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Glucolisis

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by

Aimme Muñoz

on 11 May 2014

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Transcript of Glucolisis

GLUCOLISIS
Concepto
Glucólisis o glicolisis es la ruta metabólica mediante la que se degrada la glucosa hasta dos moléculas de piruvato, a la vez que se produce energía en forma de ATP y de NADH. La ruta esta formada por diez reacciones enzimáticas,
Es una ruta metabólica universalmente distribuida en todos los organismos y células.
Su principal función es la degradación de glucosa y otros monosacáridos para la obtención de energía.

Digestión de glúcidos en la dieta
Principales transportadores de glucosa
GLUTC1.......En la mayoría de las membranas(eritrocitos,cerebro,etc.).
GLUTC2.......Hígado..........................Baja afinidad,nunca limita la velocidad de transporte.
GLUTC3.......Cerebro........................Alta afinidad(gran demanda).
GLUTC4.......Adipocitos...................Dependiente de insulina.
Músculo esq...............Dependiente de insulina.
cotransporte-sodio- glucosa
GLUTC5.......Intestino delgado......Absorción de Glu de la dieta
Importancia de la glucosa
principal combustible de la mayoría de los organismos
rica en energía: oxidación completa a CO2 y H2O
se almacena como polimeros de alto pm. cuando aumentan las necesidades energéticas la glucosa se libera rápidamente
su degradación proporciona gran cantidad de metabolitos, que sirven de partida para reacciones biosinteticas.

3 destinos de la glucosa
1. almacenamiento
2. oxidación vía glucólisis
3. oxidación via pentosas fosfato
Fases de la glucólisis
a) Preparatoria: Cuatro reacciones: dos son de fosforilación y consumen 2 ATP por molécula de
glucosa. La ruptura de la hexosa produce 2 triosas, que acaban en 2 moléculas de gliceraldehido-3-P.

b) De beneficios: Oxidación del gliceraldehido-3-fosfato (x 2) hasta piruvato (x 2) y formación acoplada de ATP en 2 de las reacciones, en total se forman 4 ATP y 2 NADH.

Reacción 1 : Hexoquinasa

La glucosa, se fosforila y rinde glucosa 6P (G6P), una molécula con mayor energía. La enzima
responsable de la reacción, una quinasa (hexoquinasa) consume una molécula de ATP y libera ADP. La
misma hexoquinasa fosforila otras hexosas como fructuosa, galactosa y manosa.

Glucosa + ATP G6P + ADP

Es irreversible, es decir la los productos (G6P y ADP) no liberan los reactivos (Glucosa y ATP).
La fosforilación de la glucosa tiene ventajas para la célula: la G6P es más reactiva que la glucosa y a
diferencia de ésta no atraviesa la membrana celular porque no tiene transportador. De esta forma se evita
la pérdida de un sustrato energético para la célula.
Reacción 2 : Glucosa-6-P isomerasa

La G6P se isomerisa a fructosa-6-fosfato (F6P) por acción de una isomerasa, que facilita la isomerización de estas hexosas en los dos sentidos: de F6P a G6P o de F6P a G6P, la reacción es reversible.


Reacción 3: Fosfofructoquinasa

Consiste en la fosforilación de la F6P en el C1, que rinde fructosa 1,6-bifosfato (F1-6P). En esta reacción, catalizada por otra quinasa, la fosfofructoquinasa (FFQ), se consume ATP. Esta enzima merece especial atención porque, como se mencionará más adelante, participa en la regulación de la glucólisis.
Esta reacción, al igual que la primera, es irreversible, y ambas constituyen pasos importantes porque son
los puntos de control de la glucólisis.


Reacción 4: Aldolasa
En esta reacción la F1-6P se rompe en 2 moléculas de 3 carbonos (triosas): la dihidroxiacetona 3-fosfato (D3P) y gliceraldehído 3-fosfato (GA3P) mediante una reacción reversible catalizada por una liasa
(aldolasa).


Reacción 5: Triosa fosfato isomerasa
El GA3P sigue los pasos de la glucólisis, la otra triosa generada, D3P, por isomerización produce otra molécula de GA3P. La reacción es reversible, y está catalizada por una isomerasa.

Éste es el último paso de la Fase con gasto de energía en la que se consumieron 2 ATP.
• Así, en el cuarto paso se genera una molécula de GA3P, y en el quinto paso se genera la
segunda molécula de éste. De aquí en adelante, las reacciones ocurrirán dos veces, debido a
que se generan dos moléculas de GA3P por hexosa.
• Hasta el momento solo se han consumido 2ATP, sin embargo, en la segunda etapa, el GA3P se
transforma en una molécula de alta energía, a partir de la cual se obtendrá el beneficio final de 4 moléculas de ATP
Fase de obtención de energía

Reacción 6: Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa
Consiste en la oxidación del GA3P e incorporación de un fosfato a la molécula, de manera que se genera
un compuesto con mayor energía. En este paso, que en realidad implica dos reacciones, actúa una
deshidrogenasa que utiliza NAD+ y se genera NADH.H. Se verá al finalizar la descripción de la vía, cómo y por qué es necesario reoxidar este cofactor.


Reacción 7: Fosfoglicerato quinasa
En este paso el grupo fosfato del 1,3-bifosfoglicerato se transfiere a una molécula de ADP, por una
quinasa, generando así la primera molécula de ATP de la vía. Esta manera de obtener ATP, en la que no
participa la cadena respiratoria, se denomina fosforilación a nivel de sustrato.

Como la glucosa se transformó en 2 moléculas de GA3P se sintetizan un total de 2 ATP en este paso.
Las reacciones 6 y 7 de la glucólisis corresponden a un caso de acoplamiento, donde una reacción
energéticamente desfavorable (6) es seguida por una reacción muy favorable energéticamente (7) que
induce a que ocurra la primera



Reacción 8 :Fosfoglicerato mutasa
Consideramos aquí a dos reacciones sucesivas, de las cuales una, la isomerización del 3-fosfoglicerato a
2-fosfoglicerato, no aparece representada en la figura 2 y la otra corresponde a la transformación del 2-
fosfoglicerato en fosfoenolpiruvato (PEP), por acción de la enolasa.

Reacción 9 : Enolasa
En la última reacción, irreversible, se desfosforila el PEP y se obtiene piruvato y ATP. La transferencia
del grupo fosfato del PEP al ADP la cataliza una quinasa (piruvato quinasa). Es la segunda fosforilación a nivel de sustrato: se fosforila el ADP a ATP independientemente de la cadena respiratoria.

Como se observa, el oxígeno no es necesario en ninguna reacción de la glucólisis; la vía ocurre en células aerobias y fermentativas.

Reaccion 10: Piruvato Quinasa
Desfosforilación del fosfoenolpiruvato, obteniéndose piruvato y ATP. Reacción irreversible mediada por la piruvato quinasa.






- Balance químico y Rendimiento energético de la oxidación de una molécula de glucosa en la glucolisis:
(la glucosa se convierte a piruvato, en el citoplasma)

nº de reacción
1 Fosforilación de glucosa − 1 ATP
3 Fosforilación de fructosa-6-P − 1 ATP
7 Defosforilación de 2 moléculas 1,3-BPG + 2 ATP
10 Defosforilación de 2 moléculas de PEP + 2 ATP
6 Oxidación de 2 moléculas de gliceraldehido-3-P + 2 NADH 2 ATP + 2 NADH

- Balance global glucolisis: Glucosa + 2 ADP + 2 NAD+ ------> 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH
- Recordar que cada NADH citoplasmático que entre en la cadena respiratoria mitocondrial producirá 3 ATP.
LANZADERAS en imágenes: glicerol-P y malato-aspartato.

- Balance energético de la oxidación de glucosa: Glucosa + 2 ADP + 2 NAD+ ------> 2 piruvato + 8 ATP
Regulación
El efecto Pasteur

El efecto Pasteur es la visualización del poder que posee el O2 en la fermentación mediada por levadura, que fue descubierto por Luis Pasteur al observar la relación entre la tasa de fermentación y la existencia de aire. El determinó que éstas tenían una relación inversa, y además observó que en condiciones aeróbicas, las células de levadura aumentaban y la fermentación disminuía.
Regulación del sustrato

La membrana plasmática de las células es impermeable a la glucosa. Para llevarla dentro de ella utiliza transportadores especiales llamados GLUT, de los cuales hay diferentes tipos y algunos especializados para cada célula.
Regulación de la actividad enzimática
La glucólisis se regula enzimáticamente en los tres puntos irreversibles de esta ruta

La hexoquinasa es un punto de regulación poco importante, ya que se inhibe cuando hay mucho G-6P en músculo. Es un punto poco importante ya que el G-6P se utiliza para otras vías.

La fosfofructoquinasa-1 es la enzima principal de la regulación de la glucólisis, actúa como una llave de agua, si está activa cataliza muchas reacciones y se obtiene más Fructosa 1,6 bisfosfato, lo que permitirá a las enzimas siguientes transformar mucho piruvato

La piruvatoquinasa se regula distintamente según el tejido en el que trabaje, pero en hígado se inhibe en presencia de ATP y Acetil Coenzima-A (Acetil-CoA), y se activa gracias de nuevo ante la F-1,6-BP y la concentración de fosfoenolpiruvato.
Regulación hormonal


Al aumentar la glucosa en la sangre, después de una comida, las células beta del páncreas estimulan la producción de insulina, y ésta a su vez aumenta la actividad de la glucocinasa en los hepatocitos.

Las concentraciones altas de glucagon y las bajas de insulina disminuyen la concentración intracelular de fructosa 2,6 bisfosfato. Esto trae por consecuencia la disminución de la glucólisis y el aumento de la gluconeogenésis.
Ciclo de Cori

El Ciclo de Cori es el ciclo de reacciones metabólicas que envuelve dos rutas de transporte de productos entre los músculos y el hígado. A lo largo del ciclo, el glucógeno muscular es desglosado en glucosa y ésta es transformada a piruvato mediante la glucólisis. Este piruvato se transformará en lactato (o ácido láctico) por la vía del metabolismo anaeróbico (por falta de oxígeno en la célula) gracias a la enzima lactato deshidrogenasa
Glucólisis en plantas

Las plantas tienen la capacidad de realizar la fotosíntesis, y entre los subproductos de este proceso está la glucosa. Ésta es usada por las plantas, entre muchas cosas, como fuente de energía en el proceso de respiración, el cual a diferencia de la fotosíntesis es ejecutado independientemente de la luz. Al respirar las plantas absorben oxígeno del aire y expulsan dióxido de carbono y vapor de agua. El intercambio de sustancias lo realizan las estomas; aberturas que actúan como compuertas en las plantas que además tienen la característica de cerrarse ante un descenso excesivo del vapor atmosférico
En la presentacion anterior nos pudimos dar cuenta de la gran importancia que tiene la glucolisis tanto en el cuerpo humano como en las plantas; ya que es un proceso vital y muy complejo.. la conclusion que podemos dar es que es necesario conocer y estudiar todos estos procesos para poder comprender el funcionamiento de cada una de las partes del cuerpo, en este caso conocer el aprovechamiento y desecho de la energia.

Alejandra berenice armas aranda
Diana cecilia hurtado de la cruz
Aimme montserrat muñoz alvarado
Maria jose saldivar hernandez
bioquimica 6ºL
profsr. Ruben de la Torre savedra
Integrantes del equipo:
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