Glucólisis Química Biológica II FaCENA- UNNE
Dra .María Victoria Aguirre Profesora Titular
Objetivos Conocer las principales etapas de la glucólisis Interpretar su rol fisiológico en los diferentes tejidos. Identificar los puntos clave para su regulación. Aprender a realizar un balance energético del
catabolismo de la glucosa en condiciones aeróbicas y anaeróbicas. Diferenciar glucólisis aeróbica y anaeróbica.
Homeostasis de la glucosa
Bioquímica Clínica- Allan Gaw, Robert A. Cowan. 2ª ed.
Importancia funcional de la glucólisis Depende casi exclusivamente de Glu sanguínea como fuente de energía. Principal regulador de la GLUCEMIA
Glóbulos rojos: dependen enteramente De esta vía para producir ATP.
En anaerobiosis, principal recurso para obtener energía
Provee precursores para la Síntesis de triacilglicéridos
Como ingresa la glucosa ??
Trasportadores de glucosa (GLUT) Glut-1: parece ser el transportador más ampliamente
distribuido en el ser humano. Se expresa eritrocitos, células endoteliales, placenta, glóbulos blancos, células de la retina, tejidos fetales, etc. Glut 2: de baja afinidad. Se expresa en hígado humano adulto, riñón, células beta de los islotes de Langerhans y en la membrana basolateral de las células epiteliales del intestino delgado. Glut 3: de alta afinidad que fue caracterizado primariamente en cerebro. Se expresa en cerebro y nervios periféricos. Glut 4: Se expresa fundamentalmente en tejido muscular estriado, tejido muscular cardíaco y adipocito. La regulación de su localización en el citosol o en la membrana es bajo control de la Insulina. Glut 5: Se expresa fundamentalmente en la células del ribete en cepillo del intestino delgado donde media el paso de la fructosa desde el lumen a la célula epitelial intestinal.
Bioquímica médica.John W. Baynes, Marek H. Dominiczak
Membrana apical
Membrana basolateral
From Wright EM, Hirayama BA, Loo DDF, et al: Intestinal sugar transport. In Johnson LR, Alpers DH, Christensen J, et al [eds]: Physiology of the Gastrointestinal Tract, 3rd ed. New York, Raven Press, 1994, p 1752.)
Kumar: Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease, Professional Edition , 8th ed.
GLUT 4
Ahora si... Etapas de la glucólisis FASE I: Preparatoria,se invierte energía, la glucosa es fosforilada y fragmentada, dando lugar a dos moléculas de gliceraldehido-3-fosfato.
•FASE II . Las dos moléculas anteriormente formadas se convierten a dos moléculas de piruvato, con producción energía.
Todas las enzimas involucradas se encuentran en el citosol * La
glucosa es fosforilada en el carbono 6
Constituye una encrucijada metabólica. Promueve gradiente favorable la entrada de Glu. Las membranas celulares son impermeables a Glu-6-P. Transforma a la Glu en un compuesto susceptible de futuras transformaciones.
Fase I
+ AMP
Fru 2,6 bisfosfato
Citrato
ATP
-
ADP
Fase II Enzima inhibida por el Yodoacetato
Primera fosforilación a nivel de sustrato
Fluoruro
Segunda fosforilación a nivel de sustrato
Mathews CK, van Holde KE & Ahern KG. Bioquímica, 3ª Ed. 2002
Glucólisis aeróbica vs anaeróbica Condiciones anaeróbicas
Músculo en contracción vigorosa, en eritrocitos y en algunos microorganismos.
DESTINOS DEL PIRUVATO Con adecuada provisión de O2 es oxidado a CO2 + H2O
Condiciones aeróbicas
Importancia de la glucólisis anaerobia a) Permite continuidad de trabajo a aquellos tejidos que pueden funcionar bajo circunstancias de hipoxia, ej.: músculo esquelético b) La glucólisis eritrocitaria finaliza siempre con la producción de lactato. c) El lactato producido puede trasformarse en glucosa en el hígado. (Ciclo de Cori) d) Las 2 moléculas de lactato producidas conservan gran parte de la energía original de la glucosa. e) En eritrocitos permite obtener el 2,3 DPG por un desvío
Resumen
Regulación de la glucólisis
Rendimiento energético de la glucólisis
Lanzadera Glicerol -3- P
Lanzadera malato- aspartato
Pero glucosa no es el único monosacárido que ingresa al organismo..veamos otros azúcares de interés ….
Para finalizar ….
Fermentación No usan oxígeno Produce menos ATP La fermentación típica es llevada a cabo por las levaduras. Son propias de los microorganismos, como algunas bacterias y levaduras. se produce También en la mayoría de las células de los animales (incluido
el hombre),; algunas células, como los eritrocitos, el tejido muscular de los animales realiza la fermentación láctica cuando el aporte de oxígeno a las célulasmusculares no es suficiente para el metabolismo aerobio y la contracción muscular. Las fermentaciones pueden ser: naturales, cuando las condiciones ambientales permiten la interacción de los microorganismos y los sustratos orgánicos susceptibles; o artificiales, cuando el hombre propicia condiciones y el contacto referido.
Fermentación Láctica
Fig. 8-12, p.133
glucólisis 2
C6H12O6
Fermentación Láctica
ATP inversión
2 NAD+
2 ADP 2
4
NADH
ATP cosecha
2 piruvato
2 ATP netos lactate fermentation
electrones, hidrógeno froma NADH
2 lactato Fig. 8-11, p.133
Fermentación Alcohólica
Fig. 8-10a, p.132
Usos en la industria
Conclusiones La glucólisis es la vía inicial del catabolismo de la glucosa. Ocurre a nivel citosolico. Trascurre ya sea de manera aerobia o anaerobia, pero el precio
es una menor cantidad de energía por mol de glucosa. Por lo tanto se requiere mucha mas glucosa para proporcionar la misma cantidad de energía. Es una vía principalmente catabólica pero genera metabolitos para otras síntesis. Se encuentra regulada principalmente a nivel de 3 enzimas,que catalizan reacciones irreversibles a lo largo de la vía.
