GLUCÓLISIS BIOQUÍMICA CAPÍTULO 15

Transcripción

1 GLUCÓLISIS BIOQUÍMICA CAPÍTULO 15

2 Introducción Todos los organismos obtienen energía de la degradación oxidativa de glucosa y otros glúcidos. Pasteur tenía una firme creencia en la teoría vitalista, la cual sostenía que sólo los organismos vivos e intactos son capaces de llevar a cabo el metabolismo. En 1890 Hans y Eduard Büchner, demostraron que los extractos libres de células podían llevar a cabo el proceso de fermentación.

3 Introducción La glucólisis transforma la glucosa a piruvato en condiciones anaeróbicas junto con una pequeña producción de energía en forma de ATP y NADH. El piruvato posee mucha energía potencial, y sólo se puede extraer por metabolismo aeróbico. La ruta del fosfogluconato, una ruta auxiliar de oxidación de glucosa en animales, produce la pentosa ribosa 5-fosfato y NADPH.

4 Introducción La glucosa excedente, que no se requiere en el catabolismo, se almacena en forma de almidón o glucógeno o en algunos organismos se utiliza para formar grasas. Los niveles de glucosa también se pueden aumentar mediante gluconeogénesis partiendo de piruvato o lactato. La glucosa es precursor de síntesis de polisacáridos.

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7 Metabolismo energético de la glucosa La glucólisis es la ruta universal que utilizan plantas y animales para extraer la energía disponible en los glúcidos. Debido a que en ninguno de los pasos se necesita oxígeno molecular, esta ruta glucolítica la utilizan tanto organismos anaeróbicos como los aeróbicos.

8 Metabolismo energético de la glucosa Una parte de la energía en forma de ATP y NADH se generan durante, la etapa II del metabolismo de los glúcidos, pero una cantidad mucho mayor se produce en la oxidación de piruvato a acetil CoA, la cual entra al ciclo de los ácidos tricarboxílico y a la respiración celular. El ATP y NADH producidos en la glucólisis es la única fuente de energía del metabolismo de glúcidos para organismos anaeróbicos.

9 Metabolismo energético de la glucosa También se pueden degradar a piruvato otros glúcidos como fructosa y galactosa. Las enzimas responsables de la glucólisis se encuentran en el citoplasma celular. Posiblemente esta vía la utilizaron los organismos primitivos antes de que apareciera oxígeno en la atmósfera.

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11 Las primeras cinco reacciones de la glucólisis La vía glucolítica la conforman diez reacciones catalizadas por enzimas que comienza con un sustrato de hexosa y se dividen en dos moléculas del alfa-cetoácido piruvato. Desde el punto de vista energético, se pueden definir dos etapas en la glucólisis: La mitad de las reacciones se considera de inversión Las segunda mitad es la etapa de ganancia

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14 Las primeras cinco reacciones de la glucólisis El catabolismo es una fase de degradación oxidativa con liberación de energía. No obstante ninguna de las cinco primeras reacciones de la glucólisis es oxidativa y se requiere de un gasto de energía (ATP). Estas reacciones tienen como objetivo activar la glucosa que entra

15 Las primeras cinco reacciones de la glucólisis El resultado de las primeras cinco reacciones de la glucólisis es la formación de dos moléculas de gliceraldehído 3-fosfato y dos moléculas de ADP. En la etapa de inversión de la glucólisis, un sustrato de seis carbonos se rompe en dos moléculas de un metabolito de tres carbonos. Por cada glucosa que entra a la vía, se consumen dos moléculas de ATP para activarla.

16 Reacción 1

17 Reacción 2

18 Reacción 3

19 Reacción 4

20 Reacción 5

21 Las segundas cinco reacciones de la glucólisis La segunda mitad de la glucólisis es la etapa de ganancia, transforma cada gliceraldehído 3- fosfato en piruvato, otro metabolito de tres carbonos. Aquí se recupera la inversión inicial de dos ATPs y se ganan otros dos más, aparte también se generan dos NADH.

22 Reacciones de interés en la segunda mitad de la glucólisis La reacción 6 presenta dos tipos de química, oxidación de un aldehído a ácido carboxílico (con producción de NADH) seguida de transferencia del grupo fosforilo a este último para formar 1,3 bifosfoglicerato (1,3-BPG). Este compuesto reactivo tiene suficiente energía potencial para la síntesis de ATP (reacción 7) En la última reacción (10) también se forma ATP

23 Reacción 6

24 Reacción 7

25 Reacción 8

26 Reacción 9

27 Reacción 10

28 En resumen Se generan dos moléculas de ATP y NADH por cada glucosa que se divide en dos moléculas de piruvato. Dos centro de la glucosa (carbonos 3 y 4) se oxidan hasta el nivel de ácido carboxílico en el piruvato.

29 Fermentación láctica

30 Fermentación alcohólica

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