METABOLISMO DE GLUCÍDOS (CONTINUACIÓN)

ADP+ Pi oxalacetato. CO. 2. Piruvato carboxilasa. Malato. Deshidrogenada (cit.) Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa. Primer rodeo (precursor alanina o piruvato).
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METABOLISMO DE GLUCÍDOS (CONTINUACIÓN)

Compuestos fosforilados y sus energías libres estandar de hidrólisis ∆G

-70

Estándar de hidrólisis

fosfoenolpiruvato

-60 -50

1,3-bifosfoglicerato

-40 Adenina-ribosa-P-P-P

Compuestos de alta energía

-30

-20 Glucosa 6-P

Glicerol 3-P

-10 0

Pi

Compuestos de baja energía

PIRUVATO SE OXIDA A ACETIL-S-CoA (Matriz Mitocondrial)

Acetil-CoA

Ciclo del ácido cítrico

CO2 eO2

Cadena respiratoria

H2O

Regulación

Regulación

Gliceraldehído 3-P deshidrogenasa Fosfoglicerato quinasa Fosfoglicerato mutasa

Regulación

Glucosa + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi

2 piruvato + 2NADH + 2H+ +2ATP + 2H2O

Regulación de la glicólisis (I) A) Hexoquinasa

GLUCOSA

Hexoquinasa

GLUCOSA 6-P

+ Pi

En plantas este paso de regulación no es importante

fosfofructoquinasa

En plantas:

PEP

+ Pi

Regulación de la glicólisis (III) C) Piruvato quinasa FOSFOENOLPIRUVATO

ATP, NADH

-

PIRUVATO

-

Fructosa 1,6-bifosfato

Acetil-CoA

En plantas:

+

citrato

En plantas es el principal nivel de regulación

+ NAD+, AMP, ADP

Ruta de las Pentosas Fosfato Definición: es una ruta alternativa de la glicólisis en la que se oxida la glucosa con fines principalmente anabólicos. Lugar celular: citoplasma citoplasma y plastidios (en plantas)

Objetivos: 1) proporcionar NADPH para biosíntesis reductora 2) proporcionar glúcidos de diferentes Nº de C para las biosíntesis. Ej.: ribosa 5-fosfato para la síntesis de nucleótidos; eritrosa 4- P, síntesis de aminoácidos. Fase Oxidativa: generación de poder reductor en forma de NADPH Fase No Oxidativa: destinos alternativos de las pentosas fosfato

RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATO RAMA OXIDATIVA

H

-O C=O

OH C=O

H HO H

H

OH H

NADP+

H

O

O Mg2+

OH

NADPH

Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa

H

HO

H

CH2OPO3=

Glucosa-6-fosfato

H

OH

CH2OH

OH

OH

HO

H2O

CH2OPO3=

6-fosfogluconato γ-lactona

C=O

NADP+ H

H

OH

H+ Lactonasa

H

H

Mg2+

NADPH

H

H

OH

+ CO2

OH

OH CH2OPO3=

6-fosfogluconato

6-fosfatogluconato deshidrogenasa

CH2OPO3=

ribulosa-5-fosfato

RAMA NO OXIDATIVA H

C=O

H

C

OH

H H

CH2OH C=O

OH OH CH2OPO3=

H

OH

H

OH

ribosa-5-fosfato 1º pentosa

CH2OPO3=

ribulosa-5-fosfato

HO H

CH2OH C=O

transcetolasa (TPP) HO

H

CH2OH

H

OH

C=O

H H

OH OH

H OH

+

seudoheptulosa-7-fosfato

HO

CH2OH

C=O

C=O H

H

OH

H H

OH OH CH2OPO3=

+

H

C=O

H

C

HO OH

CH2OPO3=

transaldolasa

H H

H OH OH CH2OPO3=

fructosa-6-fosfato 1º molécula

+

H

C

OH

gliceraldehido-3fosfato

xilulosa-5-fosfato 2º pentosa CH2OH

C=O

CH2OPO3=

CH2OPO3=

CH2OPO3=

H

H

C=O

H

C

OH

H

C

OH

CH2OPO3=

eritrosa-4-fosfato

CH2OH

H

C=O

C=O

H

C

H OH

HO H

+

xilulosa-5-fosfato 3º pentosa

H HO H

C=O

OH

C

transcetolasa(TPP) HO H H

OH

CH2OPO3=

CH2OPO3=

H

H

CH2OH

H OH OH

+

H

C=O

H

C

OH

CH2OPO3=

CH2OPO3=

fructosa-6-fosfato 2º molécula

eritrosa-4-fosfato

gliceraldehido-3fosfato

OH

glicólisis

OH H

O

activa

[ NADPH ] aumentada

OH

H

G6PD CH2OPO3=

Glucosa-6-fosfato

[ NADP+ ] aumentada

X inhibe

Ruta Pentosas Fosfato

Papel del NADPH en la regulación del reparto de la glucosa 6-P entre glicólisis y ruta de las pentosas fosfato

Reacciones no oxidativas de la ruta de las pentosas

Reacciones no oxidativas de la ruta de las pentosas

En las reacciones asimiladoras de C de la fotosíntesis, las mismas enzimas catalizan el proceso inverso: ruta reductora de las pentosas fosfato

Fase oxidativa

Fase no oxidativa

Síntesis de nucleótidos

Síntesis de NADPH

Generación de Energía

GLUCONEOGÉNESIS Definición: síntesis de glucosa a partir de precursores que no sean hidratos de carbono. - LACTATO: proveniente de músculo en actividad - AMINOÁCIDOS: proveniente de la degradación de proteínas - GLICEROL: proveniente de la degradación de triglicéridos - 3-FOSFOGLICERATO: en la fijación del CO2 en plantas - ACETIL- CoA: proveniente de lípidos a través del Ciclo del glioxilato en plantas

Primer rodeo (precursor alanina o piruvato) fosfoenolpiruvato

G L U C O N E O G E N E S I S

FosfoenolpiruvatoCO2 carboxiquinasa

GDP GTP

Oxalacetato NADH NAD+

Malato Deshidrogenada (cit.)

malato

NAD+

malato

NADH

Malato Deshidrogenada (mit.)

oxalacetato Piruvato carboxilasa

CO2

alanina

alanina

ADP+ Pi ATP

piruvato piruvato Otros aminoácidos

Piruvato quinasa

ADP ATP

G L I C O L I S I S

Primer rodeo (precursor lactato)

G L U C O N E O G E N E S I S

fosfoenolpiruvato

fosfoenolpiruvato CO2 Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa

GDP GTP

oxalacetato Piruvato carboxilasa

CO2

ADP+ Pi ATP

piruvato

NADH

piruvato

NAD+

lactato deshidrogenasa

lactato

ADP ATP

Piruvato quinasa

G L I C O L I S I S

Rutas alternativas desde el Piruvato a Fosofoenolpiruvato

Tercer Glucosa-6- Pi rodeo fosfatasa

G L U C O N E O G E N E S I S

glucosa

ATP hexoquinasa ADP

Glucosa-6-P Pi

Segundo fructosa-1,6rodeo bisfosfatasa

Fructosa-6-P

ATP fosfofructoquinasa

Fructosa-1,6-di-P

ADP

aldolasa

Gliceraldeído-3-P NAD+ Pi NAD+ NADH

Dihidroxiaceton-P NADH

deshidrogenasa

1,3-Bisfosfoglicerato ADP

ADP

ATP

ATP

quinasa

3-fosfoglicerato mutasa

2-fosfoglicerato enolasa

fosfoenolpiruvato

G L I C O L I S I S

sacarosa

Gluconeogénesis en vegetales

hexosas Fosfoenolpiruvato CO2

Fosfoenolpiruvato caboxiquinasa

oxalacetato NADH NAD+

Malato deshidrogenasa

Malato

Período de actividad intenso

Biosíntesis de polisacáridos Intervienen:  Nucleótidos fosfato: UTP, ATP  Hexosa

Nucleótidos- azúcar

Cebador Glucogenina  Enzimas

Glucógeno sintasa Enzima ramificante

almidón Vegetales:

Organismos Animales

celulosa

Cloroplastos y amiloplastos Membrana plasmática

Hígado y músculo principalmente

Biosíntesis de glucógeno

Pirofosfato inorgánico hidrolasa

PPi

UDP-glu UDP-glucosa pirofosforilasa ATP

Glucosa

ADP

Glucosa-6P

hexoquinasa

2Pi Glucosa(n) (cebador)

UTP

Glucógeno sintasa

Glucosa-1P mutasa

UDP

Glucosa(n+1)

ramificaciones GLUCÓGENO

Biosíntesis de almidón

Pirofosfato inorgánico hidrolasa

PPi

ADP-glu ADP-glucosa pirofosforilasa ATP

Glucosa

ADP

Glucosa-6P

hexoquinasa

2Pi Glucosa(n) (cebador)

ATP

almidón sintasa

Glucosa-1P mutasa

ADP

Glucosa(n+1)

ramificaciones ALMIDÓN

Biosíntesis de glucógeno La enzima glucógeno sintasa transfiere la glucosa a partir de UDP-glucosa al Extremo no reductor del polímero en crecimiento formando un nuevo enlace α 1-4

SÍNTESIS DE RAMIFICACIONES EN EL GLUCÓGENO O ALMIDÓN

Extremo No Reductor o OH

o

o

o

o

o

o

o

o

o o

o

o o

o

o

Extremo No Reductor

OH

o

o

o

o

o

o

Enzima ramificadora

Extremo No Reductor

o OH

o

o

o

núcleo de Gno.

o

o

o

o

o

o o

o

o

o

o

Amilo (1-4) a (1-6) trans glicosidasa o glucosil-(4-6) o

o

o

núcleo de Gno.

o

o

FUNCIÓN DE GLUCOGENINA

Destino de las triosas fosfato en plantas ALMIDÓN (Almacenamiento)

SACAROSA (transporte)

CELULOSA (pared celular)

HEXOSAS FOSFATO

PENTOSAS FOSFATO

ADP NADP+

TRIOSAS FOSFATO

ATP NADPH

Reacciones de la fotosíntesis dependientes de la luz

CO2 H2O

Destino de las triosas fosfato en plantas para la síntesis de sacarosa o almidón

sacarosa fosfatasa

Pi

Sacarosa 6-P Sacarosa 6-fosfato sintasa UDP-Glu

Fructosa 1.6-bifosfatasa

almidón