Glucolisis



















Glicólisis y fermentación








• El constante suplemento de energía que las células
necesitan para generar y mantener el orden
biológico que las mantiene vivas, proviene de los
enlaces químicos de las moléculas de alimentos que sirven como combustibles para las células.
Las células usan la energía de la oxidación
de los carbohidratos.


Figure 2-69 Molecular Biology of theCell (© Garland Science 2008)






Glucosa: excelente
combustible y
precursor de
biomoléculas.




¿Cómo la energía química almacenada en la glucosa y otras moléculas se libera para hacer trabajo biológico?
Glucólisis
• En esta ruta se obtiene ATP sin ocupar oxígeno molecular.

• Una molécula de glucosa (6C) se convierte en dos moléculas de piruvato (3C).

• La glucólisis se encuentra muyconservada en los organismos vivos.

• Es una ruta central, casi universal del catabolismo de la
glucosa.

• Es la vía metabólica más estudiada.

• Se cree que es una ruta metabólica muy antigua
(atmósfera primitiva anóxica).











Ocurre en 10 pasos
divididos en dos etapas:



Fase preparatoria

1. Hexoquinasa

2. Fosfohexosaisomerasa

3. Fosfofructoquinasa

4. Aldolasa

5. Triosa fosfatoisomerasa

















Fase de beneficios

6. Gliceraldeído 3-fosfato
deshidrogenasa

7. Fosfoglicerato quinasa

8. Fosfoglicerato mutasa

9. Enolasa

10. Piruvato quinasa





• Fase preparatoria.

– Se utilizan 2 moléculas de
ATP.
– Producto Final: 2
Gliceraldehído 3-P.




• Fase de beneficios.

– Se producen 4 moléculas de
ATP.
– Producto: 2 Piruvato + 4ATP
+2NADH + 2 H2O


Figure 2-70 MolecularBiology of the Cell (© Garland Science 2008)






¿Cuál es la ganancia neta de
ATP en la glucólisis?




¿Cuál es la fórmula condensada de la glucólisis?
Ganancia neta de ATP



Glucosa + 2ATP + 4ADP + 2NAD+ +2Pi →
2Piruvato + 2ADP + 4ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O



Glucosa + 2ATP + 2NAD+ +2Pi →
2Piruvato + 4ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O



Los 2 NADH producidos deben regresar a la forma de NAD+
paracontinuar esta ruta.




En condiciones aeróbicas, los NADH entran a la cadena de transporte de electrones donde se utilizan para producir ATP.








• En la glucólisis solo se obtiene una pequeña
parte de la energía almacenada en la glucosa.
El piruvato formado todavía tiene gran cantidad de energía.
Intermediarios fosforilados



• Todos los intermediarios glucolíticos están fosforilados. Estoparece
tener 3 funciones:



1. Los grupos fosfato se ionizan a pH neutro → cargan neta negativa.
No pueden cruzar la membrana plasmática a pesar de la gran
diferencia de concentración.



2. Conserva los grupos fosfato necesarios para la síntesis de ATP.



3. Los grupos fosfato en los sitios activos de las enzimas contribuyen a reducir la energía de activación y aumentar la especificidad de lasreacciones enzimáticas. Forma complejos con el Mg2+ y muchas enzimas glicolíticas requieren de este ión para su actividad.
La glucólisis está bajo regulación
estricta

• “efecto Pasteur” : en levaduras, tanto la velocidad de la glucólisis como la cantidad de glucosa consumida en condiciones anaeróbicas es mucho mayor que en aeróbicas.

• Glucólisis: 2ATP por glucosa.

• Respiración aeróbica: 36 ATPpor molécula de glucosa.

• Para obtener la misma cantidad de ATP se debe consumir
18 veces más glucosa en condiciones anaeróbicas.

• El flujo a través de la glucólisis se regula para tener niveles constantes de ATP y un suministro adecuado para procesos biosintéticos.

• Regulación: fosfofructoquinasa y priuvato quinasa.
Otros carbohidratos también pueden alimentar la glucólisis





Laglucosa no es el único carbohidrato que pueden entrar a la glucólisis.




• Polisacáridos: Ej. glucógeno y almidón
• Otros monosacáridos: ej. Fructosa, gliceraldehído, galactosa, manosa.

• Disacáridos: se hidrolizan a monosacáridos.

–
Maltosa → 2 glucosas
(maltasa)
–
Lactosa → galactosa + glucosa
(lactasa)
–
Sacarosa → fructosa + glucosa
(sacarasa)



• La intolerancia a la lactosa es una...