ENTRADA DE OTROS MONOSACARIDOS A LA VIA GLICOLITICA • FRUCTOSA
• MANOSA
• GALACTOSA
DESTINO DEL PIRUVATO GLUCOSA Vía Glicolítica
2 PIRUVATO
O2
Aerobiosis
2 Acetil-CoA + 2 CO2 2 Lactato Fermentación Láctica
Etanol Fermentación Alcohólica
C. KREBS CO2+ H2O Células animales
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.
FERMENTACION ALCOHOLICA
Alcohol deshidrogenasa
Piruvato descarboxilasa
Etanol
AcetaldehÃdo
Piruvato
FERMENTACION LACTICA O CH3 __C __COO__ CH_COO-
Piruvato
NADH + H+
Lactato deshidrogenasa
OH
NAD +
CH3
Lactato
QUE OCURRE EN CONDICIONES AERร BICAS?? PIRUVATO Krebs)
CO2 + H20 (Ciclo de Cadena respiratoria
NADH
NAD+ (Sistema de lanzadera) Equiv. de reducciรณn PRODUCCION DE 4 รณ 6 ATP
CICLO DE CORI MUSCULO ESQUELETIC GLUCOS O A ATP
HIGADO GLUCOS A NAD+
NAD+
NADH
NADH PIRUVAT NADH O
ATP
PIRUVAT O NADH
NAD+
NAD+ LACTAT O
LACTAT O
SISTEMA DE LANZADERA DEL GLICEROFOSFATO
CITOSOL NADH + H+
Membrana mit.externa
P-dihidroxicetona
NAD+ Glicerol 3 P Deshidrogenasa
Membrana mit.interna MATRIZ MITOCONDRIA L FADH2 Glicerol 3 P Deshidrogenasa
Glicerol 3 P FAD+
BOLILLA 4 • Descarboxilación oxidativa de piruvato. Regulación Destino de la Acetil.Co-ATranslocasas • Ciclo de Krebs: Reacciones, Balance, Regulación • Lanzadera Malato-Aspartato. • Ciclo del glioxilato. Enzimas, Función. Importancia • Ciclo de las pentosas: Etapas. Función. Enzimas.
PROCEDENCIAS DEL PIRUVATO •
•
VIA GLICOLITICA
AMINOACIDOS
Fuente exógena (Glucosa, fructosa, galactosa, Manosa) Fuente endogéna (glucógeno ó almidón)
Por transaminación (alanina) Durante la Degradación (serina,triptofano)
DESTINO DEL PIRUVATO EN AEROBIOSIS • Ingresa a la mitocondria • Mecanismo simporter interno que cotransporta un protón • Dentro de la mitocondria se descarboxila a Acetil-CoA • Interviene un complejo multienzimático
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. • Las cadenas de E1 contienen TPP • E2: ác. Lipoico unido covalentemente • E3 : FAD fuertemente unido
• E1: Piruvato deshidrogenasa • E2: Dihidrolipoamida transacetilasa • E3: Dihidrolipoamida deshidrogenasa • 5 Coenzimas: TPP, Acido lipoicoLipoamida, FAD, NAD, CoASH
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.
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.
ESTRUCTURA DE LA COENZIMA A
-Mercaptoetilamina PRECURSORES
Acido pantoténico 3´fosfoadenosinadifosfato
PARTICIPA EN LA TRANSFERENCIA DE GRUPOS ACILO
DESCARBOXILACION DEL PIRUVATO
PIRUVATO
Acetil activado
Hidroxietilo activado
ACETIL-CoA
REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE PDH
• REGULACION
Acetil-CoA
-
NADH
ALOSTERICA
-
FOSFORILACION
• MODIFICACION COVALENTE ATP
+
DESFOSFORILACION
Glicólisis
PDH
REGULACION DEL COMPLEJO PDH POR MODIFICACION COVALENTE
PDH activa No fosforilada fosfatasa
PDH quinasa
PDH menos activa fosforilada
DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO CO2 + H2O
• ACETIL- CoA
CICLO DE KREBS
3 NADH 1 FADH2
FOSF OXID.
GTP Fosf. a nivel de sustrato
• NADH
CADENA RESPIRATORIA 3 ATP
ATP
Procedencia de la Acetil-CoA Hidratos de Carbono Aminoácidos
PIRUVATO
ACETIL-CoA
-Oxidación de ácidos grasos
Cuerpos cetónicos
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.
Condensación Acetil-CoA
Deshidrogenación
Oxalacetato Malato
Hidratación
Citrato
Deshidratación
CisAconitato Hidratación
Fumarato Isocitrato Deshidrogenación
Succinato Succinil-CoA
Fosforilación a nivel de sustrato
-Ceto glutarato
Descarboxilación oxidativa
Descarboxilación oxidativa
REACCION DE LA CITRATO SINTASA
Acetil-CoA Citrato sintasa
Oxalacetato
Citrato ó Acido Cítrico
ESQUEMA DE LA PRIMERA REACCION DEL C. DE KREBS Glicolisis รณ Piruvato Acetil-CoA Oxalacetato CICLO DE KREBS
Citrato
REACCION DE FORMACION DE ISOCITRATO
Aconitasa
Citrato ó Acido Cítrico
Aconitasa
Cis-Aconitato
Isocitrato
EFECTO INHIBITORIO DEL FLUORACETATO
REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASA
Isocitrato
Oxalosuccinato
-Cetoglutarato
REACCION DE LA -CETOGLUTARATO DESHIDROGENASA
-cetoglutarato
Succinil-CoA
REACCION DE LA Succinil-CoA sintetasa รณ Succinato tioquinasa
Succinato Succinil-CoA
Fosforilaciรณn a nivel de sustrato
Reacciรณn de la Succinato deshidrogenasa
Succinato deshidrogenasa
Succinato
Fumarato
Reacciรณn de la Fumarasa
Fumarasa
Fumarato
L-Malato
Reacciรณn de la Malato deshidrogenasa
Malato deshidrogenasa
Malato
Oxalacetato
Esquema de distribuciรณn de carbonos desde Succinato a Oxalacetato
BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS 3 NADH 1 FADH2 1 GTP
3X3 1X2
9 ATP 2 ATP 1 ATP 12 ATP
DESHIDROGENACION DE PIRUVATO 1 NADH
1X3
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 รณ 6 ATP TOTAL: 30 ATP + 6 (4) ATP = 36 รณ 38 ATP
REGULACION DEL CICLO DE KREBS • Piruvato deshidrogenasa -
• Citrato sintasa -
NADH ATP
+
ADP
ACoA y Ac.G. SCoA y citrato -
Isocitrato deshidrogenasa
.Cetoglutarato deshidrogenasa
-
+
-
NADH
+
Ca++
ATP ADP SCoA
Ca++
REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENO • PIRUVATO CARBOXILASA Piruvato + HCO3- + ATP
oxalacetato + ADP + Pi
• PEP CARBOXIQUINASA Fosfoenolpiruvato + CO2 + GDP
Oxalacetato + GTP
• ENZIMA MALICA Piruvato + HCO3- + NADPH + H+
L-malato + NADP+ + H2O
• PEP CARBOXILASA Fosfoenolpiruvato + HCO3-
oxalacetato + Pi
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.
CICLO DEL GLIOXILATO
GLIOXISOMAS
Glucosa Gluconeogénesis NADH NAD+
Malato
Acetil-CoA
Oxalacetato
Acidos grasos
Citrato
Malato Acetil-CoA sintasa Isocitrato liasa Glioxilato
Fumarato
Aconitasa
Iso Isocitrato citr lias ato a
Succinato 2 Acetil-CoA + NAD+ + 2 H2O
Succinato + 2 CoA-SH + NADH + H+
REACCION DE LA ISOCITRATO LIASA COOו OH-C-H ו HC-COOו CH2 ו COO-
COOו C ו װ O H
+
Glioxilato
CH2 -COOו CH2 -COOSuccinato
Isocitrato
REACCION DE וLA MALATO SINTASA COOװO ו C + CH3-C~SCoA ו װ O H Acetil-CoA Glioxilato
A o C S H
COOו OH-C-H ו CH2 ו COOMalato
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
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 reversible • Según las necesidades de la célula es activa una u otra vía.
REACCIONES DE LA FASE OXIDATIVA NADP+ NADPH + H+ Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa
Lactonasa 6-fosfogluconolactona
Glucosa-6-fosfato
NADP+ NADPH + H+
CO2
6-fosfogluconato deshidrogenasa 6-fosfogluconato
6-fosfogluconato
Ribulosa-5-P isomerasa
Ribulosa 5-fosfato
Ribosa-5fosfato
REACCIONES DE LA FASE NO OXIDATIVA Epimerasa
Ribulosa-5-P
Transcetolasa
Xilulosa-5-P
Ribosa-5-P
GliceraldehĂdo 3-P
Sedoheptulosa-7P
Transaldolasa
GliceraldehĂdo 3-P
Transcetolasa
+ Eritrosa-4-P
Xilulosa-5-P
Fructosa-6-P
Eritrosa-4-P
Sedoheptulosa-7P
+
GliceraldehĂdo 3-P
Fructosa-6-P
Esquema de la VÃa de las Pentosas FASE OXIDATIVA E1
Glucosa-6-P
E2
PGL NA DP H
PGN
Xilulosa-5-fosfato
GAP
TA
E4 RLP
NA DP
FASE NO OXIDATIVA TC Ribosa-5-P SHP +
E3
D-Ribosa-5-P
H
PPT FP EP
TC
+
XP
FP + GA P
LANZADERA MALATO-ASPARTATO MATRIZ MITOCONDRIAL
CITOSOL NADH + H
+
NAD+
Oxalacetato
Membrana interna
Malato MDH
Malato CetoG
GLU
GLU PT
CetoG
NADH + H+ Oxalacetato
MDH
PT CetoG
Oxalacetato
NAD+
Asp Mas activa en hígado y corazón
Asp
Oxalacetato Asp