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INTERACTIVA 3
TEMA 4
- Dibuja esquemas que muestren el/ los productos finales de la glucólisis.
a) en una célula muscular, en ausencia de oxígeno Glucosa + 2 NAD
+2ADP + 2 Pi 2Piruvato + 2NADH + 2H
- 2ATP + 2 H 2 O Piruvato + NADH + H+^ Lactato + NAD+
b) en una levadura, en ausencia de oxígeno Glucosa + 2 NAD
+2ADP + 2 Pi 2Piruvato + 2NADH + 2H
c) en una célula muscular, en presencia de oxígeno Glucosa + 2 NAD
+2ADP + 2 Pi 2Piruvato + 2NADH + 2H
- 2ATP + 2 H 2 O El piruvato se oxida a acetil CoA en una reacción catalizada por el complejo de la piruvato deshidrogenasa, que entra en el ciclo del ácido cítrico produciéndose CO 2 , NADH Y FADH2. Los transportadores de electrones ceden los electrones al oxígeno en la cadena de transporte electrónico produciéndose H 2 O y ATP. Por tanto, los productos finales son CO 2 , H 2 O y ATP.
- ¿Qué intermediario metabólico se acumulará en una levadura capaz de realizar la fermentación si está inhibida la enzima alcohol deshidrogenasa?
Acetaldehido y CO 2
- ¿Qué efecto tienen el aumento del acetil CoA sobre la reacción catalizada por el complejo de la piruvato deshidrogenasa?
El acetil CoA inhibe el complejo de la piruvato deshidrogenasa, si se acumula acetil CoA
indica que éste entra más lentamente en el ciclo del ácido cítrico.
- La glucólisis y la gluconeogénesis suceden en buena parte a través de las mismas
reacciones enzimáticas, sin embargo algunas enzimas de la vía son y han de ser diferentes.
¿Cuáles? ¿Por qué?
Hay tres reacciones irreversibles en la glucólisis, catalizadas por la hexoquinasa, fosfofructoquinasa-1 y piruvato quinasa que deben ser distintas en la gluconeogénesis. La reacción opuesta a la catalizada por la HK es catalizada en la gluconeogénesis por la glucosa- 6-fosfatasa. La reacción opuesta a la reacción de PFK-1 es catalizada por la fructosa 1, bisfostatasa: La reacción opuesta a la catalizada por la PK sucede en dos pasos sucesivos catalizados por la piruvato carboxilasa y la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa. Si todas las reacciones fuesen las mismas, sería imposible regular coordinadamente ambas rutas. Además, se generarían ciclos fútiles, al ocurrir las reacciones opuestas al mismo tiempo.
- La glucosa se administra a pacientes como fuente alimenticia. Dado que la transformación
de glucosa a glucosa-6-fosfato consume ATP ¿por qué no administrar glucosa-6-fosfato en
vez de glucosa?
La glucosa-6-fosfato es una molécula cargada negativamente a pH fisiológico que no puede atravesar la membrana celular. La glucosa si puede entrar en la célula utilizando un transportador para atravesar la membrana.
- La oxidación del gliceraldehido-3-fosfato a 1,3 bisfosfoglicerato está catalizada por la
gliceraldehído-3-P deshidrogenasa, a pesar de ser desfavorable energéticamente. ¿Cómo superan las células este equilibrio desfavorable?
Mediante el acoplamiento de la reacción que transforma gliceraldehido-3-fosfato en 1,
bisfosfoglicerato, catalizada por la gliceraldehído-3-P deshidrogenasa (∆G= 6,3 kj/mol), con
la reacción posterior de la ruta que supone la formación de 3- fosfoglicerato y ATP,
catalizada por la fosfoglicerato quinasa (∆G= -18,5 kj/mol) y que es la primera fosforilación a
nivel de sustrato de la glucólisis.
- ¿Cuál es el efecto de aumentar la concentración de cada uno de los siguientes metabolitos
en la velocidad neta de la glucólisis:
a) aumento del AMP El AMP es un inhibidor alostérico de la enzima fructosa bisfosfatasa-1, por lo que se inhibe la ruta.
b) aumento de fructosa 2,6BP Es un inhibidor alostérico de la FBF-1, por lo que se inhibe la ruta gluconeogénica.
- Explica cómo puede incorporarse el glucógeno a la glucólisis.
A partir de la degradación de glucógeno se obtienen residuos de glucosa-1-fosfato, que por acción de la fosfoglucomutasa pasa a glucosa-6-fosfato, metabolito intermediario de la glucólisis. También como resultado de la acción de la enzima desramificante se obtiene un residuo de glucosa, que entra directamente en la ruta glucolítica.
- Señala la opción incorrecta sobre el complejo de la piruvato deshidrogenasa en
mamíferos:
a. Es un complejo multienzimático b. En su actuación participan tres actividades enzimáticas diferentes y hasta cinco grupos prostéticos o coenzimas c. La reacción global que cataliza es: piruvato + HSCoA + NAD+^ acetilCoA + CO 2
- NADH + H+. d. La transformación global que cataliza es bastante reversible. e. Ocurre en aerobiosis.
- En humanos, el piruvato, en una sola etapa enzimática se puede transformar en: a. Lactato. b. Fosfoenolpiruvato. c. Oxalacetato d. Acetaldehído. e. Etanol
- ¿Cuál de los siguientes metabolitos se puede considerar común para la glucólisis y la vía de las pentosas-fosfato?: a. Dihidroxiacetona fosfato b. Ribulosa-5-fosfato. c. Fosfoenolpiruvato. d. 6-fosfogluconato. e. Xilulosa-5-fosfato.
- Con respecto a la enzima glucógeno fosforilasa, no es cierto afirmar que: a. Es una enzima alostérica y se inactiva por fosforilación. b. El Ca2+^ activa alostéricamente la forma desfosforilada. c. El AMP activa alostéricamente la forma desfosforilada. d. En el músculo el ATP favorece el paso alostérico a la forma inactiva. e. En hígado la glucosa favorece el paso de las formas activas a las inactivas.
- En una situación experimental, tras permanecer en ayunas, tres personas ingieren: la primera (A) una ración de celulosa, la segunda (B) una ración de glucosa y la tercera (C) una ración de almidón. Compara la rapidez con la que cabe esperar que suba la glucemia (nivel de glucosa en sangre) de las tres personas. Razone la respuesta. Primero la persona B porque la glucosa se absorbe rápidamente. Después la persona C porque el almidón debe ser previamente hidrolizado a glucosa mediante diversas enzimas como la amilasa, la maltasa etc. En el caso de la persona A, la glucemia no subirá pues los humanos carecemos de las enzimas necesarias para digerir la celulosa.
- ¿Es apropiado afirmar “Las grasas no pueden ser convertidas en glucosa”? ¿Siempre? No siempre. No hay conversión neta de ácidos grasos de cadena par en glucosa. En los ácidos grasos de cadena impar, la molécula de propionato, obtenida en su degradación, puede entrar en la ruta gluconeogénica a partir del oxalacetato. El glicerol de las grasas si puede entrar en la ruta glucolítica tras fosforilarse a glicerol-3-P y mediante la glicerol-3-P deshidrogenasa pasa a dihidroxiacetona fosfato.
- Determinar si las afirmaciones siguientes son ciertas o falsas:
- La degradación de la glucosa a lactato a través de la glucólisis libera más energía que la oxidación de la glucosa a CO 2 y H 2 O. Falsa. Libera más energía la oxidación completa de la glucosa a través del ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa.
- La piruvato carboxilasa utiliza biotina como grupo prostético para la descarboxilación del piruvato. Cierta. La biotina es el grupo prostético de todas las carboxilasas.
- ¿Cómo funciona la glucemia en la regulación del metabolismo glucídico?
Cuando los niveles de glucosa son bajos, se libera glucagón que activa la fosforilasa quinasa, se fosforila la glucógeno fosforilasa b que pasa a su forma activa, la glucógeno fosforilasa a, como resultado se degrada glucógeno para obtener glucosa y recuperar los niveles de glucosa sanguínea. La regulación hormonal del glucagón disminuye los niveles de fructosa 2,6-difosfato, disminuyendo la actividad de la PKF-1 por lo que se ralentiza la glucólisis y se activa la gluconeogénesis (activación de la FBP-1). El glucagón también inhibe la glucógeno sintasa. Cuando los niveles de glucosa son altos, se libera insulina que activa la desfosforilasa por lo que se desfosforila la enzima glucógeno sintasa que pasa a su forma activa, como resultado se sintetiza glucógeno. Además, se desfosforila la glucógeno fosforilasa, que pasa a su forma activa, así no se degrada glucógeno. La insulina estimula HK, PFK-1 y PK, aumentando la velocidad de la glucólisis.
- Dado que la fosfofructoquinasa-1 (PFK-1) es una enzima regulada por insulina, pero no
vía desfosforilación, ¿cómo se consigue esta regulación?
a. Mediante un aumento de la transcripción del gen que codifica esta enzima
