Metabolismo de la glucosa
Páginas: 10 (2360 palabras)
Publicado: 17 de septiembre de 2012
La glucolisis
La respiración celular involucra la producción de ATP usando la energía liberada por la oxidación de la glucosa, grasa y otras sustancias. Si la glucosa es el sustrato, la primera etapa de la respiración celular es una ruta metabólica llamada glucólisis. La ruta es catalizada por enzimas en el citoplasma. La glucosa se oxida parcialmente en la ruta y produce una pequeña cantidadde ATP. Se realiza oxidación parcial sin el uso de oxígeno, de modo que la glucólisis pueda formar parte de la respiración aeróbica y anaeróbica
Una glucosa se convierte en dos piruvatos. Dos moléculas de ATP son usadas por glucosa, pero se producen cuatro, de modo que hay una producción total de dos moléculas de ATP. Dos NAD+ son convertidos en dos NADH + H
1.3 LA CONVERSIÓN DE GLUCOSA ENPIRUVATO EN LA GLUCÓLISIS
1. fase de gasto energético o “fase de hexosas” o etapa “preparativa”. Es una etapa degradativa. No es oxidativa y además no se produce ATP, sino que se consumen 2 moléculas de ATP por cada glucosa.
2. Fase de obtención de energía o “fase de triosas” o etapa “oxidativa”. Se oxida el NAD, que se transforma en NADH + H+y se forman 4 moléculas de ATP por trasferencia degrupos fosfato al ADP.
ETAPAS DE LA GLUCOLISIS
1ª FASE: GASTO O APORTE ENERGÉTICO.
Reacción 1. Fosforilación en el C6 de la Glucosa para dar Glucosa-6-fosfato. De éste modo se consigue activar la molécula (aumentar su energía), para poder utilizarla en otros procesos. Para que se rompa el esqueleto carbonado es necesaria la hidrólisis de una molécula de ATP de la reserva celular.
Estareacción es irreversible y está catalizada por un enzima denominado hexokinasa (kinasa = cataliza reacciones de fosforilación), que constituye el primer punto de control de la ruta, pues es inhibida por altas concentraciones de G6P, aunque es independiente de la concentración de ATP.
Reacción 2. Isomerización de la Glucosa-6-P para dar Fructosa-6-P. La G6P rompe su forma cíclica y se abre, sufriendounos procesos que dan lugar a la formación de un intermediario de reacción, denominado cis-enol, con una corta vida que seguidamente se transforma en una cetosa, que al ciclarse da lugar a la forma furanosa de la F6P.
Reacción 3. Fosforilación de la Fructosa-6-P en el C1, para dar fructosa-1,6-bisfosfato (FBP).
Es una reacción irreversible, catalizada por una kinasa, concretamente lafosfofructokinasa-1 (PFK-1), que fosforila el carbono 1 de la F6P. Ésta reacción constituye el 2º y principal punto de control de la glucolisis, pues cuando las concentraciones de ATP son altas, este enzima es inhibido y cesa la glucolisis. También está controlada por las concentraciones de citrato.
Reacción 4. Fragmentación de la Fructosa-1,6-Bifosfato que dará 2 triosas fosfato:
a)Dihidroxiacetona- fosfato (DHAP)
b) Gliceraldehido-3-fosfato (G3P)
La 3-fosfodihidroxiacetona (DHAP) corresponde a los átomos de carbono 1, 2 y 3 de la FBP, mientras que el gliceraldehido-3-fosfato procede de a los carbonos 4, 5 y 6 de la FBP, siendo el C6 el 1º de la nueva molécula (G3P)
El enzima que cataliza esta reacción es una aldolasa, concretamente recibe el nombre de fructosa bisfosfatoaldolasa.
Reacción 5. Isomerización de la dihidroxiacetona-fosfato (DHAP) que se ransforma en otra molécula de gliceraldehido-3-P en una reacción reversible.
Reacción catalizada por la triosa-fosfato isomerasa.
2ª FASE: GANANCIA O BENEFICIO ENERGÉTICO
Reacción 6. Oxidación y Fosforilación del D-Gliceraldehido-3-P (G3P) para dar 1,3- Bifosfoglicerato. Se trata de una oxidación querequiere por tanto una reducción. Al mismo tiempo se produce la incorporación de un Pi (fosforo inorgánico) por cada molécula de G3P, el cual va a quedar unido mediante un enlace rico en energía. Los dos hidrógenos del carbono 1 pasan al coenzima NAD+, el cual es reducido a NADH + H+, y se forma un doble enlace C = O. Se trata de una deshidrogenación u oxidación del sustrato.
Reacción 7....
La respiración celular involucra la producción de ATP usando la energía liberada por la oxidación de la glucosa, grasa y otras sustancias. Si la glucosa es el sustrato, la primera etapa de la respiración celular es una ruta metabólica llamada glucólisis. La ruta es catalizada por enzimas en el citoplasma. La glucosa se oxida parcialmente en la ruta y produce una pequeña cantidadde ATP. Se realiza oxidación parcial sin el uso de oxígeno, de modo que la glucólisis pueda formar parte de la respiración aeróbica y anaeróbica
Una glucosa se convierte en dos piruvatos. Dos moléculas de ATP son usadas por glucosa, pero se producen cuatro, de modo que hay una producción total de dos moléculas de ATP. Dos NAD+ son convertidos en dos NADH + H
1.3 LA CONVERSIÓN DE GLUCOSA ENPIRUVATO EN LA GLUCÓLISIS
1. fase de gasto energético o “fase de hexosas” o etapa “preparativa”. Es una etapa degradativa. No es oxidativa y además no se produce ATP, sino que se consumen 2 moléculas de ATP por cada glucosa.
2. Fase de obtención de energía o “fase de triosas” o etapa “oxidativa”. Se oxida el NAD, que se transforma en NADH + H+y se forman 4 moléculas de ATP por trasferencia degrupos fosfato al ADP.
ETAPAS DE LA GLUCOLISIS
1ª FASE: GASTO O APORTE ENERGÉTICO.
Reacción 1. Fosforilación en el C6 de la Glucosa para dar Glucosa-6-fosfato. De éste modo se consigue activar la molécula (aumentar su energía), para poder utilizarla en otros procesos. Para que se rompa el esqueleto carbonado es necesaria la hidrólisis de una molécula de ATP de la reserva celular.
Estareacción es irreversible y está catalizada por un enzima denominado hexokinasa (kinasa = cataliza reacciones de fosforilación), que constituye el primer punto de control de la ruta, pues es inhibida por altas concentraciones de G6P, aunque es independiente de la concentración de ATP.
Reacción 2. Isomerización de la Glucosa-6-P para dar Fructosa-6-P. La G6P rompe su forma cíclica y se abre, sufriendounos procesos que dan lugar a la formación de un intermediario de reacción, denominado cis-enol, con una corta vida que seguidamente se transforma en una cetosa, que al ciclarse da lugar a la forma furanosa de la F6P.
Reacción 3. Fosforilación de la Fructosa-6-P en el C1, para dar fructosa-1,6-bisfosfato (FBP).
Es una reacción irreversible, catalizada por una kinasa, concretamente lafosfofructokinasa-1 (PFK-1), que fosforila el carbono 1 de la F6P. Ésta reacción constituye el 2º y principal punto de control de la glucolisis, pues cuando las concentraciones de ATP son altas, este enzima es inhibido y cesa la glucolisis. También está controlada por las concentraciones de citrato.
Reacción 4. Fragmentación de la Fructosa-1,6-Bifosfato que dará 2 triosas fosfato:
a)Dihidroxiacetona- fosfato (DHAP)
b) Gliceraldehido-3-fosfato (G3P)
La 3-fosfodihidroxiacetona (DHAP) corresponde a los átomos de carbono 1, 2 y 3 de la FBP, mientras que el gliceraldehido-3-fosfato procede de a los carbonos 4, 5 y 6 de la FBP, siendo el C6 el 1º de la nueva molécula (G3P)
El enzima que cataliza esta reacción es una aldolasa, concretamente recibe el nombre de fructosa bisfosfatoaldolasa.
Reacción 5. Isomerización de la dihidroxiacetona-fosfato (DHAP) que se ransforma en otra molécula de gliceraldehido-3-P en una reacción reversible.
Reacción catalizada por la triosa-fosfato isomerasa.
2ª FASE: GANANCIA O BENEFICIO ENERGÉTICO
Reacción 6. Oxidación y Fosforilación del D-Gliceraldehido-3-P (G3P) para dar 1,3- Bifosfoglicerato. Se trata de una oxidación querequiere por tanto una reducción. Al mismo tiempo se produce la incorporación de un Pi (fosforo inorgánico) por cada molécula de G3P, el cual va a quedar unido mediante un enlace rico en energía. Los dos hidrógenos del carbono 1 pasan al coenzima NAD+, el cual es reducido a NADH + H+, y se forma un doble enlace C = O. Se trata de una deshidrogenación u oxidación del sustrato.
Reacción 7....
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