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Glicólisis y Glucogenólisis: Vías Metabólicas de la Glucosa, Resúmenes de Bioquímica

Universidad Técnica Particular de Loja (UTPL)Bioquímica

Este documento explora la glucogenólisis y la glicólisis, dos vías metabólicas cruciales para la obtención de energía a partir de la glucosa. Se detallan las reacciones de la glicólisis, su regulación en puntos clave como los pasos 1, 3 y 10, y la influencia de enzimas como la hexocinasa y la glucocinasa. Además, se analiza cómo factores alostéricos como el amp, el atp y la fructosa 2,6-bifosfato modulan la actividad de la fosfofructocinasa (ffc), y cómo las hormonas insulina y glucagón regulan la glicólisis a través de la fructosa 2,6-bifosfato, ofreciendo una visión completa de la regulación metabólica de la glucosa en el organismo.

Tipo: Resúmenes

2021/2022

Subido el 15/06/2025

carlos-gutierrez-np8
carlos-gutierrez-np8 🇪🇨

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Glucogenolisis
(principalmente en hígado y músculo)
TEMA 5 - GLICÓLISIS
•La glucosa es el combustible principal del organismo para obtener energía de manera
rápida. El metabolismo de la glucosa incluye 4 vías:
•Glicólisis: vía catabólica cuyo substrato es la glucosa, la cual se transforma a
moléculas más simples (2 piruvatos), liberándose energía que se almacena en el
ATP.
•Gluconeogénesis: vía anabólica cuyo substrato son moléculas simples (2
piruvatos) que se transforman en glucosa gastando energía (ATP). Se realiza en
el hígado con el fin de obtener glucosa para otros tipos de células.
•Glucogenogénesis: síntesis del polisacárido glucógeno a partir de glucosa en el
hígado y el músculo para almacenar energía.
•Glucogenolisis: liberación de residuos de glucosa del glucógeno cuando se
requiere energía.
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Glucosa
2 piruvatos
Glucógeno
Glicólisis
(todas las células) Gluconeogénesis
(sólo hígado)
Glucogenogénesis
(principalmente en hígado y músculo)
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¡Descarga Glicólisis y Glucogenólisis: Vías Metabólicas de la Glucosa y más Resúmenes en PDF de Bioquímica solo en Docsity!

Glucogenolisis (principalmente en hígado y músculo)

TEMA 5 - GLICÓLISIS

  • La glucosa es el combustible principal del organismo para obtener energía de manera rápida. El metabolismo de la glucosa incluye 4 vías: - Glicólisis : vía catabólica cuyo substrato es la glucosa, la cual se transforma a moléculas más simples ( 2 piruvatos), liberándose energía que se almacena en el ATP. - Gluconeogénesis : vía anabólica cuyo substrato son moléculas simples ( 2 piruvatos) que se transforman en glucosa gastando energía (ATP). Se realiza en el hígado con el fin de obtener glucosa para otros tipos de células. - Glucogenogénesis : síntesis del polisacárido glucógeno a partir de glucosa en el hígado y el músculo para almacenar energía. - Glucogenolisis : liberación de residuos de glucosa del glucógeno cuando se requiere energía.

Glucosa

2 piruvatos

Glucógeno

Glicólisis (todas las células) Gluconeogénesis (sólo hígado) Glucogenogénesis (principalmente en hígado y músculo)

  • La glicólisis es la vía catabólica de la glucosa necesaria para obtener energía y ocurre en el citoplasma de todas las células del organismo.
  • El substrato es la glucosa, carbohidrato monosacárido de 6 carbonos, y los productos son 2 moléculas de piruvato, un ácido orgánico de 3 carbonos.
  • La glicólisis tiene 10 reacciones. En algunas de estas reacciones se libera energía que es atrapada en 2 moléculas de ATP y se donan 2 electrones que son aceptados por la coenzima NAD+^ y salen como 2 NADH.

Glucosa

(6 carbonos)

2 Piruvatos

(3 carbonos cada uno)

2 ADP

2 NAD+

2 ATP

2 NADH

  • Los 2 piruvatos pueden seguir siendo oxidados en otras reacciones del catabolismo si existen las condiciones adecuadas, por lo que la molécula de glucosa puede producir más energía (ATP).

10 reacciones

Glucosa Glucosa 6-fosfato Si falta energía siguen los 9 pasos de la glicólisis 2 piruvatos + 2 NADH + 2 ATP Si hay demasiada energía se sintetiza glucógeno Glucógeno DESTINO DE LS GLUCOSA 6-FOSFATO EN HÍGADO Y MÚSCULO

  • La expresión de glucocinasa en el hígado y hexocinasa en el resto de tejidos es importante porque tienen propiedades distintas que permiten regular la utilización de glucosa en el organismo: Propiedad Hexocinasa Glucocinasa Lugar de expresión Todas las células excepto los hepatocitos Hepatocitos Afinidad por la glucosa Alta Baja Capacidad de producir glucosa 6-fosfato Baja (se satura con poca glucosa) Alta (se satura con altas concentraciones de glucosa) Regulación alostérica Es inhibida por retroalimentación negativa por el producto de la reacción (glucosa 6-fosfato) No es inhibida por retroalimentación negativa
  • La alta afinidad de la hexocinasa permite a órganos como cerebro, eritrocitos y músculos tener prioridad para metabolizar glucosa cuando la glicemia es baja. La retroalimentación negativa por acumulación de glucosa 6 - fosfato impide que se siga dando la reacción cuando estas células tienen suficiente energía, ya que este intermediario se acumulará solamente si la energía de la glicólisis no se está utilizando.
  • Luego de una comida rica en carbohidratos, la glicemia está alta y la glucosa absorbida llega primeramente al hígado por la vena porta. La alta capacidad del transportador GLUT- 2 permite a este órgano captar eficientemente mucha glucosa para que baje la glicemia y la alta capacidad de la glucocinasa le permite convertir esta glucosa rápidamente en glucosa 6 - fosfato para que la glucosa ya no pueda regresar a la sangre. En estas condiciones en las que hay demasiada energía, la glucosa 6 - fosfato puede almacenarse como glucógeno para su uso posterior.
  • La ausencia de retroalimentación negativa por la glucosa 6 - fosfato para la glucocinasa permite al hígado seguir almacenando glucosa a pesar de que se acumule mucha cantidad de este compuesto en el hepatocito. Regulación del tercer paso de la glicólisis:
  • El tercer paso de la glicólisis consiste en la adición de un grupo fosfato al intermediario fructosa 6 - fosfato en el carbono 1 para producir fructosa 1 , 6 bifosfato. Es catalizada por la fosfofructocinasa (FFC). Esta reacción irreversible compromete a la molécula a seguir en la vía de la glicólisis y es el punto de regulación más importante.

Fructosa 6 fosfato (F6P)

Fructosa 1,6 bifosfato (F1,6BP)

Fosfofructocinasa (FFC)

  • La FFC es una enzima regulada alostéricamente. Varios factores alostéricos afectan su actividad. Algunos son activadores (moduladores positivos) y otros son inhibidores (moduladores negativos).

FFC inactiva F6P FFC activa Se produce ATP y no se utiliza Se acumula ATP que inhibe la la FFC ATP AMP F6P Se consume ATP y no se produce Se acumula AMP que activa la FFC

  • Cuando la glicólisis se produce en condiciones anaerobias, el piruvato se convierte en lactato, un ácido orgánico. El pH ácido es dañino para las células, por lo que la acumulación excesiva de lactato es peligrosa. Por ello, los iones hidrógeno que son liberados de los ácidos son otro inhibidor alostérico de la FFC que señaliza que hay demasiado lactato y la glicólisis debe detenerse.
  • Regulación de la FFC por la fructosa 2 , 6 bifosfato: la fructosa 2 , 6 bifosfato (F 2 , 6 BP) es otro factor alostérico activador de la FFC.
  • La F 2 , 6 BP es un metabolito que se produce en un desvío del tercer paso de la glicólisis. En una reacción alternativa, el sustrato del tercer paso, la fructosa 6 - fosfato, se fosforila en el carbono 2 en lugar del carbono 1 , produciéndose F 2 , 6 BP.
  • A pesar de que la F 1 , 6 BP y la F 2 , 6 BP son compuestos muy parecidos que solo difieren en la posición de un grupo fosfato, su función es muy distinta. La F 1 , 6 BP es un intermediario de la glicólisis, mientras que la F 2 , 6 BP es un factor alostérico que regula a la FFC.
  • La reacción que produce F 2 , 6 BP es catalizada por una enzima regulada llamada fosfofructocinasa- 2 , que es distinta a la FFC que cataliza el tercer paso de la glicólisis.
  • También existe una fosfatasa llamada fructosa 2 , 6 bifosfatasa que cataliza la salida del grupo fosfato del carbono 2 de la F 2 , 6 BP para producir F 6 P.

Fructosa 6-fosfato Fructosa 1,6-bifosfato

Fructosa 2,6-bifosfato Fosfofructocinasa Fructosa 2,6-bifosfatasa Fosfofructocinasa- 2

Insulina Glucagón

  • La fosfofructocinasa- 2 y la fructosa 2 , 6 bifosfatasa son enzimas reguladas por modificación covalente cuya fosforilación y defosforilación esta controlada por la presencia de las hormonas insulina y glucagón.
  • La insulina se produce cuando la glicemia está alta y sus efectos bajan la glicemia. Uno de estos efectos es inducir la activación de la fosfofructocinasa- 2 y la inactivación de la fructosa 2 , 6 bifosfatasa, lo cual aumenta la concentración de F 2 , 6 BP. Este factor alostérico activa la FFC y la glicólisis, con lo cual la glucosa se degrada y la glicemia baja.
  • El glucagón se produce cuando la glicemia está baja y sus efectos suben la glicemia. Uno de estos efectos es inducir la activación de la fructosa 2 , 6 bifosfatasa y la inactivación de la fosfofructocinasa- 2 , lo cual disminuye la concentración de F 2 , 6 BP. Esta disminución permite que no se active la FFC y no se produzca glicólisis, con lo cual la glucosa no se degrada y queda disponible para que la glicemia suba.
  • El siguiente gráfico ilustra la regulación del tercer paso de la glicólisis por las hormonas insulina y glucagón a través del metabolito fructosa 2 , 6 bifosfato: