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Metabolismo de carbohidratos, Glucólisis (artículo) | Respiración celular.…
Metabolismo de carbohidratos
Glucolisis
Vía metabólica de 10 pasos de generación de energía
Síntesis glucosa-6-fosfato
Conversión de Glc-6-P a Fru-6-P
Isomerización fácilmente reversible
Fosfoglucosa isomerasa (PGI)
Fosforilación Fru-6-P
Segunda inversión de ATP
Reacción muy exergónica irreversible
Fructosa-1-6-difosfato
Fragmentación en dos triosas P
Escisión aldólica, genera un aldehído y una cetona
Ruptura de la fructosa-1,6 difosfato para dar dos intermediarios de 3 carbonos
Gliceraldehido-3-fosfato (G-3-P)
Fosfato de dihidroxiacetona (DHAP)
Interconversión del G-3-P y DHAP
Posterior a esta reacción, la molécula original de glucosa se ha convertido en dos
moléculas de G-3-P
Oxidación del G-3-P
El producto es glicerato-1, 3-difosfato
Primer intermediario de elevada energía
Transferencia del grupo P
Debido a que se forman dos moléculas de glicerato-1, 3-difosfato por cada molécula de
glucosa, esta reacción produce dos ATP
Interconversión del glicerato-3-P
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Transferencia de grupo P de alta energía del glicerato-1, 3-difosfato al ADP
Solo el G-3-P se utiliza como sustrato en la siguiente reacción de la glucolisis
Primera inversión de ATP
Reacción irreversible que requiere Mg2+
Reacción global
D-Glucosa + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ → 2 piruvato + 2ATP + NADH + 2H+ + 2 H2O
Glucogénesis
Síntesis de Glc-1-P
Síntesis de UDP-Glucosa
Formación del enlace glucosídico en proceso endergónico
Síntesis de glucógeno a partir de UDP-Glc
Glucogenina glucosilada (proteína cebadora)
Glucógeno sintasa, cataliza la transferencia del grupo glicosilo del UDP-Glc a los extremos no reductores del glucógeno
Alargamiento de la molécula de glucógeno
La glucógeno sintasa y la enzima ramificante extiende la cadena
Amilo-α (1-4→1,6)-glucosil transferasa (transglucosilasa, enzima ramificante)
El difosfato de uridina-glucosa (UDP-glucosa) es mas reactiva que la glucosa y se mantiene de forma mas segura en el
sitio activo de enzimas que catalizan reacciones de transferencia (glucosil transferasas)
A pesar de que el ∆G°’ es cercano a cero, la reacción se completa por la hidrolisis inmediata del pirofosfato (PPi)
mediada por la pirofosforilasa (∆G°’ = -33.5 kJ/mol)
Fosforilación de Glc-6-P
Conversión de Glc-6-P a Glc-1-P
Biosíntesis de glucógeno
Glucógeno: polisacárido de almacenamiento de Glc; primer línea de defensa ante la disminución de Glc en sangre
Gluconeogénesis
Formación de moléculas nuevas de glucosa a partir de precursores que no son
carbohidratos
Síntesis de PEP a partir de piruvato
Requiere dos enzimas
Piruvato carboxilasa
Convierte el piruvato en oxaloacetato (OAA)
La transferencia de CO2 esta mediada por la
coenzima biotina
PEP carboxicinasa
El OAA se convierte en malato (reacción reversible)
Las células que carecen de esta enzima en la mitocondria, transfieren el OAA al citoplasma utilizando la lanzadera malato
Conversión de la Fru-1,6-diP en Fru-6-P
Reacción exergónica (∆G°’ = -16.7 kJ/mol) irreversible
Formación de Glc de Glc-6-P
Hidrolisis irreversible de la Glc-6-P en glucosa y Pi
La glucosa se libera al torrente sanguíneo
Regulación
Regulada junto con la glucolisis de forma coordinada, por lo que se desperdicia poca energía
Glucogenólisis
Eliminación de la glucosa de los extremos no reductores del glucógeno
Con el Pi, se rompen los enlaces α (1-4)
de las ramificaciones externas
La enzima se detiene cuando llega a cuatro residuos de glucosa del punto de ramificación (glucógeno degradado hasta este punto: dextrina)
Hidrolisis de los enlaces α (1-6) en la ramificación
Transfiere los tres residuos de glucosa mas externos de los cuatro unidos al extremo no reductor mas cercano
Enseguida, elimina al único residuo de glucosa en cada punto de ramificación
Regulación
Tanto la síntesis como la degradación están reguladas por un mecanismo complejo en el que participan la insulina, glucagón, epinefrina y reguladores alostéricos
Insulina
Cuando esta ocupado el receptor de insulina, se convierte en una enzima tirosina cinasa activa
La insulina también aumenta la velocidad de captación de glucosa (excepto en células hepáticas o cerebrales)
Epinefrina
Estrés emocional o agresión física causan la liberación
de epinefrina de la medula suprarrenal
Glucagón
Hormona de 29 aa producida por las células α del páncreas
El glucagón se une a sus receptores en los hepatocitos, elevando la concentración intracelular de adenosín
monofosfato cíclico (cAMP)
Este cAMP (segundo mensajero) amplifica la señal del glucagón e inicia una cascada de fosforilación para activar la
glucógeno fosforilasa
Glucólisis (artículo) | Respiración celular. (s. f.). Khan Academy.
https://es.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration-and-fermentation/glycolysis/a/glycolysis
Introducción al metabolismo (practica). (s. f.). Khan Academy.
https://es.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-energy-and-transport/hs-introduction-to-metabolism/e/introduction-to-metabolism
Repaso de la introducción al metabolismo (artículo). (s. f.). Khan Academy.
https://es.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-energy-and-transport/hs-introduction-to-metabolism/a/hs-introduction-to-metabolism-review
Referencias