bioquimica 2, Apuntes de Bioquímica

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TEMA 9. Diges(ón de glúcidos de la dieta. Transportadores de glucosa. Importancia y des(nos de la glucosa. Fases de la glucólisis: reacciones. Glucólisis.

Des(nos del piruvato. Fermentación. Ciclo de Cori. Regulación de la glucólisis. Entrada de otros glúcidos en la glucólisis.

DIFUSIÓN FACILITADA (Ue. pasivo): GLUT-­‐1 GLUT-­‐2 GLUT-­‐3 GLUT-­‐4 ............................ HígadoCerebroAdipocitos Músculo esq.En la mayoría de las membranas (eritrocitos, cerebro, etc.). .......................... ........................ ................... ............... Dependiente de insulina.Alta afinidad (gran demanda).Baja afinidad, nunca limita la velocidad de transporte.Dependiente de insulina.

COTRANSPORTE Sodio/Glucosa (Ue. ac=vo secundario): GLUT-­‐5 ....... Intes=no delgado ...... Absorción de Glu de la dieta.

Principales transportadores de glucosa

Lehninger Principles of Biochemistry. 5e. Freeman. 2009.

GLUT-­‐4, transporte de glucosa dependiente de insulina

Cuando la insulina interacciona con su receptor, las vesículas se fusionan con la membrana plasmá=ca incrementando el número de transportadores en la membrana.

Los transportadores de glucosa están “almacenados” en vesículas de membrana. Cuando los niveles de insulina decaen, los transportadores son eliminados de la membrana plasmá=ca por endocitosis. Mark’s Basic Medical Biochemistry. A clinical approach. 3e. LWW. 2008.

Des=nos de la glucosa y del piruvato

LACTATO

GLUCOSA

GLUCÓGENO RIBOSA-­‐5-­‐P NADPH PIRUVATO ETANOL +CO 2 ACETIL-­‐CoA CO 2 + H 2 O

OXIDACIÓN VÍA^ ALMACENAMIENTO

PENTOSAS-­‐P^ OXIDACIÓN VÍA GLUCÓLISIS

ANAERÓBICAS)^ (COND. AERÓBICAS^ COND. ANAERÓBICAS^ COND.^ anabolismo

Tejidos Localización: todos.: citosol.^ Glucólisis: visión global

2 Fases -­‐ Preparatoria (5 reacciones). Se consumen 2 ATP. -­‐ Beneficios (5 reacciones). Se forman 4 ATP y 2 NADH.: Intermediarios fosforilados -­‐ -­‐ Grupos fosfato ionizados a pH 7 (carga nega=va). No difunden al exterior de la célula.Hidrólisis de compuestos de alta energía acoplada a síntesis de ATP.: Balance global: Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H (glucosa + 6 O 2 6 CO + 2 + 6 H + (^) + 2 H 2 O 2 O : Δ G 0 ( ’ = –2.840 kJ/mol) ΔG (^0) ’ = –85 kJ/mol)

Hexoquinasa (HK) Glucoquinasa en hígado^12

Aldolasa 4 Triosa fosfato isomerasa (TPI)

D-­‐Glucosa Glucosa-­‐6-­‐fosfato^ Fosfogluco-­‐^ isomerasa^ (PGI)^ Fructosa-­‐6-­‐fosfato 3

Fructosa-­‐1,6-­‐ bisfosfato (^) Gliceraldehído-­‐3-­‐ fosfato

Dihidroxiacetona fosfato

1ª reacción de fosforilación. 2ª reacción de fosforilación.

Interconversión de DHAP en gliceraldehido-­‐3-­‐P, que sigue la glucólisis.

Mark’s Basic Medical Biochemistry. A clinical approach. 3e. LWW. 2008.

Glucólisis: fase preparatoria

Fosfofructoquinasa-­‐1 (PFK1) 5

• • • 1 molécula de glucosa produce 2 moléculas de gliceraldehido 3 P.Se gastan dos moléculas de ATP.Dos reacciones irreversibles ( enzimas reguladoras. 1 y 3) catalizadas por

Fosfoglicerato^ Fosfoglicerato^ quinasa (PGK) Piruvato quinasa Enolasa mutasa

6 7 10 8

1,3-­‐bisfosfoglicerato Piruvato fosfoenol piruvato 9 2-­‐fosfoglicerato 3-­‐fosfoglicerato

Compuesto de alta energía

Compuesto de alta energía Síntesis de ATP por fosforilación a nivel de sustrato. Síntesis de ATP por fosforilación a nivel de sustrato.

• • • 2 moléculas de gliceraldehido-­‐3-­‐P producen 2 moléculas de piruvato.Reacción de oxidación ( moléculas NADH+HDos reacciones de fosforilación a nivel de sustrato+. 6). Se producen 2
• (Una reacción irreversible ( enzima reguladora.^7 y^10 ). Se sinte=zan 4 moléculas de ATP. 10 ) catalizada por una^ Gliceraldehído-­‐3 -­‐^ fosfato^ Gliceraldehido-­‐^ 3-­‐fosfato-­‐^ deshidrogenasa^ (GAPDH)

Glucólisis: fase de beneficios Oxidación y fosforilación.

Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + (^) + 2 H 2 O

Balance energé=co

Glucosa + 2 ADP + 2 Pi^ GLUCÓLISIS ANAEROBIA 2 Lactato + 2 ATP + 2 H 2 O

Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H^ GLUCÓLISIS AEROBIA+ + + 2 H 2 O

(glucosa + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O : (ΔΔ G G^0^0 ’ = –2.840 kJ/mol) ’ = –85 kJ/mol)

• • Eritrocitos.Músculo esq. (ejercicio intenso). ADP + Pi ATP

Glucólisis anaerobia (fermentación lác=ca)

Piruvato^ deshidrogenasa^ (5 Isoenzimas)^ Lactato Lactato

Glucosa

Ciclo de Cori

GLUCOSA

2 ATP PIRUVATO LACTATO

Glucógeno^ MÚSCULO^ Sangre

«Sprint»

anaerobia^ Glucólisis PIRUVATO^ GLUCOSA

LACTATO

6ATP

HÍGADO Glucógeno

«deuda de oxígeno»^ Descanso

Gluconeogénesis

Fermentación alcohólica

Glucosa 2 2 2 ATP Vit. B

• • Levaduras (pan, cerveza).Bacterias. 2 ADP + 2 Pi

Generalidades sobre regulación de las rutas metabólicas

Aspectos generales: • • • • Las enzimas reguladoras catalizan reacciones irreversibles.Las primeras reacciones de la ruta metabólica suelen estar reguladas.Las isoenzimas específicas de tejido permiten regulación diferencial en los dis=ntos órganos.Las enzimas reguladoras catalizan etapas limitantes de la ruta.

• • • Muchas rutas =enen regulación por retroalimentación (inhibición por producto final).La regulación hormonal integra las rutas en los dis=ntos tejidos.Las hormonas regulan el metabolismo por: - - Cambios en el estado de fosforilación de las enzimas.Cambios en la regulación gené=ca (inducción o represión génica).

Obje=vos: Mecanismos: • • Que la velocidad de la vía esté adaptada a las necesidades de la célula.Que las vías de síntesis y degradación no estén ac=vas a la vez.

• • • Enzimas alostéricos (segundos o menos).Regulación hormonal (segundos a minutos).Regulación gené=ca (horas).

Perfil energé=co de la glucólisis

Mathews, C.K. Van Holde, K.E y Ahern, K.G. Bioquímica. Ed. Addison Wesley. 2002.

HK PFK

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