Metabolosismo de carbohidratos: GluclisisUNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO Facultad de Estudios Superiores Iztacala. Laboratorio de BioqumicaUnidad de Morfologa y Funcin hperales@yahoo.com hugo.perales@gmail.comDr. Hugo Virgilio Perales-Vela

GlucosaE2 H20H+02CO22H20EH+H+H+ATPCO2H+02H+H+H+FotosntesisRespiracin4e- 4e-

Etapa 1: Desdoblamiento de macromolculas en subunidades simples Etapa 2: Oxidacin de subunidades simples en Acetil-CoA acompaado con produccin de ATP y NADHEtapa 3: Oxidacin completa de Acetil-CoA en CO2 y H2O con la produccin de NADH y FADH2 y posteriormente en ATP

Glicolisis

1. Hexocinasa: (Transferasa) Glucosa + ATP glucosa-6-P + ADP La reaccin involucra un ataque nucleoflico sobre el del grupo hidroxilo del C6 de la glucosa sobre el fosfato terminal del ATP

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glucosa glucosa-6-fosfato

Hexocinasa

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2. Glucosa-6-P Isomerasa: (Isomerasa) glucosa-6-P (aldosa) fructosa-6-P (cetosa) El mecanismo involucra una reaccin cido/base, con la apertura del anillo de la furanosa, la formacin de un intermediario enolico y el cierre del anillo para la formacin de una piranosa

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glucosa-6-fosfato fructosa-6-fosfato

Glucosa-6-fosfato Isomerasa

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_998331712.cdx

3. Fosfofructocinasa-1: (Transferasa) fructosa-6-P + ATP fructosa-1,6-bisP + ADPLa reaccin es similar a la realizada por la hexocinasa. La fructocinasa es el paso limitante de la va y es el punto de regulacin ms importante.

EMBED ChemDraw.Document.4.5

fructosa-6-fosfato fructosa-1,6-bifosfato

Fructocinasa-1-P

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_998740515.cdx

_998331272.cdx

4. Aldolasa: fructosa-1,6-bisfosfatodihidroxiacetona-P+gliceraldehido-3-PLa reaccin es un rompimiento aldlico, y la reaccin inversa es una condensacin aldlica.

EMBED ChemDraw.Document.4.5

fructosa-1,6-

bifosfato

Aldolasa

dihidroxiacetona gliceraldehido-3-

phosphate fosfato

Triofosfato Isomerasa

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_998743654.cdx

_998331712.cdx

_998742571.cdx

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5. Triosa Fosfato Isomerasa: (Isomerasa) dihidroxiacetona-P gliceraldehido-3-PLa gliclisis continua oxidando el gliceraldehido-3-P. La reaccin de esta isomerasa favorece la formacin de dihidroxiacetona-P, sin embargo la oxidacin del aldehido desplaza la reaccin.

EMBED ChemDraw.Document.4.5

fructosa-1,6-

bifosfato

Aldolasa

dihidroxiacetona gliceraldehido-3-

phosphate fosfato

Triofosfato Isomerasa

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_998744011.cdx

_1000154318.cdx

_1003692850.cdx

_998743654.cdx

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_998742571.cdx

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6. Gliceraldehido-3-fosfato deshidrogenasa: Oxidacin gliceraldehido-3-P + NAD+ + Pi 1,3-bisfosfosglicerato + NADH + H+Oxidacin exergnica del aldehido en gliceraldehido-3-P (un cido carboxlico) con la formacin de un enlace fosfato de acilo alta energa. Este es el nico paso en donde NAD+ es reducido a NADH.

EMBED ChemDraw.Document.4.5

gliceraldehido- 1,3-bifosfato-

3-fosfato glicerato

Gliceraldehido-3-fosfato

Deshidrogenasa

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7. 3-fosfoglicerato cinasa: (Transferasa) 1,3-bisfosfoglicerato + ADP 3-fosfatoglicerato + ATPFosforilacin a nivel sustrato, la energa contenida en el enlace fosfato de aclo es usada para atacar nucleoflicamente al ADP en una reaccin similar a la de la hexocinasa.

EMBED ChemDraw.Document.4.5

1,3-bifosfato- 3-fosfoglicerato

glicerato

Fosfoglicerato Cinasa

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_998747736.cdx

_998748206.cdx

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_998766747.cdx

_998748254.cdx

_998747902.cdx

_998747437.cdx

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_998743654.cdx

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_998742571.cdx

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8. Fosfoglicerato mutasa: (Isomerasa) 3-fosfoglicerato 2-fosfogliceratoLa isomerasa convierte glicerato-3-P en un intermediario momentneo (3,2-P) para despus en glicerato-2-P

EMBED ChemDraw.Document.4.5

3-fosfoglicerato 2-fosfoglicerato

Fosfoglicerato mutasa

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_998745462.cdx

_998743654.cdx

_998331712.cdx

_998742571.cdx

_998331272.cdx

9. Enolasa: (Hidrolasa) 2-fosfoglicerato fosfoenolpiruvato + H2OLa enolasa provoca una deshidratacin de la molcula en dos pasos, conviertiendo el fosfato del grupo dos en un enlace de enoilo de alta reactividad

EMBED ChemDraw.Document.4.5

2-fosfoglicerato intermediario enlico fosfoenolpiruvato

Enolasa

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10. Fosfoenolpiruvato cinasa: Transferasa fosfoenolpiruvato + ADP piruvate + ATP La energa contenida en el enlace fosfato de enoilo impulsa la la fosforilacin a nivel sustrato.

EMBED ChemDraw.Document.4.5

Fosfoenolpiruvato piruvato

Fosfoenol piruvato cinasa

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_998742571.cdx

_998331272.cdx

Hoja de Balance: 2 ATP invertidos 4 ATP producidos (2 por cada fragmento de 3 carbonos de la glucosa) Produccin neta de enlaces de ~P por cada ATP por cada glucosa.

Glicolisis- omitiendo H+: glucosa + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi 2 piruvato + 2 NADH + 2 ATP

AcetaldehidoLactatoAcetil-CoAEtanolPiruvatoCompleta oxidacin Destino del piruvato

por lo cual deben reoxidar el NADH producido en la gliclisis a travs de otra reaccin, debido a que el NAD+ es componente necesario para que se realice la gluclisisUsualmente NADH is reoxidado cuando el piruvato es convertido en molcula ms reducidaLa va completa que incluye las reacciones de la Gluclisis y de la reoxidacin del NADH, se denomina Fermentacin. Los organismos anaerbicos carecen de cadena respiratoria Fermentacin

EMBED ChemDraw.Document.4.5

glyceraldehido- 1,3-bifosfato-

3-fosfato glicerato

Gliceraldehido-3-fosfato

Dehidrogenasa

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La enzima Lactato Deshidrogenasa (LDH) cataliza la reducin del grupo ceto del piruvato en un grupo hidroxilo (alcohol), produciendo lactato por medio de la oxidacin de NADH en NAD+. Fermentacin Lctica

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Lactato Dehidrogenasa

piruvato lactato

_999025129.cdx

_999025611.cdx

Lactobacillus: Fermenta glucosa en cido lcticoFlora del intestino y tracto urogenital Usos: Industria alimentaria

Algunos organismos anaerbicos metabolizan el piruvato en etanol, el cual excretado fuera de la clula . En este proceso el NADH es oxidado a NAD+ por la enzima Alcohol Deshidrogenasa. Fermentacin Alcholica

EMBED ChemDraw.Document.4.5

Piruvato Alcohol

Descarboxilasa Dehidrogenasa

piruvato acetaldehido etanol

_999026516.cdx

Saccharomyces cerevisiae Produccin industrial de etanol: Cerveza y derivados

Rendimiento neto en ATP y NADH Gluclisis: Oxidacin de Glucosa a Piruvatoglucosa + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi 2 piruvato + 2 NADH + 2 ATPFermentacin Lctica: Oxidacin de Glucosa a Lactatoglucosa + 2 ADP + 2 Pi 2 lactate + 2 ATPFermentacin Lctica: Oxidacin de Glucosa a Etanolglucosa + 2 ADP + 2 Pi 2 etanol + 2 ATP

Otros Azcares en la Gluclisis

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