Glucolisis_21645
Páginas: 10 (2490 palabras)
Publicado: 28 de septiembre de 2015
TEMA IV. GLUCÓLISIS
1.Generalidades
2.Reacciones de la glucólisis
3.Control de la glucólisis
PRINCIPALES DESTINOS DE LA GLUCOSA
SÍNTESIS DE GLUCÓGENO,
ALMIDÓN, SACAROSA
Reserva
GLUCOSA
Oxidación vía
Pentosas fosfato
RIBOSA-5-FOSFATO
Oxidación vía
glucólisis
PIRUVATO
PRECURSOR
INTERMEDIARIOS
(METABOLITOS)
PRODUCTO
Ecuación global:
GLUCOSA + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi
2 PIRUVATO + 2NADH + 2H++2ATP+2H2O
La conversión de glucosa en piruvato es exergónica:
Glucosa + 2NAD+
2 piruvato + 2NADH + 2H+
∆G1‘o = -146 kJ/mol
y la formación de ATP a partir de ADP y Pi, que es endergónica:
2ADP + 2Pi
2 ATP + 2 H2O
∆G2‘o = 61 kJ/mol
Por lo tanto, la variación global de energía libre estándar es:
∆Gs‘o = ∆G1‘o + ∆G2‘o = -146 kJ/mol + 61 kJ/mol = -85 kJ/mol
La glucólisis es un procesoesencialmente IRREVERSIBLE
IMPORTANCIA DE LOS METABOLITOS FOSFORILADOS
1. Los metabolitos fosforilados no pueden abandonar la célula
2. Los grupos fosforilo son componentes esenciales en la conservación
enzimática de la energía metabólica
3. La fijación de los grupos fosfato a los centros activos de los enzimas
proporciona energía de fijación que contribuye a reducir la energía de
activación aumentandoademás la especificidad de las reacciones
catalizadas enzimáticamente
TRANSFORMACIONES QUÍMICAS EN LA GLUCÓLISIS
La degradación del esqueleto carbonado de la glucosa que produce piruvato
La fosforilación del ADP a ATP por la acción de compuestos fosfato de alta
energía formados durante la glucólisis
La transferencia de un ion hidruro al NAD+, lo cual da como resultado la
formación de NADH NIVELES DE ESTUDIO DE LA VÍA GLUCOLÍTICA:
1. Los pasos de interconversión química
2. El mecanismo de la transformación enzimática
3. La energética de las transformaciones
4. Los mecanismos de control
FASES DE LA GLUCÓLISIS
Primera
Fase:
Fase Preparatoria:
Fosforilación de glucosa
y su conversión en
Gliceraldehído 3-fosato
Segunda
Fase:
Fase de beneficios:
Conversión oxidativa delgliceraldehído 3-fosfato
a piruvato con formación
acoplada de ATP y NADH
FASE PREPARATORIA DE LA GLUCÓLISIS
1. Fosforilación de la glucosa
Glucosa + ATP
Glucosa-6-fosfato + ADP
FASE PREPARATORIA DE LA GLUCÓLISIS
1. Fosforilación de la glucosa
Es el primer paso de la glucólisis
Es una reacción irreversible ∆G’o=-16.7 kJ/mol
La Hexocinasa cataliza la reacción (Transferasa), es un enzima citosólica
Requierede Mg2+
La hexocinasa cataliza la transferencia de un grupo fosforilo del ATP a la glucosa
para formar glucosa-6-fosfato y ADP
LA HEXOCINASA ES UN MONÓMERO
o
8A
De Levadura
Kuser et al. (2008)
Proteins 72:731
o
8A
MECANISMO CATALÍTICO DE LA HEXOCINASA
1. Forma un complejo ternario con la glucosa y el Mg2+-ATP
2. El Mg2+ forma un complejo con los oxígenos del ATP de tal modo que
apantallalas cargas negativas
3. Favoreciendo el ataque nucleofílico por un OH de la glucosa al ATP
ES EL PRIMER CONSUMO DE ATP
LA CÁTALISIS ES POR PROXIMIDAD
Kuser et al. (2008)
Proteins 72:731
FASE PREPARATORIA DE LA GLUCÓLISIS
2. Conversión de la glucosa 6-fosfato en fructosa 6-fosfato
FASE PREPARATORIA DE LA GLUCÓLISIS
2. Conversión de la glucosa 6-fosfato en fructosa 6-fosfato
Es una reacciónreversible ∆G’o=1.7 kJ/mol
La Fosfohexosa isomerasa cataliza la reacción, es un enzima citosólica
La Fosfohexosa isomerasa cataliza el reordenamiento de los grupos carbonilo y
e hidroxilo en el C-1 y C-2 de la glucosa
Es un dímero
de Thermus
termophilus
Yamamoto et al. (2008)
J. Mol. Biol. 382:747
Residuos de la
interface del dímero
responsables de
la estabilidad
Yamamoto et al. (2008)
J. Mol.Biol. 382:747
Residuos del sitio
catalítico
Yamamoto et al. (2008)
J. Mol. Biol. 382:747
REACCIÓN DE LA FOSFOHEXOSA ISOMERASA
CATÁLISIS BÁSICA
Glu
Glu
Glu
FASE PREPARATORIA DE LA GLUCÓLISIS
3. Fosforilación de la fructosa 6-fosfato a fructosa 1,6-bifosfato
Fosfofructoquinasa-1
Mg2+
ATP
Fructosa-6-fosfato
ADP
Fructosa-1,6-bifosfato
MgATP2-
FASE PREPARATORIA DE LA GLUCÓLISIS
3....
1.Generalidades
2.Reacciones de la glucólisis
3.Control de la glucólisis
PRINCIPALES DESTINOS DE LA GLUCOSA
SÍNTESIS DE GLUCÓGENO,
ALMIDÓN, SACAROSA
Reserva
GLUCOSA
Oxidación vía
Pentosas fosfato
RIBOSA-5-FOSFATO
Oxidación vía
glucólisis
PIRUVATO
PRECURSOR
INTERMEDIARIOS
(METABOLITOS)
PRODUCTO
Ecuación global:
GLUCOSA + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi
2 PIRUVATO + 2NADH + 2H++2ATP+2H2O
La conversión de glucosa en piruvato es exergónica:
Glucosa + 2NAD+
2 piruvato + 2NADH + 2H+
∆G1‘o = -146 kJ/mol
y la formación de ATP a partir de ADP y Pi, que es endergónica:
2ADP + 2Pi
2 ATP + 2 H2O
∆G2‘o = 61 kJ/mol
Por lo tanto, la variación global de energía libre estándar es:
∆Gs‘o = ∆G1‘o + ∆G2‘o = -146 kJ/mol + 61 kJ/mol = -85 kJ/mol
La glucólisis es un procesoesencialmente IRREVERSIBLE
IMPORTANCIA DE LOS METABOLITOS FOSFORILADOS
1. Los metabolitos fosforilados no pueden abandonar la célula
2. Los grupos fosforilo son componentes esenciales en la conservación
enzimática de la energía metabólica
3. La fijación de los grupos fosfato a los centros activos de los enzimas
proporciona energía de fijación que contribuye a reducir la energía de
activación aumentandoademás la especificidad de las reacciones
catalizadas enzimáticamente
TRANSFORMACIONES QUÍMICAS EN LA GLUCÓLISIS
La degradación del esqueleto carbonado de la glucosa que produce piruvato
La fosforilación del ADP a ATP por la acción de compuestos fosfato de alta
energía formados durante la glucólisis
La transferencia de un ion hidruro al NAD+, lo cual da como resultado la
formación de NADH NIVELES DE ESTUDIO DE LA VÍA GLUCOLÍTICA:
1. Los pasos de interconversión química
2. El mecanismo de la transformación enzimática
3. La energética de las transformaciones
4. Los mecanismos de control
FASES DE LA GLUCÓLISIS
Primera
Fase:
Fase Preparatoria:
Fosforilación de glucosa
y su conversión en
Gliceraldehído 3-fosato
Segunda
Fase:
Fase de beneficios:
Conversión oxidativa delgliceraldehído 3-fosfato
a piruvato con formación
acoplada de ATP y NADH
FASE PREPARATORIA DE LA GLUCÓLISIS
1. Fosforilación de la glucosa
Glucosa + ATP
Glucosa-6-fosfato + ADP
FASE PREPARATORIA DE LA GLUCÓLISIS
1. Fosforilación de la glucosa
Es el primer paso de la glucólisis
Es una reacción irreversible ∆G’o=-16.7 kJ/mol
La Hexocinasa cataliza la reacción (Transferasa), es un enzima citosólica
Requierede Mg2+
La hexocinasa cataliza la transferencia de un grupo fosforilo del ATP a la glucosa
para formar glucosa-6-fosfato y ADP
LA HEXOCINASA ES UN MONÓMERO
o
8A
De Levadura
Kuser et al. (2008)
Proteins 72:731
o
8A
MECANISMO CATALÍTICO DE LA HEXOCINASA
1. Forma un complejo ternario con la glucosa y el Mg2+-ATP
2. El Mg2+ forma un complejo con los oxígenos del ATP de tal modo que
apantallalas cargas negativas
3. Favoreciendo el ataque nucleofílico por un OH de la glucosa al ATP
ES EL PRIMER CONSUMO DE ATP
LA CÁTALISIS ES POR PROXIMIDAD
Kuser et al. (2008)
Proteins 72:731
FASE PREPARATORIA DE LA GLUCÓLISIS
2. Conversión de la glucosa 6-fosfato en fructosa 6-fosfato
FASE PREPARATORIA DE LA GLUCÓLISIS
2. Conversión de la glucosa 6-fosfato en fructosa 6-fosfato
Es una reacciónreversible ∆G’o=1.7 kJ/mol
La Fosfohexosa isomerasa cataliza la reacción, es un enzima citosólica
La Fosfohexosa isomerasa cataliza el reordenamiento de los grupos carbonilo y
e hidroxilo en el C-1 y C-2 de la glucosa
Es un dímero
de Thermus
termophilus
Yamamoto et al. (2008)
J. Mol. Biol. 382:747
Residuos de la
interface del dímero
responsables de
la estabilidad
Yamamoto et al. (2008)
J. Mol.Biol. 382:747
Residuos del sitio
catalítico
Yamamoto et al. (2008)
J. Mol. Biol. 382:747
REACCIÓN DE LA FOSFOHEXOSA ISOMERASA
CATÁLISIS BÁSICA
Glu
Glu
Glu
FASE PREPARATORIA DE LA GLUCÓLISIS
3. Fosforilación de la fructosa 6-fosfato a fructosa 1,6-bifosfato
Fosfofructoquinasa-1
Mg2+
ATP
Fructosa-6-fosfato
ADP
Fructosa-1,6-bifosfato
MgATP2-
FASE PREPARATORIA DE LA GLUCÓLISIS
3....
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