Metabolismo. Forma de obtención de carbono. Corresponde a la actividad. participan sistemas multienzimáticos (rutas metabólicas) RUTAS METABÓLICAS

Transcripción

1 Facultad de Ciencias de la Salud BIO160 Bioquímica i General Metabolismo METABOLISMO Corresponde a la actividad coordinada que ocurre dentro de una célula, en la cual participan sistemas multienzimáticos (rutas metabólicas) Metabolismo de Carbohidratos: Glucólisis Profesor: Juan Fuentes RUTAS METABÓLICAS Obtener energía química a partir de la energía solar o degradando nutrientes del medioambiente. Convertir nutrientes en moléculas propias de la célula. Polimerizar moléculas pequeñas en macromoléculas (proteínas, ácidos nucleicos y polisacáridos). Sintetizar y degradar biomoléculas necesarias para funciones especificas de la célula. Forma de obtención de carbono DEGRADACIÓN AUTÓTROFOS utilizan la energía solar para poder fijar el CO 2. atmosférico (fuente de carbonos). HETERÓTROFOS no pueden obtener el carbono del CO 2 atmosférico. Lo obtienen a partir de moléculas orgánicas complejas. BIOSÍNTESIS

2 Metabolismo de la glucosa GLICÓLISIS Químicamente corresponde a reacciones de oxidación. 1 molécula de Glucosa (6 C) 2 moléculas de piruvato (3 C)

3 RENDIMIENTO Rendimiento de la glucólisis 1 Glucosa + 2 NAD ADP + 2 Pi 2 Piruvato + 2 NADH + 2H + + 2ATP + 2H 2 O + + glucosa + 2NAD + 2ADP + 2Pi 2piruvato + 2NADH + 2H + 2ATP + 2H2O Consume ATP Hexoquinasa (1) Fosfofructoquinasa o (3) Produce ATP Fosfoglicerato quinasa (7) Piruvato quinasa (10) glucosa + 2NAD 2ADP + 2P 2ATP + 2H O i ' ' ΔG º +ΔG º = 85 kj / mol piruvato + 2NADH + 2H 2 ' ΔG º = 146 kj / mol ' ΔG º = 2 (30,5 kj / mol) = 61kJ / mol Produce NADH Gliceraldehído 3P deshidrogenasa (6) Destinos del piruvato Importancia de los intermediarios fosforilados de la glucólisis 1. Mantener los intermediarios al interior de la célula 2. Conservación de la energía: Los enlaces éster de fosfato son altamente energéticos 3. La energía de unión de los grupos fosfato contribuye a disminuir la energía de activación. El fostato de une con Mg 2+, donde este complejo es reconocido por las enzimas de la glucólisis

4 Fase de preparación: 1) Fosforilación de la glucosa Fase de preparación: 2) Isomerización Regulatoria Fase de preparación: 3) Fosforilación de fructosa 6-fosfato Fase de preparación: 4) Ruptura de Fructosa 1,6 bifosfato Específico de la glucólisis PFK-1 Mayor punto en la regulación de la glucólisis Activada por ADP y AMP Inhibida por ATP y citrato

5 Fase de preparación: 5) Interconversión de triosas P Fase de preparación: Destino de los carbonos Fase de cosecha: 6) Oxidación del gliceraldehído 3P Fase de cosecha: 7) Transferencia de fosforil a ADP Fosforilación a nivel de sustrato

6 Fase de cosecha: 8) Conversión 3 P glicerato en 2 P glicerato Fase de cosecha: 9) Deshidratación de 2 P glicerato Fase de cosecha: 10) Transferencia de fosforil a ADP Fosforilación a nivel de sustrato Fosforilación a nivel de sustrato Fosfoglicerato quinasa Piruvato quinasa Regulatoria los grupos fosfato de 1,3 difosfoglicérico son cedidos (uno por vez) al ADP g p, g ( p ) (adenosín difosfato) para formar ATP. Esto se conoce como fosforilación a nivel de sustrato.

7 La glucólisis está estrictamente regulada GLICÓLISIS Las enzimas reguladas son las de los pasos irreversibles. Hexoquinasa es inhibida por glucosa 6-fosfato Fosfofructoquinasa 1 es inhibida por ATP es inhibida por citrato Piruvato quinasa es inhibida por ATP es inhibida por acetil CoA Inhibida por glucosa 6-fosfato (producto) GLICÓLISIS GLICÓLISIS Inhibida por ATP (mayor razón ATP/AMP) y citrato Activada por AMP y fructosa 2,6-bifosfato Inhibida por ATP y acetil CoA

8 Fermentación y Fosforilación a nivel de sustrato (glucólisis) ADH Gasto de energía a la respiración (caso de quimiótrofos) Producc ción de ATP y NA a la fermentación Ferm Gasto entación de NADH

9 Fermentación: El aceptor de electrones es orgánico Fermentación láctica: aceptor de e - es piruvato Compuesto orgánico (dador de e - ) Intermediario electrones P ADP Intermediario P ATP Compuesto orgánico oxidado (aceptor de e - ) Transportador de e - (NADH) Compuesto orgánico reducido (producto de la fermentación) Fermentación alcohólica: aceptor de e - es acetaldehído