GLUCÓLISIS Y LA OXIDACIÓN DEL PIRUVATO

BIOQUIMICA

1. GLUCÓLISIS Y
LA OXIDACIÓN DEL PIRUVATO
Dr. Hernán Urgílez.
Msc. Ornella Portillo.

2. GLUCÓLISIS
Principal vía para el metabolismo
de la glucosa, ocurre e el Citosol
de todas las células
Puede funcionar de manera aerobia
o anaerobia, según la disponibilidad
del oxígeno y la cadena de
transporte de electrones
Loseritrocitosquecarecende
mitocondrias,dependenporcompleto
delaglucosacomocombustible
metabólicoylametabolizanmediante
glucólisisanaeróbica
Laglucólisiseslaprincipalvía
paralafructosa,glucosa,
galactosayotroscarbohidratos
derivadosdeladieta

3. VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)
GLUCOSA
Mg
Hexocinasa
ATP
ADP
GLUCOSA 6-FOSFATO
GLU 1
•Proceso de fosforilación.
•Reacción exergónica.
•Catálisis enzimática.

4. VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)
GLU 2
•Conversión de la glucosa.
•Aldohexosa -Cetohexosa.
GLUCOSA 6-FOSFATO
Fosfoglucoisomerasa
FRUCTOSA 6-FOSFATO

5. VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)
Fructosa 6-Fosfato
Mg
2+
Fosfructocinasa
ATP
ADP
Fructosa 1,6-Bisfosfato
•Se libera el grupo oxhidrilo.
•Se genera la fosforilación.
•Reacción irreversible.
GLU 3
GLU 3

6. VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)
GLU 4
•Ruptura de la Bifosfohexosa.
•Reacción reversible.
•Catalizada pro Aldolasa.
Fructosa 1,6-Bisfosfato
Gliceraldehído + 3-Fosfato +
Fosfato de dihidroxiacetona
Aldolasa

7. VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)
GLU 5
•Compartelamisma
relaciónqueGLU4.
•Escatabolizadoporsu
Interconversióna
gliceraldehídoy3-fosfato
NAD
+
NADH + H
+
1,3 –biMg
2+
+ Fosfoglicerato
Gliceraldehído + 3-Fosfato + Fosfato de dihidroxiacetona
GLU 5

8. Primera Fase de la Glucólisis
GLUCOSA + 2 ATP 2 Gliceraldehído 3-Fosfato + 2 ADP
“Única vía universal del metabolismo energético, ya que ocurre en
casi todas las células: aerobias, anaerobias y facultativas”

9. Segunda Fase de la Glucólisis
Oxidación acoplada a la síntesis de ATP
GLU 6
NAD
+
NADH + H
+
1,3 –biMg
2+
+ Fosfoglicerato
Gliceraldehído + 3-Fosfato + Fosfato de dihidroxiacetona
GLU 6
•Importanteaceptadordeelectrones.
•LascoenzimasNADseconviertenenNADH
+
•Paralaconservacióndelaenergíaesbásicala
reaccióndeacoplamientodelpasooxidativo.
•Elcatalizadoresunaenzima.

10. ESQUEMA DE LA TRANSFORMACIÓN DEL
GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO A 3 FOSFOGLICERATO

11. VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)
GLU 7
NAD
+
NADH + H
+
3 -fosfoglicerato
1,3 -bigMg
2+
+ fosfoglicerato
Fosfogliceratocinasa

12. Segunda Fase de la Glucólisis
2 –gliceraldehído 3-P + 2 NAD
+
+ 2 ADP
2,3 –fosfoglicerato + 2 NADH + 2 H
+
+ 2 ATP
“Hasta eta etapa no se ha obtenido rendimiento neto o ganancia
de energía en formato de ATP, lo que si ocurre en la parte final
de la vía”

13. Tercera Fase de la Glucólisis
GLU 8
•La unión éster se
convierte en una unión
fosfoenol de alta energía.
3 -fosfoglicerato
2-fosfoglicerato
Fosfogliceratomutasa

14. Tercera Fase de la Glucólisis
GLU 9
2-fosfoglicerato
H
2O
Enolasa
Fosfoenol Piruvato
2-fosfoglicerato + 2 ADP2-Piruvato + 2 H
2O + 2 ATP

15. Tercera Fase de la Glucólisis
GLU 10
•Representaaganancianetadela
víaglucolítica.
•Lagananciaasume3reacciones
queocurrendesdelaglucosa
hastaelPiruvato.
•Resumendelas3fasesdela
glucólisis.
ADP
ATP
Piruvato
Fosfoenol Piruvato
Piruvatocinasa
Glucosa + NAD
+
+ 2ADP + 2 Pi2 Piruvato + 2 NADH + 2 H
++ 2 ATP + 2 H
2O

16. Tercera Fase de la Glucólisis
GLU 10
ADP
ATP
Piruvato
Fosfoenol Piruvato
Piruvatocinasa

17. Fase Final de la Glucólisis
Formación de Lactato
•Compuestoorgánicode3carbones.
•Ellactatoseproduceenunproceso
dereducción.
•Enzimalactatodeshidrogenasa
catalizalareacciónGLU11.
2 Piruvato + NADH+ 2H
+
2 Lactato + 2 NAD
+
NADH
+
+ H
+
NAD
LACTATO
PIRUVATO
Lactato
Deshidrogenasa
GLU 11

18. Fase Final de la Glucólisis
GLU 11

19. VÍA DE LA
GLUCÓLISIS

20. REACCIÓN DE LA GLUCÓLISIS
GLUCOSA + 2 ADP + 2P 2 LACTATO + 2 ATP + 2H
2O
LA GLUCOSA
Entraalaglucólisispormediode
fosforilaciónhaciaglucosa6-fosfato
catalizadaporlahexocinasa,usando
ATPcomodonadordefosfato
Lahexocinasaesinhibidade
maneraalostéricaporsu
producto,laglucosa6-fosfato

21. OBTENCIÓN GLUCÓLISIS
SUSTRATOS •Glucosa
•Glucógeno
•otras hexosas
PRODUCTOS •Piruvato
•ATP
•NADH (en anaerobiosis lactato glicerol y ATP)
ENERGÍA Libera
REACCIONES COMUNES 7 reacciones de la glucólisis son comunes a los
gluconeogénesis
REACCIONES PARTICULARES •Glucosa a glucosa 6-fosfato, fructosa, 6-fosfato a
fructosa
•1,6 –biofosfato
•fosfoenol Piruvato a Piruvato (un paso)
SITIOS DE REGULACIÓN 2 de las anteriores
SITUACIÓN FISIOLÓGICA EN LA QUEOPERA •Abundante disponibilidad de carbohidratos
celulares
•Estado posabortivo
PRINCIPAL TEJIDO DONDE OCURRE Músculo
FRACCIÓN SUBCELULAR DONDE SE REALIZA Exclusivamenteen el Citosol

22. ENFERMEDADES: Deficiencia de enzimas
ANEMIAS
HEMOLITICAS
CAQUEXIA
POR
CÁNCER
ACIDOSIS
LACTICA
FATIGA

23. LOS TEJIDOS
“Los tejidos que funcionan en condiciones
hipóxicas producen lactato”
Producción de
Lactato
CEREBRO
TUBO DIGESTIVO
MÉDULA RENAL
RETINA
PIEL
Cáncer
Captación de
Lactato
CORAZÓN
HIGADO
RIÑÓN
“Cuando la producción de lactato es alta, como en el ejercicio vigoroso,
el choque séptico y la caquexia por cáncer, gran parte se utiliza en el
hígado para la gluconeogénesis ”

24. PASOS QUE INVOLUCRAN REACCIONES DESEQUILIBRADAS
PRINCIPALES SITIOS DE LA REGULACIÓN DE LA GLUCÓLISIS
•HEXOCINASA.
•FOSFRUCTOCINASA.
•PIRUVATO CINASA.
Lafructosaentraalaglucólisismediantefosforilaciónhaciafructosa1-fosfato,y
evitalosprincipalespasosreguladores;deestemodo,daporresultadola
formacióndemásPiruvato(yacetilCoA)queelnecesarioparalaformaciónde
ATP
“En el hígado y el tejido adiposo,esto lleva a aumento de la lipogénesis, y
una ingestión alta defructosa puede ser un factor en la aparición de
obesidad”

25. “LA OXIDACIÓN DEL PIRUVATO HACIA ACETIL CoA ES LA RUTA
IRREVERSIBLE DESDE LA GLUCÓLISIS HACIA EL CICLO DEL ÁCIDO
CÍTRICO ”
ElPiruvatoformadoenel
Citosol,estransportadohaciala
mitocondriamedianteun
importadordeprotón.
Dentrodelamitocondria,se
descarboxilademanera
oxidativahaciaAcetil-CoA
medianteuncomplejode
múltiplesenzimasrelacionado
conlamembranamitocondrial
interna.

26. ASPECTOS CLÍNICOS
“La inhibición del metabolismo del Piruvato
lleva a acidosis láctica”
Debidoaladependenciadel
cerebrodelaglucosacomoun
combustible,estosdefectos
metabólicosporlogeneralcausan
alteracionesneurológicas.
ALCOHÓLICOS
•Deficiencia de Tiamina.
•Acidosis pirúvica.
•Acidosis láctica
Deficiencia hereditaria de Piruvato deshidrogenasa
•Defecto en uno o más de los componentes del complejo de enzimas.
•Acidosis láctica.

27. Alproporcionarlípidocomouncombustible
alternativo,porejemplo,durantela
inanición,cuandolosácidosgrasoslibresy
loscuerposcetónicosenlasangreestán
aumentados,lacapacidadparadesempeñar
trabajomejora.
ASPECTOS CLÍNICOS
Deficiencia
Fosfofructocinasa
Baja capacidad para hacer ejercicios.
Deficiencia hereditaria de Aldolasa A /
Deficiencia de Piruvato cinasa
Anemia hemolítica