientes con uno o mas carbohidratos, el proceso consiste en degradarlos a disacáridos y luego a monosacáridos. A partir del monosacárido el organismo, lo somete a un ciclo de conversión energética 15/10/2015 3 Metabolismo de los H. de C. 1- La Glucosa es convertida en Piruvato, el cual puede oxidarse, en el ciclo del ac. Cítrico. 2- Compuestos distintos de la Glucosa, pueden entrar en esta ruta a diferentes niveles. 3- En algunas células se modifica la ruta de las enzimas, para permitir que se sintetice la Glucosa. 4- La ruta contiene compuestos intermediarios, que están involucrados en reacciones metabólicas alternativas. 5- Por cada Glucosa que se consume se fosforilan 2 moléculas de ADP, y por fosforilación a nivel del sustrato 2 moléculas de ATP. 15/10/2015 4 Ecuación de la Glucólisis. C6H12O6 + 2ADP +2 NAD + 2 Pi 2C8H4O3 + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O 15/10/2015 5 Metabolismo de los H. C. Proceso de la glucólisis. CH2OH Glucosa O HO Piruvato H,OH OH Piruvato OH CH3 CH3 C=O C=O 15/10/2015 6 COO- COO- Etapas de la Glucólisis. 1 O CH2O-P-O(-) CH2OH O(-) O O HO OH + ATP OH OH Alfa D Glucosa OH OH + ADP OH OH Alfa D Glucosa 6 Fosfato Reacción: Fosforilación Efectores: inhibido por Glucosa 6 Fosfato, Mg, A Enzimas : Hexoquinasa 2,3 difosfoglicerato Otros Reactivos : ATP, MG 2+ o Mn 2+ 15/10/2015 Activado por : ortofosfato (compite con Mg ATP ) 7 Etapas de la Glucólisis. 2 O O CH2O-P-O(-) CH2O-P-O(-) O(-) O(-) O HO O OH OH OH Alfa D Glucosa 6 fosfato CH2OH OH OH Alfa D Fructosa 6 fosfato Reacción: Isomerización Enzima: Glucosa 6 fosfato isomeraza Reactivos: ninguno 15/10/2015 8 Etapas de la Glucólisis. 3 O O CH2O-P-O(-) CH2O-P-O(-) O(-) O(-) O O O CH2OH + ATP CH2-P-O(-) + ADP O OH OH Alfa D Fructosa 6 fosfato Reacción: Fosforilación Enzima: Fosfofructoquinasa Reactivos: Mg 2+, ATP 15/10/2015 OH OH Alfa D Fructosa 1,6 difosfato Efectores Inhibido por: citrato, Mg, ATP, NADH, ac grasos de cad larga Activado por: Mg, ADP, AMP y Ortofosfato 9 Etapas de la Glucólisis. 4 o O CH2O-P-O(-) O O(-) O O CH2-P-O(-) O O(-) CH2-P-O(-) + CH2-P-O(-) CHOH O(-) C=O CHO OH O CH2OH OH Alfa D Fructosa 1,6 difosfato 3 Fosfato D gliceraldehido Fosfato dihidroxiacetona Reacción: condensación retroaldólica o aldólica inversa Enzima: Fructosa 1,6 difosfato, llamada gralmente... Aldosa Reactivos: ninguno 15/10/2015 10 Etapas de la Glucólisis. 5 O O CH2-P-O(-) CH2O-P-O(-) O(-) O(-) C=O CHOH CH2OH CHO Fosfato dihidroxiacetona 3 Fosfato D gliceraldehido Reacción: Isomerización Enzima: Triosafosfato isomerasa Reactivos: ninguno 15/10/2015 11 Etapas de la Glucólisis. 6 NAD(+) + Pi + O O CH2O-P-O(-) CH2O-P-O(-) O(-) O(-) CHOH CHO CHOH CO D GLICERALDEHIDO 3 FOSFATO REACCIÓN: Oxidación, Fosforilación ENZIMA: Gliceraldehido 3 fosfato deshidrogenasa + NADH + H(+) O(-) P O(-) O O D 1,3 DIFOSFOGLICERATO Otros REACTIVOS: NAD+ , Pi EFECTORES: Inhibido por NADH 15/10/2015 12 Etapas de la Glucólisis. 7 o O CH2O-P-O(-) O(-) HCOH O(-) CO-P O(-) O CH20-P-O(-) + ADP O D 1,3 DIFOSFOGLICERATO O(-) HCOH + ATP COO- D 3 FOSFOGLICERATO REACCIÓN: Fosforilación a nivel de sustrato ENZIMA: Fosfoglicerato quinasa Otros REACTIVOS: ADP, Mg 2+ 15/10/2015 13 Etapas de la Glucólisis. 8 O CH20-P-O(-) CH20H O(-) HCOH HCO-P COO- COO- D 3 FOSFOGLICERATO O(-) O(-) + H2O O(-) D 2 FOSFOGLICERATO REACCIÓN: Isomerización (transferencia de fosfato ENZIMA: Fosfoglicerato mutasa Otros REACTIVOS: Mg 2+ 15/10/2015 14 Etapas de la Glucólisis. 9 CH2 CH20H HCO-P O O(-) O(-) COO- D 2 FOSFOGLICERATO C-O O P O(-) + H2O O(-) COO- FOSFOENOLPIRUVATO REACCION: Deshidratación ENZIMA: Enolasa REACTIVOS: Mg 2+, o Mn 2+ EFECTORES: Inhibidos por F- 15/10/2015 15 Etapas de la Glucólisis. 10 CH2 O C O P CH3 O(-) + ADP O(-) COOFOSFOENOLPIRUVATO C O + ATP COOPIRUVATO REACCION: Fosforilación a nivel de sustrato ENZIMA: Piruvato quinasa Otros REACTIVOS: Mg 2+ o Mn 2+, K+ EFECTORES: Inhibido por Mg, ATP, ac Grrasos de cadena larga ACTIVADO por: Fructosa 1,6 difosfato 15/10/2015 16 CONVERSION DE PIRUVATO EN LACTATO CH3 CH3 HCOH + NAD (+) C O + NADH+ H(+) COO- COO- PIRUVATO REACCION: Redox LACTATO Ej: en células del músculo activo ENZIMA: Lactato Deshidrgeinasa Otros REACTIVOS: NAD (+) / NADH 15/10/2015 17 Otros Destinos del PIRUVATO CH3 CH3 C=O CHO + CO2 COO(-) PIRUVATO REACCION: Descarboxilación ENZIMA: Piruvato Descarboxilasa Otros REACTIVOS: Pirofosfato de Tiamina 15/10/2015 ACETALDEHIDO Ej: En Levaduras. 18 Otros Destinos del Piruvato. II CH3 CH3 + NADH + H(+) CHO ACETALDEHIDO + NAD(+) CH2OH ETANOL REACCION: Redox ENZIMA; Alcohol Deshidrogenasa Otros REACTIVOS: NAD(+) NADH 15/10/2015 19 Etapas del proceso. El aporte continuo de glucosa en la dieta, la gluconeogénesis y la degradación del glucógeno, mantienen los niveles de glucosa en la sangre. Polisacáridos: Almidón Disacáridos: 15/10/2015 Lactosa, Maltosa, Sacarosa 20 Etapas del proceso. Monosacáridos: – Galactosa....si es necesario puede incorporarse al glucógeno y transformarse en fuente de glucosa. Es importante componente en ciertos glicolípidos, glicoproteinas y glicosaminoglicanos – Fructosa 15/10/2015 Sacarosa como endulzante Fructosa ppt: frutas, vegetales, miel. 21 Regulación de la Glicemia PANCREAS GLUCAGON.. Cel s alfa INSULINA .. Cels Beta HIGADO DESTINO Gluconeogénesis (ac grasos, lactato glicerol) GLICEMIA Cerebro Músculos (depósito) Otros organos Glucogenolisis (glucogeno) DIETA (carbohidratos) 15/10/2015 ENFERMEDADES (diabetes mellitus) (enf de Cushing... hipófisis, gl suprarenal) (acromegalia.. Hipófisis) (feocromocitoma.. Nor y adrenalina) DROGAS (corticoides) 22 FIN. 15/10/2015 23