Transaldolasa Y Transcetolasa
Páginas: 5 (1061 palabras)
Publicado: 9 de octubre de 2011
TRANSALDOLASA Y TRANSCETOLASA
La ruta de la pentosa fosfato, es una ruta metabólica estrechamente relacionada con la glucólisis durante la cual se utiliza la glucosa para generar ribosa. Es regulada por la insulina y tiene una doble función, ya que la glucosa se usa para formar NADPH, mientras que también se puede transformar en otros componentes del metabolismo, especialmente pentosas,utilizadas para la síntesis de nucleótidos y de ácidos nucleicos. Con esto crea un puente entre los metabolismos catabólicos y anabólicos de la glucosa.
Consecuentemente, esta ruta metabólica transcurre fuertemente en el tejido adiposo, donde hay una gran oferta de glucosa y una alta necesidad de NADPH, requerido para la biosíntesis de ácidos grasos. Por el contrario, en el tejido muscular, seencuentra una baja necesidad de NADPH, por lo que se realiza la inversión de la ruta.
La ruta de la pentosa fosfato tiene lugar en el citosol, y puede dividirse en dos fases:
*Fase oxidativa: se genera NADPH.
*Fase no oxidativa: se sintetizan pentosas-fosfato y otros monosacáridos-fosfato
[pic]
Fase oxidativa
Es un proceso irreversible, durante el cual, a partir de glucosa-6-fosfato obtenidamediante la fosforilación de la glucosa libre, se obtiene NADPH y finalmente se forma la pentosa ribulosa-5-fosfato, motivo por el cual este proceso metabólico se denomina “la ruta de la pentosa fosfato”.
La reacción general de esta primera fase es:
Glucosa-6-fosfato + 2 NADP+ + H2O → Ribulosa-5-fosfato + 2 NADPH + 2 H+ + CO2
Así, se puede ver como el NADPH es usado en la síntesis de ácidosgrasos y colesterol, reacciones de hidroxilación de neurotransmisores, detoxificación de peróxidos de hidrógeno, así como en el mantenimiento del glutatión en su forma reducida.
[pic]
Fase no oxidativa
La fase no oxidativa de la ruta de la pentosa fosfato se inicia en caso que la célula necesite más NADPH que ribosa-5-fosfato.
La fase no oxidativa de los fosfatos de pentosas se regula enprimera línea según las necesidades y la disponibilidad de sustrato. Puesto que las reacciones involucradas son completamente reversibles, también puede cambiar la dirección de la reacción según la oferta de sustratos.
La primera reacción llevada a cabo es la epimerización, regulada mediante la enzima pentosa-6-fosfato epimerasa, que convertirá la ribulosa-5-fosfato, producto de la fase oxidativa,en xilulosa-5-fosfato, generando así el sustrato necesario para la siguiente reacción controlada por la transcetolasa.
El gliceraldehído-3-fosfato y la fructosa-6-fosfato pueden ser metabolizados por la vía glucolítica, de manera que la vía de la pentosa-fosfato permite que las pentosas sean utilizadas como fuente de energía por organismos que carecen del enzima fosfocetolasa.
Algunos de estosmismos enzimas e intermediarios intervienen en la fijación del CO2 en el ciclo fotosintético del carbono.
Estructura, cinética y mecanismo de la transcetolasa
[pic]
La transcetolasa es una enzima homodimérica, con una masa molecular de aproximadamente 150 kDa y dos sitios activos. Es una enzima dependiente del TPP (pirofosfato de tiamina) que está unida con un ion de metal divalente,generalmente calcio (II). La función del TPP es facilitar el clivaje de la hidroxicetona; le da el poder químico para aceptar y transferir grupos de hidroxicetonas. El TPP esta unido al sitio activo por puentes de hidrógeno entre los carbonilos de la cadena principal y los grupos amino de la enzima y de los aminoácidos de la cadena. El Ca (II) contribuye a la unión de los grupos pirofosfato y losligandos de la enzima mediante quelatos.
El mecanismo sigue una cinética de ping-pong.
[pic]
La transcetolasa actúa sobre sustratos más simples que la transaldolasa, esto extiende su utilidad en las síntesis químicas.
La entrada al centro activo de esta enzima está compuesto principalmente de varios reciduos de arginina , histidina, serina y aspartato, con una cadena lateral de glutamato...
La ruta de la pentosa fosfato, es una ruta metabólica estrechamente relacionada con la glucólisis durante la cual se utiliza la glucosa para generar ribosa. Es regulada por la insulina y tiene una doble función, ya que la glucosa se usa para formar NADPH, mientras que también se puede transformar en otros componentes del metabolismo, especialmente pentosas,utilizadas para la síntesis de nucleótidos y de ácidos nucleicos. Con esto crea un puente entre los metabolismos catabólicos y anabólicos de la glucosa.
Consecuentemente, esta ruta metabólica transcurre fuertemente en el tejido adiposo, donde hay una gran oferta de glucosa y una alta necesidad de NADPH, requerido para la biosíntesis de ácidos grasos. Por el contrario, en el tejido muscular, seencuentra una baja necesidad de NADPH, por lo que se realiza la inversión de la ruta.
La ruta de la pentosa fosfato tiene lugar en el citosol, y puede dividirse en dos fases:
*Fase oxidativa: se genera NADPH.
*Fase no oxidativa: se sintetizan pentosas-fosfato y otros monosacáridos-fosfato
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Fase oxidativa
Es un proceso irreversible, durante el cual, a partir de glucosa-6-fosfato obtenidamediante la fosforilación de la glucosa libre, se obtiene NADPH y finalmente se forma la pentosa ribulosa-5-fosfato, motivo por el cual este proceso metabólico se denomina “la ruta de la pentosa fosfato”.
La reacción general de esta primera fase es:
Glucosa-6-fosfato + 2 NADP+ + H2O → Ribulosa-5-fosfato + 2 NADPH + 2 H+ + CO2
Así, se puede ver como el NADPH es usado en la síntesis de ácidosgrasos y colesterol, reacciones de hidroxilación de neurotransmisores, detoxificación de peróxidos de hidrógeno, así como en el mantenimiento del glutatión en su forma reducida.
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Fase no oxidativa
La fase no oxidativa de la ruta de la pentosa fosfato se inicia en caso que la célula necesite más NADPH que ribosa-5-fosfato.
La fase no oxidativa de los fosfatos de pentosas se regula enprimera línea según las necesidades y la disponibilidad de sustrato. Puesto que las reacciones involucradas son completamente reversibles, también puede cambiar la dirección de la reacción según la oferta de sustratos.
La primera reacción llevada a cabo es la epimerización, regulada mediante la enzima pentosa-6-fosfato epimerasa, que convertirá la ribulosa-5-fosfato, producto de la fase oxidativa,en xilulosa-5-fosfato, generando así el sustrato necesario para la siguiente reacción controlada por la transcetolasa.
El gliceraldehído-3-fosfato y la fructosa-6-fosfato pueden ser metabolizados por la vía glucolítica, de manera que la vía de la pentosa-fosfato permite que las pentosas sean utilizadas como fuente de energía por organismos que carecen del enzima fosfocetolasa.
Algunos de estosmismos enzimas e intermediarios intervienen en la fijación del CO2 en el ciclo fotosintético del carbono.
Estructura, cinética y mecanismo de la transcetolasa
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La transcetolasa es una enzima homodimérica, con una masa molecular de aproximadamente 150 kDa y dos sitios activos. Es una enzima dependiente del TPP (pirofosfato de tiamina) que está unida con un ion de metal divalente,generalmente calcio (II). La función del TPP es facilitar el clivaje de la hidroxicetona; le da el poder químico para aceptar y transferir grupos de hidroxicetonas. El TPP esta unido al sitio activo por puentes de hidrógeno entre los carbonilos de la cadena principal y los grupos amino de la enzima y de los aminoácidos de la cadena. El Ca (II) contribuye a la unión de los grupos pirofosfato y losligandos de la enzima mediante quelatos.
El mecanismo sigue una cinética de ping-pong.
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La transcetolasa actúa sobre sustratos más simples que la transaldolasa, esto extiende su utilidad en las síntesis químicas.
La entrada al centro activo de esta enzima está compuesto principalmente de varios reciduos de arginina , histidina, serina y aspartato, con una cadena lateral de glutamato...
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