GLUCÓLISIS Y

LA OXIDACIÓN DEL PIRUVATO

Dr. Hernán Urgílez.Msc. Ornella Portillo.

GLUCÓLISISPrincipal vía para el metabolismo de la glucosa, ocurre e el Citosol

de todas las célulasPuede funcionar de manera aerobia o anaerobia, según la disponibilidad

del oxígeno y la cadena de transporte de electrones

Los eritrocitos que carecen demitocondrias, dependen por completode la glucosa como combustiblemetabólico y la metabolizan medianteglucólisis anaeróbica

La glucólisis es la principal víapara la fructosa, glucosa,galactosa y otros carbohidratosderivados de la dieta

VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)

GLUCOSAMg

Hexocinasa

ATPADP

GLUCOSA 6- FOSFATO

GLU 1

• Proceso de fosforilación.• Reacción exergónica.• Catálisis enzimática.

VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)

GLU 2

• Conversión de la glucosa.• Aldohexosa - Cetohexosa.

GLUCOSA 6-FOSFATO

Fosfoglucoisomerasa

FRUCTOSA 6- FOSFATO

VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)

Fructosa 6- FosfatoMg2+

Fosfructocinasa

ATPADP

Fructosa 1,6- Bisfosfato

• Se libera el grupo oxhidrilo.• Se genera la fosforilación.• Reacción irreversible.

GLU 3GLU 3

VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)

GLU 4

• Ruptura de la Bifosfohexosa.• Reacción reversible.• Catalizada pro Aldolasa.

Fructosa 1,6- Bisfosfato

Gliceraldehído + 3- Fosfato +Fosfato de dihidroxiacetona

Aldolasa

VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)

GLU 5

• Comparte la mismarelación que GLU 4.

• Es catabolizado por suInterconversión agliceraldehído y 3-fosfato

NAD+

NADH + H+

1,3 – biMg 2+ + Fosfoglicerato

Gliceraldehído + 3- Fosfato + Fosfato de dihidroxiacetona

GLU 5

Primera Fase de la Glucólisis

GLUCOSA + 2 ATP 2 Gliceraldehído 3-Fosfato + 2 ADP

“Única vía universal del metabolismo energético, ya que ocurre en

casi todas las células: aerobias, anaerobias y facultativas”

Segunda Fase de la GlucólisisOxidación acoplada a la síntesis de ATP

GLU 6NAD+

NADH + H+

1,3 – biMg 2+ + Fosfoglicerato

Gliceraldehído + 3- Fosfato + Fosfato de dihidroxiacetona

GLU 6

• Importante aceptador de electrones.• Las coenzimas NAD se convierten en NADH+

• Para la conservación de la energía es básica lareacción de acoplamiento del paso oxidativo.

• El catalizador es una enzima.

ESQUEMA DE LA TRANSFORMACIÓN DEL GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO A 3 FOSFOGLICERATO

VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)

GLU 7NAD+

NADH + H+

3 - fosfoglicerato

1,3 - bigMg2+ + fosfoglicerato

Fosfogliceratocinasa

Segunda Fase de la Glucólisis

2 – gliceraldehído 3-P + 2 NAD+ + 2 ADP

2,3 – fosfoglicerato + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP

“Hasta eta etapa no se ha obtenido rendimiento neto o ganancia de energía en formato de ATP, lo que si ocurre en la parte final

de la vía”

Tercera Fase de la Glucólisis

GLU 8

• La unión éster se convierte en una unión fosfoenol de alta energía.

3 - fosfoglicerato

2 - fosfoglicerato

Fosfogliceratomutasa

Tercera Fase de la GlucólisisGLU 9

2 - fosfoglicerato

H2OEnolasa

Fosfoenol Piruvato

2- fosfoglicerato + 2 ADP 2- Piruvato + 2 H2O + 2 ATP

Tercera Fase de la Glucólisis

GLU 10• Representa a ganancia neta de la

vía glucolítica.• La ganancia asume 3 reacciones

que ocurren desde la glucosahasta el Piruvato.

• Resumen de las 3 fases de laglucólisis.

ADP

ATP

Piruvato

Fosfoenol Piruvato

Piruvatocinasa

Glucosa + NAD+ + 2ADP + 2 Pi 2 Piruvato + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O

Tercera Fase de la Glucólisis

GLU 10ADP

ATP

Piruvato

Fosfoenol Piruvato

Piruvatocinasa

Fase Final de la GlucólisisFormación de Lactato

• Compuesto orgánico de 3 carbones.• El lactato se produce en un proceso

de reducción.• Enzima lactato deshidrogenasa

cataliza la reacción GLU 11.

2 Piruvato + NADH + 2H+ 2 Lactato + 2 NAD+

NADH+ + H+

NAD

LACTATO

PIRUVATO

Lactato Deshidrogenasa

GLU 11

Fase Final de la GlucólisisGLU 11

VÍA DE LA GLUCÓLISIS

REACCIÓN DE LA GLUCÓLISIS

GLUCOSA + 2 ADP + 2P 2 LACTATO + 2 ATP + 2H2O

LA GLUCOSAEntra a la glucólisis por medio defosforilación hacia glucosa 6- fosfatocatalizada por la hexocinasa, usandoATP como donador de fosfato

La hexocinasa es inhibida demanera alostérica por suproducto, la glucosa 6-fosfato

OBTENCIÓN GLUCÓLISIS

SUSTRATOS • Glucosa• Glucógeno• otras hexosas

PRODUCTOS • Piruvato• ATP• NADH (en anaerobiosis lactato glicerol y ATP)

ENERGÍA Libera

REACCIONES COMUNES 7 reacciones de la glucólisis son comunes a los gluconeogénesis

REACCIONES PARTICULARES • Glucosa a glucosa 6- fosfato, fructosa, 6- fosfato a fructosa

• 1,6 – biofosfato • fosfoenol Piruvato a Piruvato (un paso)

SITIOS DE REGULACIÓN 2 de las anteriores

SITUACIÓN FISIOLÓGICA EN LA QUE OPERA • Abundante disponibilidad de carbohidratoscelulares

• Estado posabortivo

PRINCIPAL TEJIDO DONDE OCURRE Músculo

FRACCIÓN SUBCELULAR DONDE SE REALIZA Exclusivamente en el Citosol

ENFERMEDADES: Deficiencia de enzimas

ANEMIAS HEMOLITICAS

CAQUEXIA POR

CÁNCER

ACIDOSIS LACTICA

FATIGA

LOS TEJIDOS “Los tejidos que funcionan en condicioneshipóxicas producen lactato”

Producción de Lactato

CEREBRO

TUBO DIGESTIVO

MÉDULA RENAL

RETINAPIEL

Cáncer

Captación de Lactato

CORAZÓN

HIGADO

RIÑÓN

“Cuando la producción de lactato es alta, como en el ejercicio vigoroso, el choque séptico y la caquexia por cáncer, gran parte se utiliza en el

hígado para la gluconeogénesis ”

PASOS QUE INVOLUCRAN REACCIONES DESEQUILIBRADAS

PRINCIPALES SITIOS DE LA REGULACIÓN DE LA GLUCÓLISIS

• HEXOCINASA.• FOSFRUCTOCINASA.• PIRUVATO CINASA.

La fructosa entra a la glucólisis mediante fosforilación hacia fructosa 1-fosfato, y

evita los principales pasos reguladores; de este modo, da por resultado la

formación de más Piruvato (y acetilCoA) que el necesario para la formación de

ATP

“En el hígado y el tejido adiposo, esto lleva a aumento de la lipogénesis, y

una ingestión alta de fructosa puede ser un factor en la aparición de

obesidad”

“LA OXIDACIÓN DEL PIRUVATO HACIA ACETIL CoA ES LA RUTA

IRREVERSIBLE DESDE LA GLUCÓLISIS HACIA EL CICLO DEL ÁCIDO

CÍTRICO ”

El Piruvato formado en elCitosol, es transportado hacia lamitocondria mediante unimportador de protón.

Dentro de la mitocondria, sedescarboxila de maneraoxidativa hacia Acetil-CoAmediante un complejo demúltiples enzimas relacionadocon la membrana mitocondrialinterna.

ASPECTOS CLÍNICOS“La inhibición del metabolismo del Piruvato

lleva a acidosis láctica”

Debido a la dependencia delcerebro de la glucosa como uncombustible, estos defectosmetabólicos por lo general causanalteraciones neurológicas.

ALCOHÓLICOS

• Deficiencia de Tiamina.• Acidosis pirúvica.• Acidosis láctica

Deficiencia hereditaria de Piruvato deshidrogenasa

• Defecto en uno o más de los componentes del complejo de enzimas.• Acidosis láctica.

Al proporcionar lípido como un combustiblealternativo, por ejemplo, durante lainanición, cuando los ácidos grasos libres ylos cuerpos cetónicos en la sangre estánaumentados, la capacidad para desempeñartrabajo mejora.

ASPECTOS CLÍNICOS

Deficiencia Fosfofructocinasa

Baja capacidad para hacer ejercicios.

Deficiencia hereditaria de Aldolasa A / Deficiencia de Piruvato cinasaAnemia hemolítica