Curso Bioquímica 14-Glicólisis

GlicólisisAntonio E. Serrano PhD. MT.Cátedra de Bioquímica - 2012@xideralxideral.com

Sumario• Metabolismo

Energético• Glicólisis• Primera Etapa• Segunda Fase

• Regulación• Fermentación• Láctica• Alcohólica

Metabolismo Energético• El metabolismo es una actividad muy coordinada y dirigida en

la que intervienen sistemas multienzimáticos para cumplir las funciones de:• Obtener energía química (ATP) degradando nutrientes ricos

enenergía (o a partir de la energía solar)• Convertir moléculas nutrientes en moléculas celulares (fabricar

los componentes celulares)• Polimerizar precursores monoméricos a proteínas, ácidos• Nucleicos, lípidos, polisacáridos, etc.• Sintetizar y degradar biomoléculas requeridas en funciones• Celulares especializadas (hormonas, neurotransmisores, etc.)

Metabolismo

Catabolismo• Fase degradativa del

metabolismo.• Proteínas, carbohidratos,

lípidos se degradan por reacciones oxidativas a productos más simples:• Ácido láctico• Ácido acético• CO2• Amoniaco o urea

• Liberando energía en forma de ATP.

Anabolismo

• Fase de síntesis del metabolismo (biosíntesis)• Pequeñas moléculas se

ordenan para constituir polímeros• Polisacáridos• Ácidos nucleicos• Polipéptidos

• Implica un consumo de ATP.

Glicólisis

Glicólisis• Se produce en la mayoría

de las células vivas, procariotas y en eucariotas• Ruta universal que ocurre

en el citoplasma• Todos hacemos glicólisis• Obtención de energía

química• Son diez reacciones

secuenciales, cada una catalizada por una enzima determinada.

Glicólisis• Una molécula de glucosa (6

C) = dos moléculas de ácido pirúvico (o Piruvato) (3 C).

• Se genera Energía para realizar trabajo biológico e intermediarios metabólicos.

• Se divide en dos Fases principales y una intermedia

• 1) Preparatoria o Fase Inicial • Fase intermedia• 2) Fase de oxidación o

producción de energía

Primera Fase• Quinasa = enzima que

transfiere un grupo Pi desde el ATP hasta un aceptor, en este caso, la glucosa.

Sólo GA3P sigue la Glicólisis: 1 glucosa genera 2 GA3P

Primera Fase• Enzima: hexoquinasa:

necesita Mg2+, los hepatocitos contienen glucoquinasa, la cual es específica para glucosa. La reacción es Irreversible.

• Reacción: fosforilación, utiliza ATP; transferencia de un grupo fosfato de ATP a fructosa-6-fosfatada.

• Enzima: fosfofructoquinasa-1.• Punto principal de regulación.• Reacción irreversible bajo

condiciones celulares

Primera Fase

Fosforilación de la glucosaATP es el donante del grupo fosfato

Triosa Fosfato Isomerasa

Fosfohexosa Isomerasa

Etapa Intermedia

Segunda Fase• Fase de oxidación o producción de energía• En esta fase las dos moléculas de triosa fosfato que se

obtienen de cada molécula de glucosa se oxidan hasta dos moléculas de piruvato.

• Esta oxidación se acopla a la reducción de 2 moléculas de NAD+ que se transforman en NADH.

• En el proceso se generan dos moléculas de ATP por cada molécula de 3 carbonos que se ha oxidado.

• Fase Productiva• Produce energía.• Gliceraldehído-3-fosfato se convierte en piruvato.

Se generan 4 ATP, se gastaron 2 ATP, la ganancia neta es de 2 ATP.Se forma NADH.

Fosforilación por Pi inorgánico

Segunda Fase• Fase Productiva• Reacción de

reducción, NAD+ acepta un H y genera NADH• Fosforilación a nivel

de sustrato (otra molécula y no el ATP, es el dador del grupo fosfato)

Segunda Fase

Puntos de Regulación• Hexoquinasa = es regulada

por producto (glucosa 6-fosfato)

• Fosfofructoquinasa – 1 = Vía glicolítica

• Inhibida por ATP.• Citrato también la inhibe

(molécula que participa en el ciclo de Krebs).

• AMP y ADP activan a la enzima.

Final de la Glicólisis

Fermentación

Láctica

• En ausencia de O2 el piruvato no se puede oxidar por glucólisis aerobia, por lo que la enzima lactatodeshidrogenasa reduce el piruvato a ácido láctico.

• piruvato + NADH + H+-------> ácido láctico + NAD+

Alcohólica

• En ausencia de O2 el piruvato no se puede oxidar por glucólisis aerobia, por lo que se reduce el piruvato a etanol.• Piruvato -------->

acetaldehido + CO2 • Acetaldehido + NADH +H+

-------> etanol + NAD+

Se refiere a la obtención de energía en ausencia de oxígeno y generalmente lleva agregado el nombre del producto final de la reacción:

Puede seguir 3 rutas catabólicas.

Se oxida a CO2 en el ciclo de Krebs y los electrones de estas oxidaciones llegan hasta el O2 en la mitocondria para producir H2O.

Destinos del Piruvato

Fermentación• Degradación anaeróbica de la Glucosa para obtener energía

(ATP).• Ocurre en organismos anaerobios y células musculares

esqueléticas.• El piruvato resultante es reducido, obteniéndose productos

como el etanol o el lactato. • Estos procesos son las fermentaciones alcohólica y láctica,

respectivamente.

En condiciones anaeróbicas piruvato se reduce a lactato y se regenera NAD+.

Ej: en contracción muscular.

Fermentación Láctica

Fermentación Alcohólica

Descarboxilación

Reducción hasta etanol

Resumen