Esquema global de la oxidación de la glucosa 2H+
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- Alfonso Sáez Revuelta
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1 Esquema global de la oxidación de la glucosa 2H+ 2 O2 H2O
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3 1ª ETAPA DE LA OXIDACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA: LA GLUCÓLISIS (Degradación de la glucosa)
4 Glucólisis 2 2 Se gastan inicialmente 2 moléculas de ATP y finalmente se obtienen 4 por lo que el balance es de dos moléculas de ATP conseguidas en la glucolisis. Más dos moléculas de NADH y dos moléculas de ácido pirúvico
5 LA GLUCÓLISIS CON SUS ENZIMAS
6 LA GLUCÓLISIS CON SUS METABOLITOS (en tres diapositivas)
7 2 X 2 X La dihidroxicetona fosfato se transforma en su isómero gliceraldehido fosfato. Por eso a partir de la etapa 5 hay que considerar que todo ocurre por duplicado.
8 2 X 2 X 2 X Como balance final tenemos 2 ATP (Se producen 4 moléculas pero hubo que empezar el proceso utilizando dos) También obtenemos cuatro electrones energéticos que van en dos moléculas de coenzima NAD+ en la forma de NADH + H+
9 Otro esquema más de la glucólisis (Hay que prestar atención al ATP, a la coenzima NADH y a las moléculas finales: piruvato o ácido pirúvico) Se trata de reacciones químicas así que no sobra ni falta ningún átomo. Solo cambian de lugar
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11 El ácido pirúvico atraviesa las dos membranas de la mitocondria y en la matriz sufre la transformación siguiente: Molécula procedente de la glucólisis La coenzima A es un transportador necesario para que la molécula que va a ser oxidada entre en el ciclo de Krebs Conseguimos dos electrones energéticos para llevar a la cadena de transporte electrónico Se elimina un carbono a la molécula en su forma más oxidada Esta molécula es la que entra directamente al ciclo de Krebs Aunque estrictamente hablando no es todavía parte del ciclo de Krebs, cuando se hace el balance de dicho ciclo se tienen en cuenta los productos de este proceso
12 2ª ETAPA DE LA OXIDACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA: El ciclo de Krebs Casi todos los compuestos orgánicos (azúcares y grasas especialmente) se descomponen hasta formar acetil-coa: un grupo acetilo de dos carbonos, unidos a la coenzima A. El acetil-coa ingresa ahora en una secuencia cíclica de reacciones químicas que se conocen con el nombre de ciclo de Krebs o ciclo del ácido cítrico. Este ciclo tiene lugar en la matriz mitocondrial y consiste en una secuencia de ocho reacciones consecutivas. En el conjunto de esas reacciones tienen lugar, básicamente, los siguientes acontecimientos: - Se liberan 2 moléculas de CO2, que se puede considerar que proceden del grupo acetilo del acetil-coa, con lo cual se consigue una oxidación completa la materia orgánica. El CO2 será, por tanto, el producto residual último de la respiración aerobia. - Los electrones más los protones (hidrógeno), que pierde el grupo acetilo al oxidarse, van a parar, en cuatro fases, a transportadores de electrones, formándose 3 moléculas de NADH + H+ y una molécula de FADH2. El poder reductor de estas moléculas será transferido luego a través de la cadena respiratoria mitocondrial. - En un paso del ciclo tiene lugar una fosforilación a nivel de sustrato que origina una molécula de GTP (equivalente desde el punto de vista energético a un ATP)
13 Último lugar donde se obtiene poder reductor, nuevamente en forma de NADH Glucolisis Ciclo de Krebs Comienzo del ciclo Observa la entrada del acetil coenzima A que se formó a partir del á. pirúvico Aquí se consigue poder reductor en forma de FADH 2 Se produce algo de energía útil en forma de GTP, que es semejante al ATP Hay dos puntos en los que se obtiene poder reductor en forma de NADH
14 CICLO DE KREBS
15 Cadena de transporte electrónico
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17 Esquema del transporte electrónico desde el primer aceptor (FMN) hasta el último (Citocromo A) de la cadena situada en la membrana interna de la mitocondria. Sin la presencia de un aceptor externo que pueda llevarse los electrones que ya no tienen energía, el proceso se paralizaría. Este aceptor externo, abundante y barato es el oxígeno. Además de captar los electrones, también recoge protones. El resultado es la formación de agua.
18 ATPasa MATRIZ MITOCONDRIAL ESPACIO INTERMEMBRANAS
19 Fermentaciones Fermentación alcohólica Fermentación láctica En ambos casos la energía ya se obtuvo en la glucólisis. Ahora lo que se hace preciso es liberar el transportador de electrones e hidrógenos: el NAD es una coenzima muy valiosa que servirá para nuevos transportes. A falta de otra cosa, el ácido pirúvico de desecho servirá para aceptarlos, quedando reducido bien como etanol o bien como ácido láctico. Estos compuestos también serán de desecho.
20 Fermentadores industriales
21 Fermentación láctica Kéfir: agregado de bacterias y hongos Lactobacillus bulgaricus: la bacteria del yogur
22 Convergencia metabólica Ciclo de krebs
23 Vías principales del catabolismo y anabolismo en la célula Las flechas de bajada significan catabolismo y las de subida anabolismo. Muchas moléculas sencillas obtenidas durante el catabolismo sirven de base al catabolismo. Las reacciones del catabolismo y las del anabolismo no suelen llevar las mismas rutas ni emplean las mismas enzimas.
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