1- LANZADERAS 2- DESCARBOXILACIÓN DEL PIRUVATO Dr. Mynor A. Leiva Enríquez

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Sebastián Ávila Nieto
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1 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I, BIOQUÍMICA MÉDICA 2º AÑO LANZADERAS 2- DESCARBOXILACIÓN DEL PIRUVATO Dr. Mynor A. Leiva Enríquez

4 Lanzaderas de sustrato. El NADH + H + no puede penetrar la membrana mitocondrial. Transferencia de equivalentes reductores (H+H) a través de la membrana mitocondrial, por medio de pares de sustratos relacionados por deshidrogenasas adecuadas. Su destino final es formar H2O

5 Lanzadera de Glicerofosfato En el citoplasma, el NADH + H + reduce al fosfato de Dihidroxiacetona, formando Glicerol-3-P. En la mitocondria, se oxida el Glicerol-3-P regenerando fosfato de Dihidroxiacetona. Se reduce el FAD+ intramitocondrial, formando FADH2 el cual lleva los equivalentes reductores a la puerta lateral de la Cadena Respiratoria, dando origen a 2 moléculas de ATP.

6 Lanz. Glicerofosfato, lado extramitocondrial. La enzima depende de NAD Repone el NAD oxidado necesario para mantener la función de la Glucólisis.

7 Lanz. Glicerofosfato, espacio intermembrana La enzima superficie m.m.i depende de FAD Los 2 equivalentes reductores llevados a la cadena respiratoria producen 2 moléculas de ATP.

8 Lanzadera de Glicerofosfato Fuente: Bioquímica Médica de BAYNES et. Al. 3ª. Edición,

9 Lanzadera de Glicerofosfato Utilizada por músculo esquelético. Por esta vía el NADH del citoplasma produce 2 Mol de ATP Fuente: Bioquímica 5ª. Ed Harvey -Ferrier

10 Llevar equivalentes reductores a la mitocondria por medio de la lanzadera de GLICEROFOSFATO, sólo permite hacer una parte del recorrido de la cadena respiratoria y genera 2 moléculas de ATP por cada par de Hidrógenos transportados.

Lanzadera de Malato Debido a que el oxalacetato no puede atravesar la membrana mitocondrial, se requieren deshidrogenasas transaminasas que funcionan en forma inversa y complementaria en ambos

11 Lanzadera de Malato Debido a que el oxalacetato no puede atravesar la membrana mitocondrial, se requieren deshidrogenasas transaminasas que funcionan en forma inversa y complementaria en ambos lados de la membrana mitocondrial, garantizando un proceso cíclico. Permite la formación de 3 ATP por cada par de hidrógenos llevados a la Cadena Respiratoria. y Fuente: Bioquímica 5ª. Ed Harvey -Ferrier

12 Se reduce el oxalacetato formando malato y reponiendo NAD. El MALATO entra a la mitocondria a cambio de que salga alfa-cetoglutarato. Se repone Oxalacetato Transaminando al alfa-ceto-glutarato con Aspartato. El Glutamato resultante, entra a la mitocondria a cambio de que salga aspartato. VERIFICAR dirección correcta de las flechas del esquema Fuente: Bioquímica Médica de BAYNES et. Al. 3ª. Edición,

13 El malato se oxida regenerando oxalacetato. Se reduce el NAD llevando los H a la Cadena Respiratoria El aspartato, producto de la transaminación, de nuevo lleva al exterior los carbonos del Oxalacetato para completar el ciclo. VERIFICAR dirección correcta de las flechas del esquema Fuente: Bioquímica Médica de BAYNES et. Al. 3ª. Edición,

14 Llevar equivalentes reductores a la mitocondria por medio de la lanzadera de MALATO, permite hacer el recorrido completo de la cadena respiratoria y generar 3 moléculas de ATP

15 Para fines de ilustración Se exponen las dos Lanzaderas. En las células --según el órgano o tejido que sea sólo funciona una: La lanzadera de malato se Encuentra en corazón e hígado. VERIFICAR dirección correcta de las flechas del esquema Fuente: Bioquímica Médica de BAYNES et. Al. 3ª. Edición,

19 Fuente: Bioquímica Médica., BAYNES ET AL. 3ª. Ed. Editorial. Elsevier. Fuente: Fundamentos de Bioquímica, VOET ET AL. 2ª. Ed. Ed. Interamericana.

A B Metabolismo del Piruvato C D A: síntesis proteica, gluconeogénesis uso de carbonos para obtener ATP B: glucólisis anaeróbica, gluconeogénesis, solución lactato-ringer C: vía específica de

20 A B Metabolismo del Piruvato C D A: síntesis proteica, gluconeogénesis uso de carbonos para obtener ATP B: glucólisis anaeróbica, gluconeogénesis, solución lactato-ringer C: vía específica de gluconeogénesis. produce malato para exportar D: vía complementaria de la glucólisis entrada de carbonos al ciclo de Krebs Fuente: Bioquímica Médica., BAYNES ET AL. 3ª. Ed. Editorial. Elsevier. E E: primera reacción (regulable) del Ciclo de Krebs. a) Si se requiere ATP prosigue el ciclo b) Si no se requiere ATP, el citrato sale al citoplasma para lipogénesis (AG y TAG ó Colesterol)

21 C. Piruvato deshidrogenasa Localizado en la mitocondria Complejo multienzimático 3 enzimas: Piruvato deshidrogenasa (E 1 ) Dihidrolipoil transacetilasa (E 2 ) Dihidrolipoil deshidrogenasa (E 3 ) 5 coenzimas Acido lipóico Pirofosfato de tiamina FAD NAD CoA

22 Descarboxilación oxidativa del piruvato Proceso intramitocondrial que permite la formación de Acetil-CoA a partir del Piruvato. Produce NADH + H+ aprovechable en la cadena respiratoria. Libera CO2 Participan 3 enzimas y 5 coenzimas formando un complejo funcional.

23 Descarboxilación oxidativa del piruvato Fuente: Bioquímica 5ª. Ed Harvey -Ferrier

24 Descarboxilación oxidativa del piruvato Piruvato + CoA +NAD CO2 + Acetil-CoA + NADH+H Fuente: Bioquímica 5ª. Ed Harvey -Ferrier

26 Descarboxilación oxidativa del piruvato Piruvato + CoA +NAD CO2 + Acetil-CoA + NADH+H Fuente: Bioquímica Médica., BAYNES ET AL. 3ª. Edición. Editorial. Elsevier.

27 Descarboxilación oxidativa del piruvato Piruvato + CoA +NAD CO2 + Acetil-CoA + NADH+H Fuente: Bioquímica Médica., BAYNES ET AL. 3ª. Edición. Editorial. Elsevier.

28 Descarboxilación oxidativa del piruvato La enzima Piruvato deshidrogenasa usa como herramienta la coenzima pirofosfato de tiamina. La enzima Dihidrolipoilo Transacetilasa usa como herramienta la coenzima lipoamida y traslada a la Co-A. La enzima Dihidrolipoilo Deshidrogenasa usa como herramienta la coenzima FAD y modifica al NAD

29 Descarboxilación oxidativa del piruvato Desde que se metaboliza una molécula de glucosa en condiciones aeróbicas, se producen en total 16 moléculas de ATP: por GLUCÓLISIS 4 ATP la LANZADERA DE MALATO 6 ATP la DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA DEL PIRUVATO, 6 ATP La actividad de la lanzadera y la descarboxilación del piruvato se cumplen 2 veces.

30 4 ATP a nivel del sustrato, 6 ATP de cadena respiratoria y 6 ATP al formar Acetil-CoA

31 REGULACIÓN DE PIRUVATO DESHIDROGENASA MODIFICACIONES ALOSTÉRICAS Por sus productos finales Acetil CoA, NADH+H y ATP MODIFICACIONES COVALENTES Por Fosforilación (Cinasa) Por desfosforilación (fosfatasa)

32 REGULACIÓN COMPLEJO PD -Inhibidores NADH, Acetil CoA y ATP efectores alostéricos negativos Activan Cinasa (P) -Activadores Disminución de NADH, Acetil CoA y ATP Activa Fosfatasa (insulina) Fuente: Bioquímica Médica., BAYNES ET AL. 3ª. Edición. Editorial. Elsevier.

33 PROCEDENCIA Y DESTINO DE ACETIL-CoA Proteínas Glucosa T A G Glicerol Aminoácidos Piruvato Ác. Grasos Acetil-CoA Esteroides Cetogénesis Ciclo de Krebs Citrato Colesterol Acetil-CoA Ác. grasos mitocondria C. Respiratoria ATP + CO2 + H2O citoplasma T A G

34 GRACIAS

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