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BIOQUÍMICA-1º de Medicina
Departamento de Biología Molecular
M. Dolores Delgado
TEMA 16. Glucolisis.
Digestión de glúcidos de la dieta. Absorción de monosacáridos.
Transportadores de glucosa. Importancia y destinos de la glucosa. Fases
de la glucolisis: esquema general y reacciones. Balance global. Destinos
del piruvato. Fermentación láctica y alcohólica. Regulación de la glucolisis.
Entrada de otros glúcidos en la glucolisis. Metabolismo de disacáridos y
del glicerol.
Proteínas Acidos Nucleicos
Aminoácidos
Nucleótidos
Urea
Lípidos
Glicerol Acidos Grasos
e -
ATP
O 2
H 2 O
AcetilCoA
CO 2
Polisacáridos
Glucosa
Piruvato
Monosacáridos
CATABOLISMOANABOLISMO
TEMA 16 3
(α 1 4)
(α 1 6)
Almidón
Lactosa
Sacarosa
DIGESTIÓN DE LOS
GLÚCIDOS DE LA DIETA
Modificado de Bioquímica Básica de Marks. Un enfoque clínico”. McGraw-Hill 2006.
GLUT-1....... En la mayoría de las membranas (eritrocitos, cerebro, etc)
GLUT-2 ....... Hígado..........................Baja afinidad, nunca limita la velocidad de transporte
GLUT-3....... Cerebro........................Alta afinidad (gran demanda)
GLUT-4...... Adipocitos, ..................Dependiente de insulina
Músculo esq................Dependiente de insulina
DIFUSIÓN FACILITADA O TTE. PASIVO
COTRANSPORTE Sodio/Glucosa (tte. activo secundario)
GLUT-5.....Intestino delgado..............absorción de Glu de la dieta
PRINCIPALES TRANSPORTADORES DE GLUCOSA
Modificado del “Lehninger Principios de Bioquímica", Nelson, D.L. y Cox, M.M. Omega.
TEMA 16 7
LACTATO
GLUCOSA
GLUCÓGENO
RIBOSA-5-P NADPH PIRUVATO
ETANOL+ CO (^2)
ACETIL-CoA
CO 2 + H 2 O
ALMACENAMIENTO
OXIDACIÓN VIA
PENTOSAS-P
OXIDACIÓN VIA
GLUCOSISIS
COND.
(COND. ANAEROBICAS
ANAEROBICAS)
COND.
AEROBICAS
DESTINOS DE LA GLUCOSA Y DEL PIRUVATO
Modificado del “Lehninger Principios de Bioquímica", 4ª ed. Nelson, D.L. y Cox, M.M. Omega.
anabolismo
GLUCOLISIS: VISIÓN GLOBAL
Tejidos: todos Localización: citosol
2 Fases:
- Preparatoria (5 reacciones). Se consumen 2 ATP.
- Beneficios (5 reacciones). Se forman 4 ATP y 2 NADH.
Intermediarios fosforilados:
- hidrólisis de compuestos de alta energía acoplada a síntesis de ATP.
- grupos fosfato ionizados a pH 7 (carga negativa). No difunden al exterior de la célula.
Tres tipos de transformaciones químicas:
- degradación del esqueleto carbonado de la glucosa hasta piruvato (ruta de los C)
- fosforilación de ADP a ATP por compuestos de alta energía (ruta de los fosfatos)
- transferencia de electrones al NAD +^ formando NADH (ruta de los e -^ )
TEMA 16 9
GLUCOSA
GLUCOSA-6-P
FRUCTOSA-6-P
FRUCTOSA-1,6-BP
DHAP GLICERALDEHIDO-3P
(2) 1,3-BPG
(2) 3-PG
(2) 2-PG
(2) PEP
(2) PIRUVATO
GLUCOLISIS
Hexoquinasa
Fosfogluco- isomerasa
Fosfofructo quinasa-
Aldolasa
GAPDH
TPI
PGK
PGM
Enolasa
Piruvatoquinasa
(2) ATP
(2) NADH
(2) ATP
ATP
ATP
PREPARATORIA
BENEFICIOS
TEMA 16 13
GLUCOLISIS ANAEROBIA (fermentación láctica)
Glucosa
Piruvato (2)
LACTATO (2)
(2)
(2)
LDH
2 ADP + 2 Pi
2 ATP
- Eritrocitos
- Músculo esq. (ejercicio intenso)
5 Isoenzimas
LA FERMENTACIÓN LÁCTICA ES UN “CIRCUITO CERRADO”
GLUCOSA
2 PIRUVATO
2 LACTATO
2 NAD+
2 NADH
2 ATP
TEMA 16 15
CICLO DE CORI
GLUCOSA
PIRUVATO
LACTATO
2 ATP
Glucógeno
MÚSCULO (^) Sangre
“Sprint”
Glucolisis anaerobia
GLUCOSA
PIRUVATO
LACTATO
6ATP
Glucógeno
HÍGADO
Descanso
“deuda de oxígeno”
Gluconeo génesis
BALANCE ENERGÉTICO
GLUCOLISIS ANAEROBIA
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi 2 Lactato + 2 ATP + 2 H 2 O
GLUCOLISIS AEROBIA
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD +
2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H +^ + 2 H 2 O
(ΔG 0 ’ = - 85 kJ/mol)
(glucosa + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O : Δ G 0 ’ = - 2840 kJ/mol)
TEMA 16 19
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 distintos órganos
- Las enzimas reguladoras catalizan etapas limitantes de la ruta
- Muchas rutas tienen regulación por retroalimentación (inhibición por producto final)
- La regulación hormonal integra las rutas en los distintos tejidos
- Las hormonas regulan el metabolismo por
- cambios en el estado de fosforilación de las enzimas
- o cambios en la regulación genética (inducción o represión génica)
Objetivos:
- Que la velocidad de la vía esté adaptada a las necesidades de la célula
- Que las vías de síntesis y degradación no estén activas a la vez
Mecanismos:
- Enzimas alostéricos (segundos o menos)
- Regulación hormonal (segundos a minutos)
- Regulación genética (horas)
PERFIL ENERGÉTICO DE LA GLUCOLISIS
"Bioquímica". Mathews, C.K. Van Holde, K.E y Ahern, K.G. Ed. Addison Wesley. 2002.
HK
PFK
PK
TEMA 16 21
REGULACIÓN DE LA GLUCOLISIS (I)
A) HEXOQUINASAS
Músculo: GLUCOSA GLUCOSA-6-P
HEXOQUINASA
(Km=0.1mM)
Hígado: GLUCOSA GLUCOSA-6-P
GLUCOQUINASA
(Km=10mM)
Hexoquinasa
Glucoquinasa
Su actividad es proporcional a la [Glu] en sangre
Actividad máxima a [Glu] en sangre de 5mM
B) PFK-
FRUCTOSA-6-P FRUCTOSA-1,6-BP
ATP ADP
ATP
CITRATO Fructosa-2,6-BP AMP, ADP
C) Piruvato quinasa
PEP PIRUVATO
ADP ATP
ATP (^) AcetilCoA Ácidos grasos
Regulación de la glucolisis (II)
Regulación coordinada con gluconeogénesis
Enzima de etapa limitante
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FIN DE LA FIN DE LA
GLUCOLISISGLUCOLISIS
