T.13. Metabolismo de glúcidos Flashcards
- Principales vías de utilización de la Glucosa:
– Cuando existe un exceso de energía, la glucosa es almacenada en forma de polímeros (almidón, glucógeno).
– Cuando se necesita energía a corto plazo, ésta se obtiene mediante la oxidación de la glucosa vía glucólisis.
– La vía de las Pentosas Fosfato genera NADPH que se utiliza para la detoxificación y para la biosíntesis de lípidos y nucleótidos.
– Los Polisacáridos estructurales (ej. Pared celular en bacterias, hongos y plantes) también proceden de la glucosa.
- Glucólisis. Visión global
– Tejidos: todos Localización: citosol
– 2 Fases:
* Preparatoria (5 reacciones). Se consumen 2 ATP.
* Beneficios (5 reacciones). Se forman 4 ATP y 2 NADH.
– Intermediarios fosforilados:
– Tres tipos de transformaciones químicas:
- Glucólisis: Intermediarios fosforilados:
- hidrólisis de compuestos de alta energía acoplada a síntesis de ATP.
- grupos fosfato ionizados a pH 7 (carga negativa). No difunden al
exterior de la célula. - Coenzimas. Contribuyen a reducir la energía de activación.
- Glucólisis: Tres tipos de transformaciones químicas:
- degradación del esqueleto carbonado de la glucosa hasta piruvato (ruta de los C)
- fosforilación de ADP a ATP por compuestos de alta energía (ruta de los fosfatos)
- transferencia de electrones al NAD+ formando NADH (ruta de los e-)
- Etapas de la Fase preparatoria de la glucólisis:
- Fosforilación de la glucosa (hexoquinasa)
- Conversión de la glucosa 6-fosfato en fructosa 6-fosfato (fosfohexosa isomerasa)
- Fosforilación de la fructosa 6-fosfato a fructosa 1,6-bisfosfato (fosfofructo quinasa)
- Rotura de la fructosa 1,6-bisfosfato (aldolasa)
- Interconversión de las triosas fosfato (triosa fosfato
isomerasa)
- Fosforilación de la glucosa (hexoquinasa)
– Reacción irreversible (insolubilidad).
– Activación de la glucosa (hexoquinasa reguladora).
– Consumo de ATP.
La primera reacción de la glucólisis es ?
la FOSFORILACIÓN de la glucosa, para activarla (aumentar su energía) y así poder utilizarla en otros procesos cuando sea necesario. Esta activación ocurre por la transferencia de un grupo fosfato del ATP , una reacción catalizada por la enzima hexoquinasa , la cual puede fosforilar (añadir un grupo fosfato) a moléculas similares a la glucosa, por ejemplo: la fructosa.
Las ventajas de fosforilar la glucosa son 2:
La primera es hacer de la glucosa un metabolito más reactivo.
La glucosa-6-fosfato no puede cruzar la membrana celular a diferencia de la glucosa ya que en la
célula no existe un transportador de G6P. De esta forma se evita la pérdida de sustrato energético para la célula.
Esta reacción posee un ΔG negativo, y por tanto se trata de una reacción en la que se pierde
energía en forma de calor.
Paso 2. Fosfoglucosa isomerasa/ fosfohexosa isomerasa:
- Éste es un paso importante, puesto que aquí se define la geometría molecular que afectará los dos pasos críticos en la glucólisis.
- En esta reacción, la glucosa-6-fosfato se isomeriza a fructosa-6-fosfato, mediante la enzima fosfoglucosa isomerasa. La isomerización ocurre en una reacción de 4 pasos, que implica la apertura del anillo y un traspaso de protones a través de un intermediario cis-
enediol. - Puesto que la energía libre de esta reacción es igual a +1,7 kJ/mol la reacción es no espontánea y se debe acoplar.
- Fosforilación de la fructosa 6-fosfato a fructosa 1,6-
bisfosfato (fosfofructoquinasa)
– Reacción irreversible.
– La fosfofructoquinasa-1 es el punto principal de regulación de la glucólisis ( ATP PFK-1, y al revés)
– Consumo de ATP.
- Fosforilación de la fructosa 6-fosfato a fructosa 1,6-
bisfosfato (fosfofructoquinasa)
Como hay otros sustratos aparte de la glucosa que entran en la glucólisis, el punto de
control ?
no está colocado en la primera reacción, sino en ésta. La fosfofructoquinasa tiene centros alostéricos, sensibles a las concentraciones de intermediarios como citrato y ácidos grasos. Liberando una enzima llamada fosfructocinasa-2 que fosforila en el carbono 2 y regula la reacción.
- Rotura de la fructosa 1,6-bisfosfato (aldolasa)
La enzima ALDOLASA (fructosa-1,6-bisfosfato aldolasa), mediante una condensación aldólica reversible, rompe la fructosa-1,6-bifosfato en dos moléculas de tres carbonos (triosas): dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído-3-fosfato.
- Interconversión de las triosas fosfato (triosa fosfato isomerasa)
Puesto que sólo el gliceraldehído-3-fosfato puede seguir los pasos restantes de la glucólisis, la otra molécula generada por la reacción anterior (dihidroxiacetona- fosfato) es isomerizada (convertida) en gliceraldehído-3-fosfato.
- Fase preparatoria:
– Se forman 2 moléculas de gliceraldehído 3- fosfato (1 hexosa 2 triosas-P).
– Se consumen 2 moléculas de ATP .
– Glucosa 6-P: Precursor del glucógeno y Ribosa 6-P
(Hexoquinasa: enzima regulador)
– Fosfofructoquinasa: Verdadero enzima regulador
de la glucólisis.
- Etapas de la Fase de beneficios de la glucólisis:
- Oxidación del gliceraldehído 3-fosfato a 1,3 bisfosfoglicerato (gliceraldehído 3- fosfato deshidrogenasa).
- Transferencia de fosforilo desde el 1,3-bisfosfoglicerato al ADP (fosfoglicerato quinasa).
- Conversión del 3-fosfoglicerato en 2-fosfoglicerato (fosfoglicerato mutasa).
- Deshidratación del 2-fosfoglicerato a fosfoenolpiruvato (Enolasa)
- Transferencia del grupo fosforilo desde el fosfoenolpiruvato al ADP (Piruvato quinasa).
