VÍA DE PENTOSA FOSFATO

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1 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I, UNIDAD DIDÁCTICA: BIOQUÍMICA MÉDICA 2º AÑO CICLO ACADÉMICO 2,013 VÍA DE PENTOSA FOSFATO DR. MYNOR A. LEIVA ENRÍQUEZ

2 Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

3 Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

4 Fuente: Fundamentos de Bioquímica. 2ª. Ed. Voet, Voet, Pratt.

5 DEFINICIÓN: Vía que utiliza una hexosa (glucosa) para generar azúcares de 5 carbonos (pentosas) y equivalentes reducidos. Vía citosólica Estimulada por la insulina y en estado postprandial 30% de la oxidación de glucosa en el hígado y 10% en el eritrocito utiliza esta vía.

6 DEFINICION: Via anabólica que utiliza una hexosa (glucosa) para generar azúcares de 5 carbonos (pentosas), necesarias para formar nucleótidos y equivalentes reducidos NADPH, necesarios en la lipogénesis, esteroidogénesis y derivaciones. 30% de la oxidación de glucosa en el hígado y 10% en el eritrocito utiliza esta vía.

7 Se divide en 3 etapas: Reacción de oxidación (produce NADPH y ribulosa 5-P) Reacciones de isomerización epimerización (tranforma Ru5P en ribosa 5-P o xilulosa 5-P. Reacción de ruptura y formación enlace c-c. (convierte dos Xu5P y una R5P en dos de F6P y una GAP.

8 FASE OXIDATIVA

9 Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

10 FUNCIONES: Generar equivalentes reductores (NADPH) que participan en reacciones de biosíntesis. Proveer a la célula de ribosa 5-P para la síntesis de nucleósidos y nucleótidos.

11 PARA QUÉ SE USA EL NADPH? En reacción de biosíntesis de ácidos grasos, esteroides y ác. biliares (hígado, glándula mamaria durante la lactancia, testículo, tejido adiposo y corteza suprarrenal). En el eritrocito regenerar glutatión reducido y la reducción de la hemoglobina oxidada. En hígado para desintoxicar y eliminar medicamentos.

12 ESTRUCTURA DEL NADPH Útil en reacciones de biosíntesis reductora. Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

13 Se divide en 3 etapas: RUTA CITOSÓLICA 1. Reacción de oxidación (produce NADPH y ribulosa 5-P) 2. Reacciones de isomerización epimerización (tranforma Ru5P en ribosa 5-P o xilulosa 5-P). 3. Reacción de ruptura y formación enlace c-c. (convierte dos Xu5P y una R5P en dos de F6P y una GAP.

14 FASE OXIDATIVA

15 Fuente: Fundamentos de Bioquímica. 2ª. Ed. Voet, Voet, Pratt.

16 Fuente: Bioquímica Médica, MATHEWS, 3ª. Ed.

17 El estadío redox de la vía de las pentosas fosfato. Una secuencia de tres enzimas forman 2 moles de NADPH por cada mol de Glucosa-6-Fosfato, que se convierte en RIBULOSA-5- fosfato, con producción de CO2. Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

18 Primera reacción: formación del primer NADPH. Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

19 LA REACCIÓN GLOBAL 3 G-6-P + 6 NADP + 3 H2O 6 NADPH + 6 H CO2 + 2 F-6-P + 1 GAP Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

20 HIDRÓLISIS Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

21 LA FORMACIÓN DE RIBULOSA-5-FOSFATO COMPLETA LA ETAPA OXIDATIVA DE LA VÍA DE LAS PENTOSAS FOSFATO. Se generan 2 moléculas de NADPH Por cada molécula de Glucosa-6-P que se Aprovecha en esta vía. Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

22 DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA DEL 6-FOSFOGLUCONATO. Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

23 FASE DE INTERCONVERSIÓN

24

25 FASE DE INTERCONVERSIÓN DE LA VÍA DE LA PENTOSA FOSFATO. Isomerización y Epimerización: Las estructuras carbonadas de TRES MOLÉCULAS DE RIBULOSA-5-FOSFATO son utilizadas para formar: 2 moléculas de FRUCTOSA-6-P y 1 molécula de GLICERALDEHÍDO-3-P. Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

26 Transaldolasas catalizan transferencia de fragmentos de 2 carbonos. Trancetolasas catalizan transferencia de fragmentos de 3 carbonos. Utilizan al pirofosfato de tiamina como coenzima.

27 Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

28 Ribulosa 5- fosfato epimerasa Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

29 LA REACCIÓN GLOBAL 3 G-6-P + 6 NADP + 3 H2O 6 NADPH + 6 H CO2 + 2 F-6-P + 1 GAP Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

30 La TRANCETOLASA cataliza las reacciones de transferencia de 2 carbonos Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

31 Transcetolasa La enzima transcetolasa cataliza la transferencia de unidades de 2 carbonos. Tiene como cofactor al pirofosfato de TIAMINA. Fuente: Bioquímica Médica, MATHEWS, 3ª. Ed.

32 La ETAPA 3 Reacciones de RUPTURA Y FORMACIÓN DE ENLACE CARBONO-CARBONO: Corresponde a la conversión de dos moléculas de xilulosa-5-p y una molécula de ribosa-5-p en dos moléculas de fructosa-6-p y una molécula de Gliceraldehído-3-P. Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

33 Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

34 Transaldolasa La transaldolasa cataliza la transferencia de unidades de 3 carbonos:

35 LA REACCIÓN GLOBAL 3 G-6-P + 6 NADP + 3 H2O 6 NADPH + 6 H CO2 + 2 F-6-P + 1 GAP Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

36 Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

37 Última reacción Transcetolasa Fuente: Bioquímica Médica, MATHEWS, 3ª. Ed.

38 LA REACCIÓN GLOBAL 3 G-6-P + 6 NADP + 3 H2O 6 NADPH + 6 H CO2 + 2 F-6-P + 1 GAP Fuente: Bioquímica Médica, MATHEWS, 3ª. Ed.

39 Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

40 VÍA DE LAS PENTOSAS-FOSFATO: REACCIONES EN EQUILIBRIO Sustratos Productos Enzima Ribulosa-5-P Ribosa-5-P Isomerasa 2 Ribulosa-5-P 2 Xilulosa-5-P Epimerasa Xilulosa-5-P + Ribosa-5-P Sedoheptulosa-7-P + gliceraldehído-3-p Xilulosa-5-P + eritrosa-4-p 3 Ribulosa-5-P Gliceraldehído-3-P + sedoheptulosa-7-p Eritrosa-4-P + Fructosa-6-P Gliceraldehído-3-P + fructosa-6-p Gliceraldehído-3-P + 2 fructosa-6-p Transcetolasa Transaldolasa Transcetolasa Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

41 Si no se requiere seguir formando nucleótidos, los elementos pueden regresar al metabolismo glucolítico. RELACIÓN ENTRE LA GLUCÓLISIS Y LA VÍA DE LAS PENTOSAS FOSFATO: La vía de las pentosas fosfato, que comienza con la G6P producida en la etapa 2 de la glucólisis, genera NADPH que se utiliza en las reacciones reductoras y R5P para la síntesis de nucleótidos. Fuente: Fundamentos de Bioquímica. 2ª. Ed. Voet, Voet, Pratt.

42 FUNCIONES: Generar equivalentes reductores (NADPH) que participan en reacciones de biosíntesis. Proveer a la célula de ribosa 5-P para la síntesis de nucleósidos y nucleótidos.

43 Fuente: Bioquímica Médica, MATHEWS, 3ª. Ed.

44 FUNCIÓN DE LA VIA PENTOSA FOSFATO EN EL ERITROCITO

45 La función del glutatión en el eritrocito es eliminar en forma reductora el peróxido de hidrógeno e hidroperóxidos orgánicos, que son metabolitos reactivos del oxígeno, capaces de producir daño en la hemoglobina y de fosfolípidos de las membranas celulares, con lo que se presenta lisis celular. GSSG representa el glutatión oxidado Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

46 La función del glutatión en el eritrocito es eliminar en forma reductora el peróxido de hidrógeno e hidroperóxidos orgánicos, que son metabolitos reactivos del oxígeno, capaces de producir daño en la hemoglobina y de fosfolípidos de las membranas celulares, con lo que se presenta lisis celular. GSSG representa el glutatión oxidado Fuente: Fundamentos de Bioquímica. 2ª. Ed. Voet, Voet, Pratt.

47 El suministro constante de NADPH es vital para la subsistencia del eritrocito. Los pacientes con deficiencias de la enzima glucosa-6- fosfato deshidrogenasa son sensibles al daño oxidativo. En ellos el consumo de PRIMAQUINA o de HABAS (favismo) puede inducir anemia hemolítica. Fuente: Fundamentos de Bioquímica. 2ª. Ed. Voet, Voet, Pratt.

48 ACTIVIDADES ANTIOXIDANTES DEL GLUTATIÓN Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

49 ESPECIES REACTIVAS DE OXÍGENO Pueden inducir daño al DNA (cáncer, envejecimiento), a proteínas y lípidos insaturados y propiciar apoptosis. Acciones de las Enzimas antioxidantes: CATALASA, SUPERÓXIDO DISMUTASA Y GLUTATION PEROXIDASA Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

50 GLUTATION REDUCCIÓN POR EL NADPH DEL PERÓXIDO DE HIDRÓGENO, MEDIANTE LA ACCIÓN DEL GLUTATION. Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

51 GLUTATIÓN Fuente: Bioquímica Médica, Baynes Dominiczak, 3ª. Ed.

52 CITOCROMO P450 R-H + O2 + NADPH + H R-OH + H20 + NADP+ FORMACIÓN DE ESTEROIDES, ACIDOS BILIARES METABOLISMO DE VITAMINA D3 XENOBIÓTICOS Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

53 FAGOCITOSIS 1- UNIÓN DEL PATÓGENO A UNA CÉLULA FAGOCITARIA. 2- INGESTIÓN DEL MICROORGANISMO 3- DESTRUCCIÓN DEL MICROORGANISMO ACTIVIDAD DE ESTALLIDO RESPIRATORIO : NADPH OXIDASA SUPEROXIDO DISMUTASA MIELOPEROXIDASA (ÁCIDO HIPOCLOROSO) Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

54 Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

55 OXIDO NITRICO RELAJA EL MÚSCULO LISO EVITA LA AGREGACIÓN PLAQUETARIA FUNCIONA COMO NEUROTRANSMISOR EN EL CEREBRO MEDIA FUNCIONES TUMORICIDAS Y BACTERICIDAS DE LOS MACRÓFAGOS Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

56 DEFICIENCIA Anemia hemolítica: deficiencia de glucosa 6-P deshidrogenasa Síndrome de Wernicke-korsakoff por deficiente función de la trancetolasa al no haber fosfato de tiamina.

57 CARENCIA DE G6PD Actividad normal Aun en celulas viejas Evita hemolisis y Daño oxidativo v Variantes en enzimas defectuosas. Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

58 DEFICIENCIA DE G6DP Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

59 Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.

60 HASTA LA PRÓXIMA ÉXITOS EN EL PRIMER PARCIAL Dr. LEIVA

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