Liberación de la energía de la molécula de glucosa por la vía glucolítica

1 mol de Glucosa 686.000 cals de energía

1 mol de ATP Necesario 12.000 cals de energía

Descomposición de Glucosa en H2O y C para formar una sola mol de ATP resultaría

un desperdicio de enérgía

Organismo (enzimas especiales)

Escisión de glucosa en etapas sucesivas, energía se libera en pequeños paquetes

1 mol de ATP a la vez, con un total de 38 mols de ATP/ 1 mol de

glucosa

Glucólisis y formación de ácido pirúvico

Glucólisis = Dividir 1 mol de glucosa en 2 mols de ácido pirúvico

Medio importante para la liberación energética a partir de glucosa

Glucólisis

10 reacciones químicas sucesivas, cada paso catalizado por al menos

1 enzima proteica específica

Formación de ATP durante la glucólisis

Se precisan 2 mols ATP para fosforilar la glucosa original y formar fructosa 1-6 difosfato (antes de glucolisis) y 4 mols

ATP por cada fructosa 1-6 difosfato que se escinde en ácido pirúvico

Ganancia neta de ATP del proceso glucolítico 2mols/mol glucosa Por lo tanto:

24.000 cals de energía transferida al ATP 56.000 cals de energía pérdida durante la glucólisis

EFICIENCIA GLOBAL: Síntesis del ATP: 43% 57% restante de energía se pierde en forma de calor

Conversión del ácido pirúvico en acetil coenzima A

2 mols ácido pirúvico 2 mol acetil CoA

• 2 mols “CO2” y 4 atomos “H” Se liberan

• Porcs. restantes del Ac. Pirúvico se combinan con la coenzima A, para formar 2 mols de Acetil CoA

• En esta conversión no se forma ATP, pero luego se oxidan los 4 átomos de “H” liberados y se generan hasta 6 mols de ATP

Ciclo de Krebs (ácido cítrico)

Formacion de ATP en el ciclo de ácido cítrico

No se libera gran cantidad de energía durante este ciclo

Solo una mol de ATP (Paso de Ac. A-cetoglutárico a Ac. Succínico)

1 mol de glucosa metabolizada = 2 mols de acetil CoA a través del ciclo

del ácido cítrico

Cada una forma 1 mol de ATP (O un total de 2 mols de ATP)

Función de las deshidrogenasas y del dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD+) en la liberación de átomos de hidrógeno en el

ciclo del ácido cítrico

Hidrógeno se libera en las diferentes reacciones del ciclo del ácido cítrico

Glucólisis: 4 átomosFormación de acetil CoA: 4 átomosCiclo de Krebs: 16 átomos_______________________________________

24 átomos/mol glucosa

Átomos de hidrógeno no se dispersan solos, se liberan en paquetes de dos

Deshidrogenasa

De los 24 átomos de “H” 20 se combinan con NAD+

Sustrato

H

H

+ NAD +Deshidrogenasa

NADH + H + Sustrato

• Esta reacción no se produce sin la mediación de la deshidrogenasa específica ni sin disponer de NAD+ como transportador del “H”

• Los 4 átomos restantes se combinan con una deshidrogenasa específica, pero no son cedidos posteriormente al NAD+, en su lugar pasan directamente al proceso oxidativo

Función de las descarboxilasas en la liberación del dióxido de carbono

Para la liberación de CO2 se necesitan las descarboxilasas (proteínas específicas), que lo separan del sustrato

CO2 se disuelve luego en los líquidos orgánicos y es transportado a los pulmones para su espiración

Formación de grandes cantidades de ATP por la oxidación del “H” (Fosforilación oxidativa)

GlucólisisCiclo del Ac. CítricoDeshidrogenaciónDescarboxilación

Cants. Lamentablemente pequeñas de ATP

2 ATP en la glucólisis2 ATP en el ciclo del ácido cítrico

1 mol de glucosa

metabolizada

• 90% del ATP creado con el metabolismo de la glucosa se forma durante la posterior oxidación de los átomos de “H”, que se liberaron en las primeras fases de degradación de la

glucosa

Mecanismo quimiosmótico de la mitocondria para la síntesis de ATP

Ionización del “H”, la cadena de transporte eletrónico y formación de H2O

-2e

H

H

NADH

H2O

NAD+

+

Sustrato alimentario

O

Flavoproteína

Sulfuro de Fe

Citocromo A3 (oxidasa)

Ubiquinona

Citocromo B

Citocromo C

Citocromo A

1

2

34

5

6

Membrana interna

Bombeo de iones “H” al interior de la cámara externa de la mitocondria, producido por la

cadena de transporte de electrones

-2e

NADH

Sustrato alimentario

2H+

2H+

2H+

Flavoproteína

Sulfuro de Fe

Citocromo A3 (oxidasa)

Ubiquinona

Citocromo B

Citocromo C

Citocromo A

Membrana interna

Mem

bran

a ex

tern

a

6H+Energía

Formación de ATP

-2e

2H+

2H+

2H+

Flavoproteína

Sulfuro de Fe

Citocromo A3 (oxidasa)

Ubiquinona

Citocromo B

Citocromo C

Citocromo A

Membrana interna

Mem

bran

a ex

tern

a

6H+Energía

ATP sintetasa

ADP

ATP

3 ADP

3 ATP