Glicolisis

1. METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS MARIO A. BOLARTE ARTEAGA Químico Farmacéutico y Bioquímico GLICÓLISIS

2. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA La glucosa ocupa una posición central en el metabolismo de plantas, animales y muchos microorganismo. Es relativamente rice en energía potencial, por lo que es un buen combustible. Almacenando la glucosa en forma de polímero de elevada masa molecular tal como el almidón o el glucógeno, una célula puede acumular grandes cantidades de unidades de hexosa. Cuando las necesidades energéticas de la célula aumenta, la glucosa puede liberarse a partir de estos polímeros de almacenamiento intracelular y utilizarse para producir ATP, ya sea aeróbica como anaeróbicamente.

3. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA En los animales y plantas superiores la glucosa tiene cuatro destinos principales: Ser utilizada para la síntesis de polisacáridos complejos, destinados al espacio extracelular. Ser almacenada (en forma de polisacáridos y o de sacarosa) Puede ser oxidada a un compuesto de tres carbonos (piruvato) vía glucólisis para proporcionar ATP. Ser oxidada por la ruta de las pentosas para obtener RIBOSA y esta intervenir en la síntesis de ácidos nucleicos.

4. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA

5. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA Los organismos que no tienen acceso a la glucosa de otras fuentes deben fabricarla. Los organismo fotosintéticos forman glucosa reduciendo el CO 2 atmosférico a triosas para, seguidamente, convertir éstas en glucosa. Las células no fotosintéticas fabrican glucosa a partir de precursores más sencillos de tres o cuatro átomos de carbono mediante el proceso de gluconeogénesis, invirtiendo el proceso de glicólisis.

6. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA GLICOLISIS (EMBDEN – MEYERHOF) Glykys = DULCE Lysis = ROMPER En la glicólisis se degrada una molécula de glucosa en una serie de reacciones catalizadas enzimáticamente, dando dos moléculas de compuestos de tres carbonos PIRUVATO. Durante la secuencia de reacciones de glicolisis, parte de la energía libre cedida por la glucosa se conserva en forma de ATP.

7. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA La glicólisis es una ruta central, casi universal, del catabolismo de la glucosa. En ciertos tejidos de mamíferos y algunos tipos de células(eritrocitos, médula renal, cerebro y esperma, por ejemplo) la glucosa es la única fuente de energía metabólica a través de la glicólisis. FERMENTACION Es un término general que indica degradación anaeróbica (sin oxigeno) de la glucosa, para obtener energía libre en forma de ATP.

8. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA GLUCOLISIS EN DOS PASOS La rotura de glucosa, que tiene 6 carbonos, en dos moléculas de piruvato, formado por 3 carbonos, tiene lugar en 10 pasos.

9. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA Fermentación a etanol en la levadura. Fermentación a lactato en músculo con contracción vigorosa. Condiciones hipóxicas o anaeróbicas Condiciones anaeróbicas Condiciones aeróbicas Glicólisis (10 reacciones sucesivas) Células animales, vegetales y muchos microorganismos en condiciones aeróbicas.

10. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA FASE PREPARATORIA En la fase preparatoria de la glicólisis se invierten dos moléculas de ATP y se rompe la cadena de hexosa en dos triosas fosfatadas. Se dan las siguientes reacciones y catalizada por las siguientes enzimas:

11. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA REACCION ENZIMA FOSFORILACION DE LA GLUCOSA HEXOQUINASA CONVERSION DE LA GLUCOSA 6 – FOSFATO A FRUCTOSA 6 – FOSFATO FOSFOGLUCOSA ISOMERASA FOSFORILACION DE LA FRUCTOSA 6 FOSFATO a FRUTOSA1,6 BIFOSFATO FOSFOFRUCTOQUINASA - 1 ROTURA DE LA FRUCTOSA 1,6 BIFOSFATO ALDOLASA INTERCONVERSION DE LAS TRIOSAS FOSFATO TRIOSA FOSFATO ISOMERASA

12. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA FOSFORILACION DE LA GLUCOSA

13. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA CONVERSION DE LA GLUCOSA 6 FOSFATO EN FRUCTOSA 6 FOSTATO

14. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA FOSFORILACION DE LA FRUCTOSA 6 FOSFATO A FRUCTOSA 1,6 BIFOSFATO

15. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA ROTURA DE LA FRUCTOSA 1,6 BIFOSFATO

16. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA INTERCONVERSION DE LAS TRIOSAS FOSFATO

17. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA

18. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA FASE DE BENEFICIOS En la fase de beneficios la energía libre de la glucosa se almacena bajo la forma de ATP. Hay que recordar que cada molécula de glucosa produce dos moléculas de gliceraldehído 3 – fosfato; las dos mitades de la molécula de glucosa siguen la misma ruta en la segunda fase de glicólisis. La conversión de dos moléculas de gliceraldehído – 3 fosfato en dos piruvato, se acompaña a la formación de cuatro moléculas de ATP.

19. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA REACCION ENZIMA OXIDACION DEL GLICERALDEHIDO 3 – FOSFATO EN 1,3 BIFOSFOGLICERATO GLICERALDEHIDO 3 FOSFATO DESHIDROGENASA TRANSFERENCIA DE FOSFORILO DESDE 1,3 BIFOSFOGLICERATO AL ADP FOSFOGLICERATO QUINASA CONVERSION DE 3 FOSFOGLICERATO A 2 FOSFOGLICERATO FOSFOGLICERATO MUTASA DESHIDRATACION DE 2 FOSFOGLICERATO A FOSFOENOLPIRUVATO ENOLASA TRANSFERENCIA DEL GRUPO FOSFORILO DESDE FOSFOENOLPIRUVATO A ADP PIRUVATO QUINASA

20. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA OXIDACION DE GLICERALDEHIDO 3 – FOSFATO A 1,3 BIFOSFOGLICERATO

21. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA TRANSFERENCIA DE FOSFORILO DESDE EL 1,3 BIFOSFOGLICERATO A ADP

22. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA CONVERSION DE 3 – FOSFOGLICERATO EN 2 FOSFOGLICERATO

23. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA DESHIDRATACIÓN DEL 2 FOSFOGLICARATO A FOSFOENOLPIRUVATO

24. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA TRANSFERENCIA DEL GRUPO FOSFORILO DESDE EL FOSFOENOLPIRUVATO A ADP

25. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA

26. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA

27. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA

28. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA RUTAS ALIMENTADORAS DE GLICOLISIS Un gran número de glúcidos, a parte de la glucosa, entran en último término en la glucólisis, después de ser transformados en uno de los intermediarios glucolíticos . Los más significativos son los polisacáridos de almacenamiento glucógeno y almidón, ya sea dentro de la célula (endógenos) u obtenidos de la dieta; los disacáridos maltosa, lactosa, trehalosa y sacarosa, y los monosacáridos fructosa, manosa y galactosa.

29. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA

30. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA DESTINO DEL PIRUVATO EN CONDICIONES ANAERÓBICAS

31. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA FERMENTACION ALCOHOLICA Las levaduras y otros microorganismo fermentan glucosa a etanol y CO 2 , en lugar de lactato. La glucosa se convierte en piruvato por glicólisis y el piruvato se transforma en etanol y CO 2 en un proceso de dos pasos.

32. QF. MARIO A. BOLARTE ARTEAGA BIOQUIMICA CICLO DE KREBS