glucólisis Flashcards
¿A partir de qué se puede producir Acetil CoA?
Aminoácidos
glicerol
monosacáridos
Las vías catabólicas son típicamente ___________ y requieren coenzimas ________ como NAD
Las vías catabólicas son típicamente oxidativas y requieren coenzimas oxidadas como NAD
Es la vía común final en la oxidación de las moléculas que producen AcetilCoA
Ciclo de krebs
¿Cómo funciona la carboxilación oxidativa?
Se generan grandes cantidades de ATP a medida que los electrones fluyen de NADH y FADH al O2
En la carboxilación oxidativa el poder reductor deriva de:
Donador de electrones NADPH
Son 2 de los sistemas de segundos mensajeros más ampliamente reconocidos:
Calcio/fosfatidilinositol
Sistema adenilato ciclasa (metabolismo intermediario)
Ambos sistemas implican la unión de ligandos a receptores específicos acoplados a la proteína G (GPCR)
GPCR
Receptores específicos acoplados a proteína G
Receptor de insulina
tirosina cinasa
El reconocimiento de una señal química por algún GPCR (Receptores específicos acoplados a proteína G) dispara:
Aumento o reducción en la actividad de adenil ciclasa
Acción de la Adenil ciclasa
Es una enzima unida a membrana que convierte ATP a AMPc
En los receptores específicos acoplados a proteína G, ¿qué sucede cuando estos reciben a su hormona o neurotransmisor?
El receptor, al ser ocupado, cambia de forma e interactúa con una subunidad alfa de la proteía G
La proteína G libera a GDP y captura GTP
En los receptores específicos acoplados a proteína G qué sucede después de que la proteína G capturó GTP
Se disocia de beta y gamma y se activa la adenil ciclasa
Entra ATP y sale AMPc + ppi
En los receptores específicos acoplados a proteína G ¿Qué sucede cuando la hormona o neurotransmisor ya no está presente?
El receptor se revierte al estado de reposo
El GTP en la subunidad alfa se hidroliza a GDP y alfa se une de nuevo a beta y gamma
Adenilciclasa se desactiva
¿Qué son las proteínas G?
Proteínas triméricas especializadas subunidades alfa, beta y gamma
Se llaman proteínas G porque la subunidad alfa se une a GTP
¿Cuál es el primer paso en el sistema de segundos mensajeros del cAMP?
La actividad de la adenilato ciclasa
¿Cuál es el segundo paso en el sistema de segundos mensajeros del cAMP?
La activación de una familia de enzimas llamadas “proteínas cinasas AMPc-dependientes”
Un ejemplo es la proteína cinasa A (PKA)
¿Cómo funciona la PKA?
proteínas cinasas AMPc-dependientes
Al unirse, el AMPc a las 2 subunidades reguladoras de la PKA, lo cual causa la liberación de las 2 subunidades catalíticamente activas de la PKA
¿Cómo funcionan las subunidades catalíticamente activas de la PKA?
proteína cinasa A
Toman un sustrato protéico y lo convierte en una proteína fosforilada, la cual tendrá efectos intracelulares
¿Cómo se hidroliza en AMPc?
Se hidroliza rápidamente a AMPc por la AMPc-fosfodiesterasa (puede ser inhibida por cafeína)
¿Por qué se llama glucólisis aeróbica?
Requiere O2 para reoxidar el NADH que se formó durante la oxidación de gliceraldehido3P
La glúcolisis aeróbica establece el escenario para
la descarboxilación oxidativa de piruvato a acetilCoA para entrar a ciclo de krebs
¿Cómo es la glucólisis anaerobia?
El piruvato se reduce a lactato cuando NADH se oxida a NAD
Enterocitos y partes del ojo
¿Cómo entra la glucosa a la célula?
Existen 2 sistemas principales de transporte:
Independiente de Na y ATP: simport y GLUT
Dependiente de ATP y Na (SGLT cotransportador de glucosa dependiente de Na)
¿Cómo funcionan los 14 GLUTs?
Estos transportadores monoméricos de proteínas existen en la membrana en 2 estados confromacionales, (simport). La glucosa extracelular se une al transportador, el cual altera entonces su conformación y transporta a la glucosa por difusión facilitada
Solo puede suceder esto con una molécula de glucosa ala vez, uniport.
GLUT 2
Higado
Páncreas
Riñones
GLUT 3
neuronas
GLUT 1
Eritrocitos y BHE
GLUT 4
Músculo y tejido adiposo
¿Cuál GLUT es activado por insulina?
GLUT 4
¿Por qué GLUT 2 es especial?
Porque puede transportar glucosa a favor y en contra de gradiente, los demás GLUT solo pueden actuar a favor de gradiente
GLUT 5
Transporta fructosa, está presente en testículos e intestino delgado
¿Cómo se transporta la glucosa contragradiente sin usar GLUT 2?
Por medio del cotransportador de glucosa dependiente de Na SGLT
¿Cómo es la fase de generación de energía de la glucólisis?
Son las 5 últimas reacciones, se forma una red de 2 moléculas de ATP por fosforilación a nivel del sustrato
¿Por qué es importante la fosforilación de glucosa?
Porque, fagocitar cosas con fosfato requiere energía, por eso fosforilarla una vez dentro de la célula es útil, ya que la atrapa con eficacia el azucar y la compromete a una mayor metabolización en la célula
¿Cuáles son las hexoquinasas en mamíferos?
I, II, III, IV
Las hesocinasas I - III
Se encuentran en la mayoría de los tejidos
Son inhibidas por el producto de su reacción
Tienen Km baja (alta afinidad por su hexosa)
vmax baja
No secuestran el fosfato celular en forma de glucosa fosforilada ni fosforilan más glucosa de la que la célula puede usar
Son específicas y fosforilan varias hexosas
¿Dónde se encuentra la hexocinasa IV?
hígado y páncreas
también se le llama glucocinasa
Es una función importante de la glucocinasa:
La glucocinasa funciona como un sensor de glucosa y determina el umbral para la secreción de insulina
También en hipotálamo juega un papel clave en la respuesta adrenérgica a la hipoglucemia
características de la cinética de la glucocinasa
km elevado (baja afinidad) vmax alta
cómo es la vmax de la glucocinasa?
ALTA
Para permitir el hígado eliminar con eficacia la gran cantidad de glucosa y evitar hiperglucemia que podría dañar algunos tejidos
¿Cómo es la Km de la glucocinasa?
ELEVADA (baja afinidad)
Por lo tanto requiere una concentración de glucosa mucho más alta para su saturación media
Funciona solo cuando la concentración intracelular del hepatocito es muy elevada
Funciona solo durante el breve periodo después del consumo de una comida rica en carbohidratos
¿Cómo es la regulación de la glucocinasa?
NO se inhibe por su producto
Fructosa 6P la inhibe indirectamente por medio de GKRP (Proteína reguladora de la glucocinasa)
En presencia de fructosa 6P glucocinasa se une fuertemente a la GKRP y es traslocada al núcleo, lo cual la inactiva
¿Qué efecto tiene la fructosa 1p sobre la GKPR?
Inhibe la formación del complejo glucocinasa-GKRP
las mutaciones inactivadoras de glucocinasa son la causa de:
una forma rara de diabetes
Diabetes del adulto con inicio juvenil tipo 2
¿Cuál es el punto de control más importante y la etapa más comprometida y limitante de la velocidad de la glucólisis?
La fosforilación de glucosa6p
Reacción irreversible de fosforilación que es catalizada por la fosfofructocinasa 1
¿Cómo es la regulación de de fosfofructoquinasa 1?
Inhibición alostérica: Niveles altos de ATP o citrato que actúan como una señal rica en energía
La inhibición por citrato favorece el uso de glucosa para síntesis de glucógeno
Activación:
Altas concentraciones de AMP,lo cual indica que los almacenes de energía en la célula están vacíos
¿Qué pasa cuando la fosfofructoquinasa 1 es inhibida por citrato?
Favorece el uso de glucosa para síntesis de glucógeno
¿Cómo es la regulación de fosfofructocinasaPFK 1 por la fructosa 2,6bifosfato
fructosa 2,6 bifosfato es el activador más potente de PFK1 y es capáz de activar la enzima aún cuando los niveles de glucosa son elevados (fructosa 2,6bisfosfato es el activador más potente de de PFK1 activar glucólisis)
¿De dónde se forma la fructosa 2,6bisfosfato?
Se forma a partir de fructosa 6P por la acción de la fosfofructocinasa2 pfk2
¿Cuáles son las diferencias enfre PFK1 Y PFK2?
A diferencia de PFK1(Glucólisis), PFK2 es una proteína bifuncional que posée tanto la actividad de cinasa como de fosfatasa
PFK2 SÍ es reversible
¿Cómo es la actividad y la regulación covalente de la PFK2?
Es bifuncional, tiene actividad de cinasa y de fosfatasa
actividad de cinasa:
PFK2 tiene actividad de cinasa (hacia abajo, hacia glucólisis) en la que procuce fructosa 2,6 bisfosfato
activdad de fosfatasa:
se activa en hígado al ser fosforilada la PFK2
desfosforila la fructosa 2,6 bisfosfato para dar fructosa 6 fosfato
El domino de PFK2(cinasa) es activo mientras está desfosforilado, lo cual favorece la formación de fructosa 2,6 bisfosfato y por lo tanto la glucólisis
Esto sucede en presencia de insulina
¿Qué hace glucagon?
Fosforila a la PFK2 inactivando su dominio cinasa(hacia glucólisis) y activando su dominio fosfatasa(hacia gluconeogénesis)
CAUSA GLUCONEOGÉNESIS
¿Qué hace insulina?
Desfosforila a la PFK2 activando su dominio cinasa y favorece la glucólisis, a la vez inactiva el dominio fosfatasa (hacia gluconeogénesis)
DHAP se usa en la síntesis de:
TAG
¿Cuál es la primera reacción REDOX de glucólisis?
Inmediatamente despues de que la glucólisis se divide en 2 y tenemos 2 moléculas de gliceraldehido 3p,
Es la conversión de gliceraldehido 3p en 1,3bisfosfoglicerato por la gliceraldehido 3p deshidrogenasa
Qué se necesita en la reacción redox mediada por la gliceraldehido3pdeshidrogenasa?
Hay una cantidad limitada de NAD en célula para oxidar, y en NADH formado debe oxidarse para que glucólisis continúe
¿Cómo se oxida NADH a NAD?
HAY 2 MECANISMOS:
1) reducción de piruvato a lactato por la lactato deshidrogenasa LDH (anaeróbica)
2)Cadena de transporte de electrones
¿qué requiere la CTE para mover los equivalentes reductores de NAD?
requiere las lanzaderas de sustratos malato aspartato y glicerol 3p para mover los equivalentes reductores de NADH hacia la matriz mitocondrial
¿Qué se incorpora en la reacción redox mediada por la gliceraldehido3pdeshidrogenasa?
se sintetiza 1,3bifosfoglicerato y se acopla un pi al grupo carboxilo
Este fosfato de alta energía impulsa la síntesis de ATP en la siguiente reacción de glucólisis
¿Cómo actúa el arsénico?
su toxicidad se debe a que inhibe (en forma de arsenito) el complejo piruvato deshidrogenasa, lo que nos deja sin NAD y la glucólisis no puede seguir
El arsenato, pueve evitar la producción neta de ATP y NADH sin inhibir la propia vía, compite con el pi como sustrato para la gliceraldehido 3p deshidrogenasa y forma un complejo que es hidrolizado rápidamente
arsenato también compite con la unión de pí al dominio f1 de ATPsintasa
síntesis de 2,3 bifosfoglicerato en eritrocitos:
Parte del 1,3 bifosfoglicerato de glucólisis se convierte en 2,3 bisfosfoglicerato por la fosfogliceratomutasa
2,3 bifosfoglicerato está presente en eritrocitos y y sirve para aumentar la provisión de o2
*En los eritrocitos, la glucólisis se modifica por la inclusión de estas reacciones de derivación)
¿Qué sucede cuando 1-3BPG se convierte en 3fosfoglicerato? por la fosfoglicerato cinasa
el grupo fosfato de alta energía de 1-3BPG se usa para sintetizar ATP a partir de ADP
¿Por qué la fosfoglicerato cinasa es especial? ¿qué reacción cataliza?
convierte 1-3BFG a 3 fosfoglicerato
A diferencia de la mayoría de cinasas, es reversible
Cataliza la reacción de donde surgen los 2 ATP que reemplazan los 2 ATP invertidos anteriormente para formar glucosa6p y fructosa 1-6bisfosfato
Primera reacción de fosforilación a nivel del sustrado (independiente de la CTE)
¿Cuál es la tercera reacción irreversible de glucólisis?
conversión de PEP a piruvato por la piruvato cinasa PK
el enol fosfato se utiliza para sintetizar ATP y es otro ejemplo de fosforilación a nivel del sustrato
es inhibida por tirofosfato de adenosinaC
¿Cómo se regula la síntesis de piruvato y producción de ATP?
proalimentación
regulación covalente en hígado
¿Cómo se regula la síntesis de piruvato y producción de ATP por proalimentación?
tiene en efecto de vincular las actividades de 2 cinasas, el aumento de la actividad de PFK1 resulta en niveles elevados de fructosa1-6bisfosfato
Fructosa 1-6 bisfosfato activa a PK
Piruvato se convierte en:
en glucosa para gluconeogénesis o en acetil coA para ciclo de krebs
En la glucólisis anaerobia:
No hay producción ni consumo neto de NAD y NADH
Cuál es la ganancia energética neta en glucólisis?
8atp
Es la acción de la piruvato carboxilasa
convierte piruvato a a oxaloacetato
Es la acción del complejo piruvato deshidrogenasa
convierto piruvato en acetil coA
¿De dónde viene BH4?
GTP
¿Qué enzimas necesitan tetrahidrobiopterina? BH4
Fenilalanina hidroxilasa
tirosina hidroxilasa
triptófano hidroxilasa
¿Cuáles son los 3 dominios enzimáticos del complejo piruvato deshidrogenasa?
E1, E2 y E3
E1: piruvato descarboxilasa
E2: Dihidrolipoil transacetilasa
E3: Dihidrolipoil deshidrogenasa
¿Qué requiere el dominio E1 del complejo piruvato deshidrogenasa?
dominio piruvato descarboxilasa requiere:
B1
¿Qué requiere el dominio E2 del complejo piruvato deshidrogenasa?
el dominio dihidrolipoiltransacetilasa requiere: ácido lipóico (el cual tiene 2 enlaces sulfhidrilo)
y CoA
¿Qué requiere el dominio E3 del complejo piruvato deshidrogenasa?
el dominio dihidrolipoildeshidrogenasa requiere FADH NADH
Es el activador alostérico más potente de la PFK1:
fructosa2,6 bisfosfato GLUCAGON
todos los monosacáridos pero no todos los disacáridos son
azucares reductores
la proteína cinasa c es:
no dependiente de ampc
¿Cómo está regulada la glucocinasa?
NO se inhibe por su producto,
En presencia de fructosa 6p, glucocinada se une con fuerza a la GKRP Y ES TRASLOCADA AL NÚCLEO, LO CUAL LA INACTIVA
Acetil coA puede producir glucosa?
jamás
glucosa 6p inhibe a
hexoquinasa, pero no a glucoquinasa
dónde hay glucocinasa?
en hígado
hexocinasas I - III
km bajo :D
vmax alta:c no secuestran al sustrato
glucocinasa tiene km alta, por lo tanto
solo funciona cuando hay glucosa en grandes concentraciones, por lo tanto bglucocinasa funciona como un sensor de glucosa y determina el umbral para la secreción de insulina
enzima que determina el umbral para la secreción de insulina
glucocinasa
glucocinasa tiene una vmx alta, por lo tanto
permite al hígado eliminar rápido la glucosa libre y así evitar la hiperglucemia
en presencia de fructosa 6p, la glucocinasa:
se une con fuerna a la proteína reguladora de glucocinasa GKRP Y ES TRASLOCADA AL NÚCLEO E INACTIVADA
Qué tipo de inhibidor es GKRP?
COMPETITIVO
En qué reacción de glucólisis se gasta el primer ATP
1, hexoquinasa/glucocinasa
En qué reacción de glucólisis se gasta el segundo ATP
3, PFK
Qué tipo de azucar es glucosa?
aldosa
Qué tipo de azucar es fructosa?
cetosa
fructosa 2.6 bisfosfato es un inhibidor de la enzima:
glucosa 1,6 bisfosfatasa de gluconeogénesis, que es la homonima de fosfofructoquinasa 1 de glucólisis
de piruvato a oxaloacetato por la piruvato carboxilasa es dependiente de
biotina
