Post on 06-Jan-2015
PROCEDENCIAS DEL PIRUVATO
Fuente exógena (Glucosa, fructosa, • VIA GLICOLITICA galactosa, Manosa) Fuente endogéna (glucógeno ó almidón)
Por transaminación (alanina)• AMINOACIDOS Durante la Degradación (serina,triptofano)
DESTINO DEL PIRUVATO EN AEROBIOSIS
• Ingresa a la mitocondria
• Mecanismo simporter interno que cotransporta un protón
• Dentro de la mitocondria se descarboxila a Acetil-CoA
• Interviene un complejo multienzimático
COMPLEJO DE LA PIRUVATO DESHIDROGENASA
• Se encuentra en la matriz mitocondrial
• No forma parte del Ciclo de Krebs
• 3 enzimas distintas y cinco coenzimas.
• E1: Piruvato deshidrogenasa
• E2: Dihidrolipoamida transacetilasa• E3: Dihidrolipoamida deshidrogenasa
• 5 Coenzimas: TPP, Acido lipoico-`Lipoamida, FAD, NAD, CoASH
• Las cadenas de E1 contienen TPP
• E2: ác. Lipoico unido covalentemente
• E3 : FAD fuertemente unido
ESTRUCTURA DEL ACIDO LIPOICO
• POSEE DOS GRUPOS TIOLES ESENCIALES • EN LA FORMA REDUCIDA SE ENCUENTRAN COMO HS- Y EN
LA OXIDADA COMO -S-S-• INTERVIENE EN REACCIONES DE OXIDO-REDUCCION• ACTUA COMO PORTADOR DE HIDROGENOS Y COMO
PORTADOR DE ACILOS.
REACCION DE DESCARBOXILACION DEL PIRUVATO (DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA)
REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE PDH
• REGULACION ALOSTERICA
• MODIFICACION COVALENTE
Acetil-CoA
NADH-
FOSFORILACION
DESFOSFORILACION
-
+
ATP Glicólisis PDH
DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO
• ACETIL- CoA
• NADH CADENA RESPIRATORIA
3 ATP
CICLO DE KREBS
CO2 + H2O
3 NADH
1 FADH2
FOSF OXID.
GTP
ATPFosf. a nivel de sustrato
Procedencia de la Acetil-CoA
ACETIL-CoA
AminoácidosPIRUVATO
-Oxidación de ácidos grasos
Cuerpos cetónicos
Hidratos de Carbono
FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS
• Fuente productora de coenzimas reducidas utilizadas para la producción de ATP,
• Produce la mayor parte del CO2 de la célula.
• Convierte intermediarios en precursores de ácidos grasos
• Proporciona precursores para la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos.
Acetil-CoA
Citrato
Cis-Aconitato
Isocitrato
Condensación
Fumarato
Succinil-CoA
-Ceto
glutarato
Succinato
Oxalacetato
Malato
Deshidratación
Hidratación
Descarboxilaciónoxidativa
Descarboxilaciónoxidativa
Fosforilación a nivel de sustrato
Deshidrogenación
Hidratación
Deshidrogenación
REACCION DE LA CITRATO SINTASA
Oxalacetato Citrato ó Acido Cítrico
Acetil-CoA
Citrato sintasa
ESQUEMA DE LA PRIMERA REACCION DEL C. DE KREBS
Glicolisis ó Piruvato
Acetil-CoA
CICLO DE KREBS
Oxalacetato
Citrato
REACCION DE FORMACION DE ISOCITRATO
Aconitasa
Cis-Aconitato IsocitratoCitrato ó Acido Cítrico
Aconitasa
REACCION DE LA ISOCITRATO DESHIDROGENASA
Isocitrato -CetoglutaratoOxalosuccinato
REACCION DE LA -CETOGLUTARATO DESHIDROGENASA
-cetoglutarato Succinil-CoA
REACCION DE LA Succinil-CoA sintetasa ó Succinato tioquinasa
Succinil-CoA
Succinato
Fosforilación a nivel de sustrato
Reacción de la Succinato deshidrogenasa
Succinato deshidrogenasa
Succinato Fumarato
Reacción de la Fumarasa
Fumarato L-Malato
Fumarasa
Reacción de la Malato deshidrogenasa
Malato Oxalacetato
Malato
deshidrogenasa
Esquema de distribución de carbonos desde Succinato a Oxalacetato
BALANCE ENERGETICO DEL CICLO DE KREBS
3 NADH 3 X 3 9 ATP
1 FADH2 1 X 2 2 ATP
1 GTP 1 ATP
12 ATP
DESHIDROGENACION DE PIRUVATO
1 NADH 1 X 3 3 ATP1 MOLECULA DE GLUCOSA PRODUCE 2 MOLECULAS DE PIRUVATO (15 + 15 = 30 ATP) y 2 NADH por sistema lanzadera (2 o 3 ATP c/u) = 4 ó 6 ATP
GLICOLISIS: 2 ATP
TOTAL: 2 ATP +30 ATP + 6 (4) ATP = 36 ó 38 ATP
REGULACION DEL CICLO DE KREBS
• Piruvato deshidrogenasa
• Citrato sintasa
- NADH
ATP
ADP+
.Cetoglutarato deshidrogenasa
- NADH
- ATP
Ca+++ ADP
+ Ca++
Isocitrato deshidrogenasa
SCoA
SCoA y citrato-
ACoA y Ac.G.
-
• PIRUVATO CARBOXILASA
• ENZIMA MALICA
• REACCIONES DE TRANSAMINACION
REACCIONES ANAPLEROTICAS O DE RELLENO
Piruvato + HCO3- + ATP oxalacetato + ADP + Pi
Piruvato+HCO3- +NADPH+ H+ L-malato+NADP++ H2O
BIOTINA
(+) Acetil-CoA
GLUCONEOGENESIS
• TIENE LUGAR PRINCIPALMENTE EN HIGADO
• SE SINTETIZA GLUCOSA A PARTIR DE PRECURSORES QUE NO SON
HIDRATOS DE CARBONO.
• PRECURSORES:
• GLICEROL
• -CETOACIDOS
• LACTATO
• PIRUVATO
• ES UN PROCESO QUE CONSUME ENERGIA
REACCIONES DE LA VIA GLUCONEOGENICA
• TIENE TRES REACCIONES DIFERENTES A LA VIA GLICOLITICA
• LAS TRES REACCIONES IRREVERSIBLES SON REVERTIDAS POR TRES ENZIMAS DIFERENTES:
• PIRUVATO CARBOXILASA
• FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
• FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA
PIRUVATO CARBOXILASA
FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
PIRUVATO + CO2 + H2O OXALACETATO + H+
ADP+ Pi
biotina
OXALACETATO FOSFOENOLPIRUVATO + CO2
ATP
ENZIMA MITOCONDRIAL
(+) Acetil-CoA
ISOENZIMAS CITOSOLICA Y MITOCONDRIAL
BIOSINTESIS DE FOSFOENOLPIRUVATO
GTP GDP
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATO + H2O
FRUCTOSA-6-FOSFATO + Pi
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA
Mitocondria
Piruvato
Piruvato
OxalacetatoMalato
MalatoOxalacetato
P
M
Citosol
Fosfoenolpiruvato
2-PGL
3-PGL
1,3-BPGL
GLI-3-PPDHC
FRU-1,6BP
FRU-6-P
GLU-6-P
GLUCOSA
ATP
ATP x 2
x 2
GTPx 2
NADH
MDH
ETAPAS DE LA GLUCONEOGENESIS
GASTO DE ENERGIA EN LA GLUCONEOGENESIS
• (2) OXALACETATO 2 ATP
• (2) FOSFOENOLPIRUVATO2 GTP
• (2) 1,3-BISFOSFOGLICERATO 2 ATP
TOTAL: 4 ATP y 2 GTP por molécula de glucosa.
GLUCOSA-6-FOSFATASA (Hígado y riñón)
GLUCOSA-6-FOSFATO + H2O GLUCOSA + Pi
REACCION IRREVERSIBLE
ESTA ENZIMA NO SE ENCUENTRA EN MUSCULO
GLUCOSA A PARTIR DE GLUCOSA-6-FOSFATO
REGULACIÓN DE LA GLUCONEOGÉNESIS
• Hormonal:
• Alostérica
Glucagón
Activa la Gluconeogénesis
a nivel de la FBFasa
Fructosa-1,6 bisfosfatasa
(+) Acetil-CoAPiruvato carboxilasa
(-) AMP y ADP
VIA DE LAS PENTOSAS
• Tiene lugar en el citoplasma
• No es una vía de producción de ATP
• Sintetiza ribosa-5-fosfato para la síntesis de nucleótidos
• Sintetiza NADPH para la síntesis de ácidos grasos, esteroides, etc.
• Produce intermediarios de la vía glicolítica (gliceraldehído fosfato y fructosa-6-fosfato
CARACTERISTICAS DE LAS REACCIONES DE LA VIA DE LAS PENTOSAS
• La vía de la pentosas consta de dos fases: Una oxidativa y una no oxidativa
• La reacciones de la vía oxidativa son irreversibles
• Las reacciones de la vía no oxidativa son reversible
• Según las necesidades de la célula es activa una u otra vía.
REACCIONES DE LA FASE OXIDATIVA
Glucosa-6-fosfato 6-fosfogluconolactona
Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa
NADP+ NADPH + H+
CO2
6-fosfogluconato
6-fosfogluconato
6-fosfogluconato deshidrogenasa
Ribulosa 5-fosfato
Ribosa-5-fosfatoRibulosa-5-P
isomerasa
Lactonasa
NADP+ NADPH + H+ Mg++
Mn++
Ca++
Mg++
REACCIONES DE LA FASE NO OXIDATIVA
Ribulosa-5-P Xilulosa-5-PRibosa-5-P
Gliceraldehído 3-P Sedoheptulosa-7P
TranscetolasaEpimerasa
PPT
Sedoheptulosa-7P
Eritrosa-4-P
Fructosa-6-P
Transaldolasa
Gliceraldehído 3-PEritrosa-4-P
Xilulosa-5-P
Transcetolasa
Gliceraldehído 3-PFructosa-6-P
++
PPT
Esquema de la Vía de las Pentosas
FASE OXIDATIVA
Glucosa-6-P D-Ribosa-5-P
E1 E2 E3 E4
NADPHNADPH
FASE NO OXIDATIVA
Ribosa-5-P
Xilulosa-5-fosfato
TC SHP
GAP
FP
EP
TA
+ XP
FP
GA P
TC +
PPT
PGL PGN RLP
+
GLUCOSA-6-P
Destinos metabólicos de la GLUCOSA-6-FOSFATO
Glucógeno-génesis
Glucógeno
Via de las Pentosas
Ribosa-5-P
Piruvato
Glucosa
Glucosa-6-fosfatasa
Via Glicolitica