Vias catabólicas de la glucosa

VÍAS CATABÓLICAS

DE LA GLUCOSA

Junto con Otto Warburg elucidaron la vía en levaduras

Elucidaron la vía en músculo en 1930s

GLUCÓLISIS

VISTA GENERAL DE GLICOLISIS

LA VÍA DE EMBDEN-MEYERHOF PARNAS• ESENCIALMENTE TODA CÉLULA LLEVA A

CABO GLICOLISIS • 10 REACCIONES – LAS MISMAS EN TODAS

LAS CÉLULAS – PERO LAS VELOCIDADES SON DIFERENTES

• 2 FASES: • PRIMERA FASE CONVIERTE GLUCOSA A DOS G-3-

P • SEGUNDA FASE PRODUCE DOS PIRUVATOS

• PRODUCTOS SON PIRUVATO, ATP Y NADH • TRES POSIBLES DESTINOS PARA PIRUVATO

Vista General de GlicolisisFase Preparativa:

1. Glucosa es Pi x ATP en C62. G6P F6P

3. F6P es Pi x ATP F1,6P24. F1,6P2 es cortado en: DHAP + G3P

5. DHAP a G3PFIN DE PRIMERA FASE (se invierte energía)

Fase de Beneficios (pago) : 6. Oxidación y Pi de G3P 1,3bisfosfoglicerato

7-10 1,3bisfosfoglicerato PiruvatoFormación de ATP a partir de ADP

FIN DE GLICOLISIS: ATP: -1-1+ (1+1)X2 = 2 ATPs

2 NADH

RUTAS ALIMENTARIAS DE

LA GLUCOLISIS

DIFERENCIAS ENTRE

GLUCOLISISY

GLUCONEOGENESIS

VIA DE LAS PENTOSAS Tiene lugar en el citosol celular, igual que la vía glicolítica. En

células vegetales también se lleva a cabo en los cloroplastos. No es una vía de producción de ATP. Sintetiza NADPH para la síntesis de ácidos grasos,

isoprenoides y esteroides (en tejidos animales y vegetales) y para producir ATP (sólo en las mitocondrias de los vegetales).

Sintetiza ribosa-5-fosfato para la síntesis de nucleótidos y ácidos nucleicos.

Produce intermediarios de la vía glicolítica: gliceraldehído-3- fosfato y fructosa-6-fosfato.

Provee el intermediario eritrosa-4-fosfato para la síntesis de aminoácidos precursores de derivados fenólicos en vegetales.

• DOS ETAPAS:•Fase oxidativa: irreversible-Oxidación de glucosa-6-fosfato a ribulosa-5-fosfato- Producción NADPH•Fase no oxidativa: reversibleInterconversión no oxidativa de azúcares de 3,4,5,6 y 7 carbonos:-Síntesis de nucleótidos (ribosa-5-fosfato)-Intermediarios de la glicolisis

• Ruta citosólica. Enzimas solubles, no se encuentran formando complejos

• Activa en tejidos que sintetizan ácidos grasos o esteroides: hígado, glandula mamaria, glandula renal y tejido adiposo.

•Eritrocitos: necesidad de poder reductor para mantener grupo hemo de la hemoglobina en estado Fe2+.

REACCIONES DE LA FASE OXIDATIVA

6-fosfogluconato

NADP+ NADPH + H+

CO2

6-fosfogluconato deshidrogenasa

Ribulosa 5-fosfato

6-fosfogluconato

Lactonasa

Glucosa-6-fosfato 6-fosfogluconolactona

Glucosa-6-fosfato

deshidrogenasa

REACCIONES DE LA FASE NO OXIDATIVA

Ribulosa-5-P

Xilulosa-5-P

Ribosa-5-P

Transcetolasa

(TPP)

Sedoheptulosa-7P

Gliceraldehído 3-PEpim

eras

a

Isomeras

a

Sedoheptulosa-7P

G-3-P

Transaldolasa

Fructosa-6-PEritrosa-4-P

Eritrosa-4-P Xilulosa-5-P

+

Gliceraldehído 3-PFructosa-6-P

+Transcetolasa

(TPP)

Enzima limitante de la velocidad o enzima reguladora de la Vía de las Pentosas

Inhibida alostéricamente por el NADPH

Activada por NADP+

Inhibida por la luz en cloroplastos

REGULACIÓN DE LA VÍA DE LAS PENTOSAS FOSFATO

Consideraciones finales sobre la Via de las Pentosas fosfato

Puede considerarse otra forma de oxidar (aunque solo parcialmente) la glucosa-6-fosfato con producción de CO2, La ruta de las pentosas fosfato es generadora de intermediarios metabólicos para otras vias.

El destino real de los azúcares fosfatos (Ribosa-5-P, Gli-3-P, Fru-6-P) depende de las necesidades metabólicas de las células en la que se está produciendo la vía.

En mamíferos:

Es muy activa en los tejidos donde se lleva a cabo la síntesis de ácidos grasos y esteroides (utiliza NADPH) glándula mamaria, tejido adiposo, corteza adrenal e hígado.

También en mamíferos, el NADPH actúa en procesos de desintoxicación dependientes de citocromo P450 en hígado.

En eritrocitos, NADPH, contribuye a mantener la concentración de Glutatión reducido y disminuir los niveles de metahemoglobina.

EN PLANTAS El NADPH ingresa a las mitocondrias vegetales y lleva a la producción de ATP.

Además NADPH es agente reductor en las síntesis de ácidos grasos e isoprenoides.

La eritrosa-4-P, junto con el fosfoenolpiruvato (de la vía glicolítica), son precursores de la síntesis de los aminoácidos: fenilalanina, tirosina y triptofano, los que luego son precursores de derivados fenólicos como las fitoalexinas, lignina y flavonoides como las antocianinas.

La vía de Entner-Doudoroff es la ruta principal para la degradación de la glucosa en las bacterias aerobias estrictas como Neisseria y Pseudomonas. Como sucede en la vía de las

pentosas, aquí solo se produce una molécula de ATP por molécula de glucosa degradada. El ácido pirúvico derivado de

la glucosa, es un compuesto clave en el metabolismo fermentador de los hidratos de carbono. En su formación, el

NAD es reducido a NADH y éste debe oxidarse nuevamente a NAD para alcanzar el equilibrio final de oxidación reducción. Las bacterias se diferencian de las células eucariotas por la

forma en que eliminan el piruvato; en las bacterias la oxidación incompleta es la regla y se acumula gran cantidad

de metabolitos finales de la fermentación.

VÍA DE ENTNER-DOUDOROFF

BIBLIOGRAFÍA

1- BLANCO A., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 8a edic., Bs. As. (2007).2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).3- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona (2010).

Bibliografía Complementaria

1- CAMPBELL Y FARREL, “Bioquimica”, Thomson Eds., 4ta. Ed., (2005).2- DONALD NICHOLSON, International Union of Biochemistry & Molecular Biology (IUBMB), IUBMB-Nicholson Metabolic Maps, Minimaps & Animaps. Department of Biochemistry and Microbiology, The University, Leeds, England. (http://www.iubmb-nicholson.org).3- SALISBURY Y ROSS, “Fisiología vegetal”, Grupo Ed. Iberoamericana, (1994).4- HILL, WYSE Y ANDERSON, “Fisiología animal”, Ed. Med. Panamericana,(2006), Madrid, España.

GRACIAS