glucolisis ciclo metabolico

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Glucolisis

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Page 1: Glucolisis ciclo metabolico

Glucolisis

Page 2: Glucolisis ciclo metabolico

La glucólisis o glicólisis (del griego glycos, azúcar y lysis, ruptura)es la ruta metabólica mediante la que se degrada la glucosahasta dos moléculas de piruvato, a la vez que se produce energíaen forma de ATP (Adenosín trifosfato)la biomolécula energética básica del metabolismocelular) y de NADH(nicotinamida adenina dinucleótida)La ruta esta formada por diez reacciones enzimáticas, Es unaruta metabólica universalmente distribuida en todos losorganismos y células. 

Definición:

Page 3: Glucolisis ciclo metabolico

Es la conversión de glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico (compuesto de 3carbonos).

Se usan dos moléculas de ATP, pero se producen cuatro.

El H, junto con electrones, se unen a una coenzima que se llama Nicotín Adenín dinucleótido (NAD+) y forma NADH

Page 4: Glucolisis ciclo metabolico

Funcion:

Page 5: Glucolisis ciclo metabolico

Ocurre en el citosol de la célula (el medio Interno acuoso del Citoplasma) que esta formado por un 85% de agua con un gran contenido de sustancias dispersas en él.

Page 6: Glucolisis ciclo metabolico

La glucosa (se encuentra en la fruta o en la miel)de rápida absorción intestinal  y su ubicación tisular se encuentra en el hígado y en el músculo ya que en estos se almacena en forma de glucógeno.

Page 7: Glucolisis ciclo metabolico

A partir del sustrato inicial (Glucosa) se libera energía en forma de ATP a medida que el Monosacárido se degrada, se producen varios metabolitos importantes que se utilizan en otras etapas del metabolismo.

La degradación atraviesa una serie consecutiva de reacciones enzimáticas que dan como resultado la formación de productos específicos: piruvato, lactato, alcohol o CO2.

La glucolisis se puede considerar una vía anaerobia para producir ATP, cuando funciona así el producto final es el ion lactato no el piruvato, sin embargo una vez que llega el oxigeno, la célula convierte el lactato en piruvato.

Page 8: Glucolisis ciclo metabolico

FASES DE LA GLUCOLISIS

Las primeras cinco etapas constituyen la fase preparatoria. En estas reacciones se fosforila enzimáticamente la glucosa por el ATP, primero en el átomo de carbono 6, y más tarde en el átomo de carbono 1, rindiendo fructosa 1,6-bifosfato, que se escinde en dos mitades rindiendo dos moléculas de gliceraldehido 3-fosfato; que es el producto de la primera fase de la glucolisis. Se debe tener en cuenta que se deben consumir dos moléculas de ATP, para activar o cebar la molécula de glucosa y prepararla para su escisión en dos fragmentos de 3 carbonos. Otras hexosas particularmente la D-fructosa, D-galactosa y la D-manosa pueden incorporarse también en la fase preparatoria de la glucolisis, después de haber sido fosforiladas. La fase preparatoria de la glucolisis sirve para recoger las cadenas carbonatadas de todas las hexosas metabolizadas en forma de un producto común que es el gliceraldehido 3-fostato.

PRIMERAS ENZIMAS:

1-HEXOCINASA 2- GLUCOSA-6-FOSFATO ISOMERASA 3-FOSFOFRUCTOCINASA 4-ALDOLASA

Page 9: Glucolisis ciclo metabolico

La segunda fase de la glucolisis, promovida por las restantes 5 enzimas, representa el pago de los réditos de la glucolisis, ya que la energía liberada al convertirse en dos moléculas de gliceraldehido 3-fosfato en dos moléculas de piruvato, se conserva en la fosforilacion acoplada de cuatro moléculas de ADP a ATP. Aunque las cuatro moléculas de ATP se forman en la segunda fase, el rendimiento global es de dos moléculas de ATP por molécula de glucosa empleada, ya que en la primera fase de la glucolisis se consumen dos moléculas de ATP.

ENZIMAS RESTANTES: 5-TRIOSA FOSFATO ISOMERASA 6-GLICERAL-3-FOSFATO DESHIDROGENASA 7-FOSFOGLICERATO CINASA 8-FOSFOGLICERATO MUTASA 9-ENOLASA 10- PIRUVATO CINASA 11-LACTATO DESHIDROGENASA.

Page 10: Glucolisis ciclo metabolico
Page 11: Glucolisis ciclo metabolico

La primera reacción es la transferencia de un grupo fosforilo de ATP a la Glucosa-6-fosfato.

Esta reacción es catalizada por la enzima hexoquinasa.

La D-glucosa se ceba.

Fosforilacion de la glucosa

Page 12: Glucolisis ciclo metabolico

FOSFORILACION DE LA GLUCOSA

OH

OH

OH

CH2

OH

OH

O

GLUCOSA GLUCOSA-6 FOSFATO

OHOH

O

OHOH

CH2O

HEXOQUINASA

ATP ADP

Mg2+

Page 13: Glucolisis ciclo metabolico

La glucosa-6-fosfato se isomeriza a fructosa-6-fosfato.

Esta reacción es catalizada por la enzima fosfoglucoisomerasa.

Esta reacción implica el desplazamiento del oxigeno del carbonilo desde el átomo del carbono uno al átomo del carbono dos.

Conversión de la glucosa-6-fosfato en fructosa-6-fosfato.

Page 14: Glucolisis ciclo metabolico

Conversión de la glucosa-6-fosfato en fructosa-6-fosfato.

FOSFOHEXOSA ISOMERASA

GLUCOSA 6- FOSFATO

OH

O

OHOH

OH

CH2PO

FRUCTOSA 6-FOSFATO

OH

CH2O CH2

OH

OH

P

O

Page 15: Glucolisis ciclo metabolico

Reacción catalizada por la fosfofructoquinasa.

Cataliza la transferencia de un grupo fosfato del ATP y fosforila al 6-fosfato en la posición 1 para rendir a la fructosa 1,6-bifosfato.

Fosforilacion de fructosa-6-fosfato a fructosa-1,6,-bifosfato.

Page 16: Glucolisis ciclo metabolico

FOSFORILACION DE LA FRUCTOSA 6-FOSTATO A FRUCTOSA 1,6-BIFOSFATO

FRUCTOSA 1,6-BIFOSFATO

O CH2

OH

OH

CH2

P

OO

FRUCTOSA 6-FOSFATO

OH

CH2O CH2

OH

OH

P

OFOSFOFRUCTO

QUINASA

ATP ADP

Page 17: Glucolisis ciclo metabolico

La fructosa 1,6-bifosfato se escinde reversiblemente rindiendo dos fosfatos de triosas diferentes, el gliceraldehido 3-fosfato (aldosa) y el fosfato dihidroxiacetona (cetona)

Esta reacción concluye técnicamente con la fase preparatoria de la glucolisis.

Desdoblamiento (incisión) de la fructosa 1,6-bifosfato

Page 18: Glucolisis ciclo metabolico

Desdoblamiento (incisión) de la fructosa 1,6-bifosfato

CCH2 CO

HOH

H

OP

GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO

C C C

O H

HOH

H

H

H

OP

DIHIDROXIACETONA FOSFATO

FRUCTOSA BIFOSFATO ALDOLASA

FRUCTOSA 1,6-BIFOSFATO

O CH2

OH

OH

CH2

PP

OO

Page 19: Glucolisis ciclo metabolico

Reacción catalizada por la enzima triosa fosfato isomerasa.

El gliceraldehido 3-fosfato es el único que puede seguir con los pasos de la glucolisis por lo tanto se isomerisa el dihidroxiacetona.

ISOMERACION DE DIHIDROXIACETONA FOSFATO EN GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO

Page 20: Glucolisis ciclo metabolico

Isomeracion de dihidroxiacetona fosfato en gliceraldehido-3-fosfato

CCH2 CO

HOH

H

OP

GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO

C C C

O H

HOH

H

H

H

OP

DIHIDROXIACETONA FOSFATO

TRIOSA FOSFATO ISOMERASA

Page 21: Glucolisis ciclo metabolico

En esta FASE se conserva la energía de la glucolisis ya que conduce a la formación de ATP.Comenzaremos por observar GLICERALDEHIDO-3FOSFATO energetizar una molécula de NAD (Nicotinamida adenina dinucleótido) el NAD es uno de los grupos intermedios de carga de energía para la formación de ATP. Su estructura compleja se dedica a transferir energía Esta molécula se reduce para formar NADH2

Segunda fase de la glucolisis

Page 22: Glucolisis ciclo metabolico

CCH2 CO

HOH

H

OP

GLICERALDEHIDO 3 FOSFATO

Oxidación del gliceraldehido 3-fosfato.

NAD+

NADH2

CCH2 CO

PiOH

H

OP

1,3-BIFOSFOGLICERATO

GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO DESHIDROGRENASA O

Primera reacción de la segunda fase

+2hPi

Page 23: Glucolisis ciclo metabolico

CONVERSION DEL1,3- BIFOSFOGLICERATO Y OBTENCION DE ATP

CCH2 CO

POH

H

O

P

1,3-BIFOSFOGLICERATO

O

CCH2 CO

OOH

H

O

P

3-FOSFOGLICERATO

ADP ATP

FOSFOGLICERATO QUINASA

H

Acido 3-FOSFOGLICERICO

Mg2+

Page 24: Glucolisis ciclo metabolico

Conversión del 3-fosfoglicerato en 2-fosfoglicerato.

CCH2 CO

OHOH

H

O

P

FOSFOGLICERATO MUTASA

CCH2 CO

OHHO

H

O

3-FOSFOGLICERATO 2-FOSFOGLICERATO

Mg2+

Page 25: Glucolisis ciclo metabolico

FORMACION DE DOBLE ENLACE Y ELIMINACION DE UNA MOLECULA DE AGUA

CCH2 CO

OHHO

H

O

P

CC CO

OH

O

P

ENOLASA

2-FOSFOGLICERATO FOSFOENOLPIRUVATO

H

H

H2O

Mg2+ K+

Deshidratacion del 2-fosfoenol piruvato catalizada por Mg2+ y K+

Page 26: Glucolisis ciclo metabolico

FOSFOENOL PIRUVATO A ENOL PIRUVATO Y REACCION ESPONTANEA A PIRUVATO

Page 27: Glucolisis ciclo metabolico

SE REALIZARON 4 ATP SE INVIETIERON 2 ATP GANANCIA = 2 ATP

Se obtuvieron 2 NADH2

2 PIRUVATOS

CONCLUSIONES

Page 28: Glucolisis ciclo metabolico

Normalmente o el seguimiento optimo del piruvato y del NADH2 obtenidos de la glucolisis. Pasarían ciclo al de Krebs pero con la presencia de oxigeno.

Sin embargo cuando hay ausencia de oxigeno el piruvato reacciona con una enzima llamada lactato deshidrogenasa y un NADH2. Produciendo NAD+ y Acido láctico

El NAD+ obtenido se vuelve a utilizar en la segunda fase de la glucolisis

Page 29: Glucolisis ciclo metabolico

FERMENTACION LACTICA: Piruvato a lactato

LACTATO DESHIDROGENASA

NADH2 NAD+

OH

C

LACTATO

“EN AUSENCIA DE OXIGENO”(hipoxia)

+H

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DESCARBOXILACION OXIDATIVA DEL PIRUVATO

Page 31: Glucolisis ciclo metabolico

La glucosa se oxida a piruvato se continua oxidando hasta obtener energía en la cadena transportadora de electrones, por ello lleva el nombre de “DESCARBOXILACION OXIDATIVA DEL PIRUVATO”La oxidación del piruvato es un conjunto de reacciones bioquímicas catalizado por un complejo enzimático (piruvato deshidrogenasa) localizado en la matriz mitocondrial. etapa previa al ciclo de Krebs posterior a la glucolisis

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Reacciones Enzimas Producto1 Piruvato + pirofosfato de

tiaminaPiruvato Descarboxilasa

Hidroxiniacetil Pirofosfato de Tiamina (PPT)

2 Hidroxiniacetil + Lipoamida Oxidada

Dihidrolipopil Transacetilasa

Acetil DihidropopilAmida

3 Acetil Dihidropopil Amida + Coenzima A

Acetil Coenzima A(Acetil-Co A)

4 Lipoamida Reducida + FAD Dihidrolipoli Deshidrogenasa

FADH2

5 FADH2 + NAD NADH+H

Page 38: Glucolisis ciclo metabolico

La descarboxilacion oxidativa del piruvato ocurre en la matriz mitocondrial.

Interviene un complejo enzimático (Piruvato DH) compuesto por 3 enzimas y 5 coenzimas.

Genera 2NADH equivalente a 6ATP.

Conclusiones