Glucólisis: Una Explicación Detallada del Proceso Metabólico, Resúmenes de Bioquímica Médica

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Glucólisis

BQ. MC. BARBARA BUTENDIECK

Introducción  El conocimiento del metabolismo de la glucosa, especialmente la glicólisis tiene una larga historia.  Hans y Eduard Büchner hicieron un descubrimiento clave, por accidente.  Querían comercializar extractos de levadura libres de células para posible uso terapéutico. Para ellos había que preservarlos y decidieron probar sacarosa (por las mermeladas).  El resultado, la sacarosa fermentó rápidamente hasta alcohol en el jugo de la levadura.  El estudio de la vía glucolítica se completó en 1940 en parte a los científicos Gustav Embden, Otto Meyerhof, Carl Neuberg, Jacob Parnas, Otto Warburg, Gerty Cori y Carl Cori. Eduard Büchner Otto Meyendorf Carl Neuberg Otto Warburg Carl y Gerty Cori

Glucólisis

 La glucosa es el principal combustible de la mayoría de los organismos y ocupa una

posición central en el metabolismo.

Glucógeno Almidón, Sacarosa

Glucosa

Ribosa 5- fosfato Piruvato almacenamiento Oxidación vía Pentosas fosfato Oxidación vía glucólisis

• Estas tres vías son las más significativas en términos de cantidad de glucosa.

Glucólisis  El propósito del catabolismo de la glucosa es de proveer moléculas de ATP y NADH.  Es una secuencia de 10 reacciones catalizadas por enzimas.

 Los productos son:

 Piruvato  ATP  NADH  Hay tres posibles destinos para el piruvato  Oxidación aeróbica  Glucólisis anaeróbica  Fermentación anaeróbica Catabolismo de la glucosa - Se produce en todas las células

Las Fases de la Glucólisis

 La glucólisis se puede separa

en dos fases

 Fase preparatoria donde se produce la fosforilación y conversión de la glucosa en gliceraldehído 3 - fosfato  Fase de beneficios donde se produce la conversión oxidativa del gliceraldehído 3 - fosfato en piruvato y formación acoplada de ATP y NADH.

Fase preparatoria Hexoquinasa Fosfoglucosa isomerasa Fosfofructo- quinasa Aldolasa Triosa fosfato isomerasa 5

2.- Conversión de la Glucosa 6–fosfato en Fructosa 6-fosfato  La Fosfohexosa isomerasa (fosfoglucosa isomenrasa) cataliza la isomerización reversible de la glucosa 6-fosfato a fructosa 6-fosfato.

• La isomerización de la glucosa 6-fosfato a fructosa 6-fosfato es la conversión de una aldosa a una cetosa.

3.- Fosforilación de la Fructosa 6-fosfato a Fructosa 1,6-bisfosfato  La fosfofructoquinasa- 1 (PFK-1) una enzima alostérica que cataliza la transferencia de un grupo fosfato desde el ATP a la fructosa 6-fosfato dando fructosa 1,6-bisfosfato (F-1,6-BP).  Esta reacción es irreversible.

• El prefijo bis- en bisfosfato significa que dos grupos monofosfato están presentes de forma separada.
• El prefijo di- en difosfato significa que hay dos grupos fosfato que están unidos por un enlace anhídrido (ADP).

5.- Interconversión de las triosas fosfato  La dihidroxiacetona fosfato (DHAP) es convertida en gliceraldehido 3 - fosfato (GAP) mediante la enzima triosa fosfato isomerasa (TIM).  Esta reacción es revesible.

Fase de Beneficios Gliceraldehido 3 - fosfato deshidrogenasa Fosfo- Glicerato quinasa Fosfo- Glicerato mutasa Enolasa Piruvato quinasa

7.- Transferencia de fosforilo desde 1,3- bisfosfoglicerato al ADP  La enzima fosfoglicerato quinasa transfiere el grupo fosforilo de alta energía desde el grupo carboxilo del 1,3-bisfosfoglicerato al ADP, formando ATP y 3-fosfoglicerato. Ésta es una fosforilación a nivel de sustrato porque el dador del fosfato 1,3-BPG, Es un sustrato con un alto potencial de transferencia del grupo fosforilo.

8.- Conversión del 3-fosfoglicerato en 2- fosfoglicerato.  La enzima fosfoglicerato mutasa cataliza un desplazamiento reversible del grupo fosforilo del glicerato.  El Mg2+^ es esencial en esta reacción.  Es una reacción reversible.

10.- Transferencia del Grupo Fosforilo desde el Fosfoenolpiruvato al ADP  El último paso de la glucólisis es la transferencia del grupo fosforilo desde el fosfoenolpiruvato al ADP formando piruvato.  Esta reacción está catalizada por la piruvato quinasa, que requiere K+^ y Mg2+^ o Mn2+.  Esta reacción es irreversible en condiciones intracelulares.

Destino del Piruvato  Bajo condiciones anaeróbicas, las células deben ser capaces de regenerar NAD

o la glicólisis se detendrá.  Usualmente se regenera por la fosforilación oxidativa, pero requiere de O 2.  Existen 2 vías anaeróbicas que usan NADH y regeneran NAD

.  Fermentación láctica.  Fermentación alcohólica.