12 GLUCÓLISIS A FOM - Javier González

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Glucólisis 
Ciclo de Krebs 
Cadena respiratoria y 
Fosforilación oxidativa 
 
 
Dra. Rosario Martínez Yáñez 
Glucólisis 
 Constituye la vía principal para la utilización de 
la glucosa 
 Puede utilizar el oxígeno, si lo hay, mediante la 
cadena respiratoria mitocondrial (aerobia), o 
puede funcionar en ausencia completa de 
oxígeno (anaerobia) 
 Sin embargo, para oxidar la glucosa más allá 
del piruvato, la etapa terminal de la glucólisis, la 
vía requiere del oxígeno molecular y de los 
sistemas enzimáticos mitocondriales, como el 
complejo de la piruvato deshidrogenasa, el ciclo 
del ácido cítrico y la cadena respiratoria 
Glucólisis 
 Proceso mediante el cual la molécula de 
glucosa, que posee 6 átomos de carbono, se 
degrada enzimáticamente, a través de una 
secuencia de 10 reacciones consecutivas, para 
dar dos moléculas de piruvato, que poseen 3 
átomos de carbonos 
 Durante la secuencia de reacciones de la 
glucólisis gran parte de la energía liberada de la 
glucosa se conserva en forma de ATP y agentes 
reductores 
 Esta secuencia de reacciones se realiza en el 
citosol transformando a la glucosa en dos 
moléculas de piruvato con la generación 
simultánea de 2 ATPs y 2 NADHs 
 El NAD que se consume en la reacción 
catalizada por la gliceraldehído 3-fosfato 
deshidrogenasa debe regenerarse para que la 
glucólisis pueda continuar 
 En condiciones anaerobias, como las que se 
dan en el músculo esquelético muy activo, esto 
se consigue reduciendo el piruvato a lactato por 
la lactato deshidrogenasa 
 La glucólisis se regula por tres enzimas catalizadoras: 
 
Hexocinasa (glucocinasa) 
Fosfofructocinasa 
Piruvato cinasa 
 
Por considerarse fisiológicamente irreversibles 
Animación 
Voet 
F:/Lessons/tocscreen/toc.htm
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Lanzaderas 
El NADH no puede penetrar la membrana 
de la mitocondria 
Las lanzaderas sirven como mecanismos 
para la transferencia al interior de la 
mitocondria de equivalentes reducidos del 
citosol. 
Lanzadera de glicerofosfato 
Lanzadera de malato 
Complejo 
Piruvato deshidrogenasa 
En el interior de la mitocondria, el piruvato 
se descarboxila por oxidación por medio 
de este complejo enzimático a Acetil-CoA 
 
 
Piruvato + NAD + CoA Acetil-CoA + NADH + H+ + CO2 
La piruvato deshidrogenasa se inhibe por 
sus productos: el Acetil-CoA y el NADH 
Este complejo enzimático y la glucólisis se 
inhiben por un potencial de alta energía 
así como en condiciones de oxidación de 
ácidos grasos 
Ciclo del ácido cítrico (Ciclo de 
Krebs, Ciclo de los ácidos 
tricarboxílicos) 
La vía común para la oxidación de las 
moléculas combustibles (carbohidratos, 
aminoácidos y ácidos grasos) tiene lugar 
en la mitocondria 
La mayoría de los combustibles entran en 
el ciclo en forma de Acetil-CoA 
El ciclo del ácido cítrico es la vía final para 
la oxidación de los nutrientes 
El ciclo cataliza la combinación del 
metabolito común de estos compuestos, el 
Acetil-CoA, con el oxaloacetato para 
formar citrato 
El citrato se degrada mediante una serie 
de deshidrogenaciones y 
descarboxilaciones, con liberación de 
equivalentes reductores y 2CO2, y con 
regeneración del oxaloacetato 
 Los equivalentes reductores se oxidan 
mediante la cadena respiratoria con liberación 
de ATP 
El ciclo constituye la vía principal para la 
generación del ATP y está localizado en la 
matriz de las mitocondrias adyacente a las 
enzimas de loa cadena respiratoria y de la 
fosforilación oxidativa 
Debido a que el ciclo tiene otras participaciones 
además de la oxidación, es anfibólico; participa 
en la gluconeogénesis, transaminación, 
desaminación y la síntesis de los ácidos grasos 
Por cada molécula de Acetil-CoA 
catabolizada en cada ciclo del ácido cítrico 
se producen tres moléculas de NADH y 
una de FADH2 
A su paso por la cadena respiratoria los 
equivalentes reductores forman 12 
moléculas de ATP 
Por cada molécula oxidada de glucosa 
hasta CO2 y agua se generan alrededor 
de 38 ATPs 
Animación 
Voet 
F:/Lessons/tocscreen/toc.htm
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Cadena respiratoria y 
fosforilación oxidativa 
Prácticamente toda la energía liberada a 
partir de la oxidación de los carbohidratos, 
grasas y proteínas queda disponible en 
las mitocondrias como equivalentes 
reductores (-H o electrones) 
Estos equivalentes se canalizan en la 
cadena respiratoria, en la cual transitan 
por un gradiente redox descendente de 
acarreadores hasta la reacción final con el 
oxígeno para formar agua 
Los acarreadores redox se agrupan en 
complejos de la cadena respiratoria 
localizados en la membrana mitocondrial 
interna 
Estos complejos utilizan la energía 
liberada en el gradiente redox para 
bombear protones hacia el exterior de la 
membrana, con lo cual crean un potencial 
electroquímico a través de la membrana 
Atravesando la membrana se presentan 
complejos de ATP sintasa, los cuales 
utilizan el potencial energético del 
gradiente de protones para sintetizar ATP 
a partir de ADP y de Pi 
De esta manera la oxidación se acopla 
estrechamente a la fosforilación para 
satisfacer las necesidades de energía de 
la célula 
Debido a la impermeabilidad de la 
membrana mitocondrial interna a los 
protones y otros iones, en la membrana se 
insertan, de uno a otro lado, 
transportadores de intercambio 
especiales, que permiten el paso de iones 
como el OH, el Pi, el ATP, el ADP y los 
metabolitos, sin descargar el gradiente 
electroquímico a través de la membrana 
Muchos venenos bien conocidos, como el 
cianuro, detienen la respiración por la 
inhibición de la cadena respiratoria 
Transportadores de electrones 
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