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ENTRADA DE OTROS MONOSACARIDOS A LA VIA GLICOLITICA

ENTRADA DE OTROS MONOSACARIDOS A LA VIA GLICOLITICA. FRUCTOSA MANOSA GALACTOSA. Fru-1-P Gli-3-P. Fructosa Fructosa-6-P. Manosa-6-P Fructosa-6-P. Gal-1-P Glu-6-P. Papel funcional de la glucólisis

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ENTRADA DE OTROS MONOSACARIDOS A LA VIA GLICOLITICA

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  1. ENTRADA DE OTROS MONOSACARIDOS A LA VIA GLICOLITICA • FRUCTOSA • MANOSA • GALACTOSA Fru-1-P Gli-3-P Fructosa Fructosa-6-P Manosa-6-P Fructosa-6-P Gal-1-P Glu-6-P

  2. Papel funcional de la glucólisis • Es la principal vía inicial de utilización de la glucosa en todos los tejidos. • En músculo esquelético: esta vía genera el ATP necesario para la contracción muscular durante ejercicios intensos. • En tejido adiposo: especializado en almacenar triacilglicéridos, la función de la glicólisis es proveer de DHAP, precursora del glicerol-fosfato necesario para la síntesis de aquéllos. • En Glóbulos rojos: que no tienen mitocondrias, no se genera ATP por vías oxidativas. Dependen enteramente de la glucólisis para generar ATP. El 2,3-bifosfoglicerato, importante modulador de la hemoglobina (disminuye la afinidad de Hb por el oxigeno, permitiendo así que este sea transferido a los tejidos), se genera a partir de un intermediario de la vía glicolítica: el 1,3-bifosfoglicerato.

  3. DESTINO DEL PIRUVATO O2 Anaerobiosis GLUCOSA Vía Glicolítica 2 PIRUVATO O2 Aerobiosis 2 Acetil-CoA + 2 CO2 2 Lactato Etanol C. KREBS Fermentación Láctica Fermentación Alcohólica CO2+ H2O Células animales

  4. QUE OCURRE EN CONDICIONES ANAERÓBICAS?? LA CELULA DEBE REOXIDAR EL NADH PARA QUE LA VIA GLICOLITICA PUEDA FUNCIONAR !!! SEGÚN LA CELULA O MICROORGANISMO DE QUE SE TRATE EXISTEN DIFERENTES VIAS DE FERMENTACION.

  5. Alcohol deshidrogenasa Piruvato descarboxilasa Etanol Acetaldehído Piruvato FERMENTACION LACTICA FERMENTACION ALCOHOLICA

  6. PIRUVATO CO2 + H20 (Ciclo de Krebs) QUE OCURRE EN CONDICIONES AERÓBICAS?? Cadena respiratoria NADH NAD+ (Sistema de lanzadera) Equiv. de reducción PRODUCCION DE 4 ó 6 ATP

  7. CICLO DE CORI MUSCULO ESQUELETICO HIGADO GLUCOSA GLUCOSA ATP NAD+ ATP NAD+ NADH NADH PIRUVATO PIRUVATO NADH NADH NAD+ NAD+ LACTATO LACTATO

  8. SISTEMA DE LANZADERA DEL GLICEROFOSFATO Membrana mit.interna Membrana mit.externa MATRIZ MITOCONDRIAL CITOSOL FADH2 NADH + H+ P-dihidroxicetona Glicerol 3 P Deshidrogenasa NAD+ Glicerol 3 P FAD+ Glicerol 3 P Deshidrogenasa

  9. BOLILLA 4 • Descarboxilación oxidativa de piruvato. Regulación. Destino de Acetil.Co-A. Translocasas • Ciclo de Krebs: Reacciones, Balance, Regulación • Lanzadera Malato- Aspartato. • Ciclo del glioxilato. Enzimas, Función. Importancia • Ciclo de las pentosas: Etapas. Función. Enzimas.

  10. PROCEDENCIAS DEL PIRUVATO Fuente exógena (Glucosa, fructosa, • VIA GLICOLITICA galactosa, Manosa) Fuente endogéna (glucógeno ó almidón) Por transaminación (alanina) • AMINOACIDOSDurante la Degradación (serina, triptofano)

  11. DESTINO DEL PIRUVATO EN AEROBIOSIS • Ingresa a la mitocondria • Mecanismo de transporte (simporter) interno que co-transporta un protón • Dentro de la mitocondria se descarboxila a Acetil-CoA • Interviene un complejo multienzimático

  12. COMPLEJO DE LA PIRUVATO DESHIDROGENASA • Se encuentra en la matriz mitocondrial • No forma parte del Ciclo de Krebs • En E. coli tiene un total de 60 proteínas • 3 enzimas distintas y cinco coenzimas. • E1: Piruvato deshidrogenasa • E2: Dihidrolipoamida transacetilasa • E3: Dihidrolipoamida deshidrogenasa • 5 Coenzimas: TPP, Acido lipoico-Lipoamida, FAD, NAD, CoASH • Las cadenas de E1 contienen • TPP • E2: ác. Lipoico unido • covalentemente • E3 : FAD fuertemente unido

  13. ESTRUCTURA DEL PIROFOSFATO DE TIAMINA • Coenzima que proviene de Vitamina B1 • Rotura de enlaces adyacentes a grupos carbonilo y transfiere grupos aldehídos activos • La parte funcional es el anillo tiazólico.

  14. ESTRUCTURA DEL ACIDO LIPOICO • POSEE DOS GRUPOS TIOLES ESENCIALES • EN LA FORMA REDUCIDA SE ENCUENTRAN COMO HS- Y EN LA OXIDADA COMO -S-S- • INTERVIENE EN REACCIONES DE OXIDO-REDUCCION • ACTUA COMO PORTADOR DE HIDROGENOS Y COMO PORTADOR DE ACILOS.

  15. b-Mercaptoetilamina Acido pantoténico 3´fosfoadenosinadifosfato ESTRUCTURA DE LA COENZIMA A PRECURSORES PARTICIPA EN LA TRANSFERENCIA DE GRUPOS ACILO

  16. DESCARBOXILACION DEL PIRUVATO PIRUVATO Acetil activado Hidroxietilo activado ACETIL-CoA

  17. REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE PDH • REGULACION ALOSTERICA • MODIFICACION COVALENTE Acetil-CoA - NADH - FOSFORILACION DESFOSFORILACION + PDH Glicólisis ATP

  18. PDH activa No fosforilada PDH quinasa fosfatasa PDH menos activa fosforilada REGULACION DEL COMPLEJO PDH POR MODIFICACION COVALENTE

  19. DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO • ACETIL- CoA • NADH CO2 + H2O CICLO DE KREBS 3 NADH 1 FADH2 FOSF OXID. GTP Fosf. a nivel de sustrato ATP CADENA RESPIRATORIA 3 ATP

  20. Procedencia de Acetil-CoA Hidratos de Carbono Aminoácidos PIRUVATO ACETIL-CoA b-Oxidación de ácidos grasos Cuerpos cetónicos

  21. FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS • Fuente productora de enzimas reducidas utilizadas para la producción de ATP. • Produce la mayor parte del CO2 de la célula. • Convierte intermediarios en precursores de ácidos grasos. • Proporciona precursores para la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos.

  22. Condensación Acetil-CoA Deshidratación Citrato Deshidrogenación Oxalacetato Malato Cis-Aconitato Hidratación Hidratación Fumarato Isocitrato a-Ceto glutarato Succinato Deshidrogenación Descarboxilación oxidativa Succinil-CoA Fosforilación a nivel de sustrato Descarboxilación oxidativa

  23. REACCION DE LA CITRATO SINTASA Acetil-CoA Citrato sintasa Oxalacetato Citrato ó Acido Cítrico

  24. Glicolisis ó Piruvato Acetil-CoA Oxalacetato Citrato CICLO DE KREBS ESQUEMA DE LA PRIMERA REACCION DEL C. DE KREBS

  25. REACCION DE FORMACION DE ISOCITRATO Aconitasa Aconitasa Isocitrato Citrato ó Acido Cítrico Cis-Aconitato

  26. EFECTO INHIBITORIO DEL FLUORACETATO

  27. REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASA Isocitrato a-Cetoglutarato Oxalosuccinato

  28. REACCION DE LA a-CETOGLUTARATO DESHIDROGENASA a-cetoglutarato Succinil-CoA

  29. REACCION DE LA Succinil-CoA sintetasa ó Succinato tioquinasa Succinato Succinil-CoA Fosforilación a nivel de sustrato

  30. Reacción de la Succinato deshidrogenasa Succinato deshidrogenasa Fumarato Succinato

  31. Fumarasa Fumarato L-Malato Reacción de la Fumarasa

  32. Malato deshidrogenasa Oxalacetato Malato Reacción de la Malato deshidrogenasa

  33. Esquema de distribución de carbonos desde Succinato a Oxalacetato

  34. 12 ATP BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS 3 NADH 3 X 3 9 ATP 1 FADH2 1 X 2 2 ATP 1 GTP1 ATP DESHIDROGENACION DE PIRUVATO 1 NADH 1 X 3 3 ATP 1 MOLECULA DE GLUCOSA PRODUCE 2 MOLECULAS DE PIRUVATO (15 + 15 = 30 ATP) y 2 NADH por sistema lanzadera (2 o 3 ATP c/u) = 4 ó 6 ATP TOTAL: 30 ATP + 6 (4) ATP = 36 ó 38 ATP

  35. NADH - ACoA y Ac.G. ATP - + ADP SCoA y citrato - ATP - + ADP - NADH SCoA + Ca++ REGULACION DEL CICLO DE KREBS • Piruvato deshidrogenasa • Citrato sintasa Isocitrato deshidrogenasa Ca++ a.Cetoglutarato deshidrogenasa

  36. REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENOReposición de intermediarios • PIRUVATO CARBOXILASA • PEP CARBOXIQUINASA • ENZIMA MALICA • PEP CARBOXILASA Piruvato + HCO3- + ATP Oxalacetato + ADP + Pi Fosfoenolpiruvato + CO2 + GDP Oxalacetato + GTP Piruvato + HCO3- + NADPH + H+ L-malato + NADP+ + H2O Fosfoenolpiruvato + HCO3- oxalacetato + Pi

  37. CICLO DEL GLIOXILATO • Plantas, invertebrados y microorganismos. • Permite utilizar acetato para la síntesis de glucosa • En plantas las enzimas se encuentran en los glioxisomas • En cada vuelta del ciclo se utilizan 2 moléculas de Acetil-CoA y una de succinato.

  38. CICLO DEL GLIOXILATO GLIOXISOMAS Glucosa Acetil-CoA Acidos grasos Gluconeogénesis Isocitrato liasa Oxalacetato Citrato NADH NAD+ Malato sintasa Aconitasa Acetil-CoA Malato Glioxilato Isocitrato Isocitrato liasa Fumarato Succinato 2 Acetil-CoA + NAD+ + 2 H2O Succinato + 2 CoA-SH + NADH + H+

  39. COO- OH-C-H HC-COO- CH2 COO- ו COO- C O H COO- C O H ו ו CH2 -COO- CH2 -COO- ו ו ו ו װ װ ו ו HSCoA COO- OH-C-H CH2 COO- O CH3-C װ ו + ~SCoA ו Acetil-CoA ו Glioxilato Malato REACCION DE LA ISOCITRATO LIASA + Glioxilato Succinato Isocitrato REACCION DE LA MALATO SINTASA ו

  40. VIA DE LAS PENTOSAS • Tiene lugar en el citoplasma • No es una vía de producción de ATP • Sintetiza ribosa-5-fosfato para la síntesis de nucleótidos • Sintetiza NADPH para la síntesis de ácidos grasos, esteroides, etc. • Produce intermediarios de la vía glicolítica (gliceraldehído fosfato y fructosa-6-fosfato).

  41. CARACTERISTICAS DE LAS REACCIONES DE LA VIA DE LAS PENTOSAS • La vía de la pentosas consta de dos fases: Una oxidativa y una no oxidativa • La reacciones de la vía oxidativa son irreversibles • Las reacciones de la vía no oxidativa son reversibles • Según las necesidades de la célula es activa una u otra vía.

  42. NADP+ NADPH + H+ REACCIONES DE LA FASE OXIDATIVA Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa Lactonasa 6-fosfogluconato 6-fosfogluconolactona Glucosa-6-fosfato NADP+ NADPH + H+ Ribosa-5-fosfato CO2 Ribulosa-5-P isomerasa 6-fosfogluconato deshidrogenasa Ribulosa 5-fosfato 6-fosfogluconato

  43. REACCIONES DE LA FASE NO OXIDATIVA Epimerasa Transcetolasa Ribulosa-5-P Xilulosa-5-P Ribosa-5-P Gliceraldehído 3-P Sedoheptulosa-7P

  44. Transaldolasa Gliceraldehído 3-P Fructosa-6-P Eritrosa-4-P Sedoheptulosa-7P + Transcetolasa + Gliceraldehído 3-P Fructosa-6-P Eritrosa-4-P Xilulosa-5-P

  45. SHP FP FP GAP EP GA P Esquema de la Vía de las Pentosas FASE OXIDATIVA Glucosa-6-P D-Ribosa-5-P E1 E2 E3 E4 PGL PGN RLP NADPH NADPH FASE NO OXIDATIVA Ribosa-5-P Xilulosa-5-fosfato PPT TC TA TC + + + XP

  46. MATRIZ MITOCONDRIAL CITOSOL Membrana interna NADH + H+ NAD+ NAD+ NADH + H+ Oxalacetato Malato Malato Oxalacetato PT MDH MDH a-CetoG a-CetoG Oxalacetato Oxalacetato Asp GLU GLU PT Asp Asp a-CetoG LANZADERA MALATO-ASPARTATO AAT Mas activa en hígado y corazón

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