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resumen de glucolisis via metabolica bioquimica
Tipo: Apuntes
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La glucólisis es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula. Es un proceso anaeróbico (no requiere Oxígeno). Es una ruta metabólica común a casi todas las células, tanto procariotas como eucariotas. En eucariotas, la glucólisis ocurre en el citosol.
La entrada de Glucosa a las células se produce por medio de la difusión facilitada mediada por un grupo de receptores/transportadores de membrana llamados Glut: ● Glut 1: en todos los tejidos ● Glut 2: hígado y páncreas La rotura de la glucosa, que tiene 6 carbonos, en dos moléculas de piruvato, formado por 3 carbonos, tiene lugar en 10 pasos, de los que los 5 primeros constituyen la fase preparatoria, en la cual se invierte la energía del ATP, elevando el contenido de energía libre de los intermediarios, y las cadenas de carbono de tdas las hexosas metabolizadas se convierten en un producto común, el gliceraldehído3-fosfato. El retorno energético tiene lugar en la fase de beneficios de la glucólisis.
Fase preparatoria de la Glucólisis:
En ésta fase se invierten 2 moléculas de ATP y se rompe la cadena de hexosa en 2 triosas fosfato.
La hexoquinasa y la glucoqunasa son isozimas, es decir enzimas diferentes que catalizan reacciones de fosforilación, pero poseen diferentes velocidades de reacción, diferentes Km. Ambas enzimas son quinasas, es decir, fosforilan; mediante este proceso se aseguran que la glucosa no salga de la célula. Ambas son enzimas ubicadas en el citosol, utilizan magnesio como cofactor, ambas realizan reacciones irreversibles.
La glucoquinasa es específica para la D-glucosa, tiene baja afinidad por lo cual alto Km y se localiza en el hígado y páncreas. La hexoquinasa fosforila D-glucosa, D-manosa y D- fructosa, tiene alta afinidad por lo tanto bajo Km y se localiza en todos los tejidos. La hexoquinasa es inhibida por su producto, la glucoquinasa es inhibida por fructosa-6-fosfato. Ambas son enzimas alostéricas.
2. Conversión de la glucosa-6-fosfato en fructosa-6-fosfato
∆G= 1,7KJ/mol
El enzima fosfohexosa isomerasa (fosfoglucosa isomerasa) cataliza la isomerización (conversión de una aldosa en una cetosa) reversible de la glucosa-6-fosfato. El mecanismo de ésta reacción se realiza a través de un intermedio enediol.
3. fosforilación de la fructosa-6-fosfato a fructosa 1,6-bisfosfato
Reacción catalizada por la fosfogructoquinasa 1 (PFK-1), enzima alostérica. Esta enzima cataliza la transferencia de un grupo fosforilo desde el ATP a la fructosa-6-fosfato para dar fructosa 1,6-bisfosfato. Es la principal reacción de regulación de la glucólisis. Moduladores positivos: ADP, AMP, F-2,6DP Moduladores negativos: ATP, citrato Existe otra fosfofructoquinasa, llamada PFK-2 que se encuentra en el hígado y que forma 2,6 bisfosfofructosa. El papel de la PFK-2 es formar un regulador que estimula la PFK-1. Cuando el hígado comienza la glucólisis, una proporción de fructosa-6-fosfato se convierte en 2,6 BPF para estimular a la PFK-1-
4. Rotura de la fructosa 1,6-bisfosfato
∆G= 23,8 KJ/mol
El enzima aldolasa cataliza una condensación aldólica reversible. La fructosa 1,6-bisfosfato se rompe dando 2 triosas fosfato diferentes, el gliceraldehído-3-fosfato, una aldosa, y la dihidroxiacetona fosfato, una cetosa. El gliceraldehído-3-fosfato puede seguir la segunda etapa, mientras que la dihidroxiacetona fosfato se debe isomerizar a gliceraldehído-3-fosfato.
5. Interconversión de las triosas fosfato
Reacción catalizada por el gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa. Ésta es la primera de las 2 reacciones conservadoras de energía de la glucólisis que conducen en último término a la formación de ATP.
Mecanismo de acción de la gliceraldehído-3 fosfato deshidrogenasa: formación de un intermediario de alta energía unido covalentemente al enzima como mecanismo de acoplamiento energético. La G liberada en la oxidación de un C se convierte en un grupo fosfato de alta energía o con alto potencial para la transferencia del fosforilo.
7. Transferencia de fosforilo desde el 1,3-bisfosfoglicerato al ADP
El enzima fosfoglicerato quinasa transfiere el grupo fosforilo de alta energía desde el grupo carboxilo del 1,3-bisfosfoglicerato al ADP, obteniéndose ATP y 3-fosfoglicerato. Ésta reacción es la fosforilación del ADP para formar ATP a expensas de la energía del sustrato que es el 1,3BPG. Por eso a ésta reacción se le llama fosforilación a nivel de sustrato (FNS).
8. Conversión del 3-fosfoglicerato en 2-fosfoglicerato
El enzima fosfoglicerato mutasa cataliza un desplazamiento reversible del grupo fosforilo entre C-2 y C-3 del glicerato. El magnesio es esencial para ésta reacción.
9. Deshidratación del 2-fosfoglicerato a fosfoenolpiruvato
La enzima enolasa promueve la eliminación reversible de una molécula de agua del 2-fosfoglicerato, dando fosfoenolpiruvato (PEP).
10. Transferencia del grupo fosforilo del PEP al ADP
Cuando se produce la glucólisis anaerobia hasta lactato, no hay una oxidación neta ni producción o consumo de NADH o NAD⁺. La glucólisis anaerobia hasta lactato ocurre en el citosol, la enzima que convierte al piruvato en lactato es la lactato deshidrogenasa y la reacción es reversible. La fermentación láctica es una reducción necesaria para regenerar NAD⁺. La fermentación alcohólica es para regenerar NAD⁺ en microorganismos. En condiciones aeróbicas, la glucólisis sólo constituye el primer paso en la degradación completa de la glucosa. El piruvato se oxida, con pérdida de su grupo carboxilo en forma de CO₂, dando el grupo acetilo del acetil-coenzima A, que es oxidado seguidamente a CO₂ por el ciclo de Krebs. Los electrones de estas oxidaciones pasan al oxígeno a través de una cadena de transportadores en la mitocondria, formando agua. La energía procedente de las reacciones de transferencia electrónica impulsa la síntesis de ATP en la mitocondria. Rutas alimentadoras de la glucólisis
Gran número de glúcidos (además de la glucosa) entran en la ruta glucolítica, después de ser transformados en uno de los intermediarios glucolítocos. Los más significativos son: ● Polisacáridos: glucógeno y almidón ● Disacáridos: maltosa, lactosa, tehalosa, sacarosa ● Monosacáridos: fructosa, manosa, galactosa
