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Glucólisis La principal vía de utilización del catabolismo de glucosa es la serie de reacciones llamada glucólisis. En el curso de esta vía, una molécula de glucosa es desdoblada en dos piruvato y produce energía utilizable El proceso puede cumplirse en ausencia de oxigeno (anaerobiosis) Todas las enzimas involucradas se encuentran en el citosol, razón por la cual la glucólisis se cumple integrante en el citoplasma de las células Funciones principales La generación de moléculas de alta energía (ATP y NADH) Producción de piruvato que ingresara al ciclo de Krebs Balance energético de la glucólisis Cada mol ingresado en la vía da origen a dos moléculas de triosa fosfato y finalmente se convierte en dos moles de lactato Hay dos etapas en las cuales se consume ATP En la segunda fase de la glucólisis, dos etapas producen ATP por fosforilación Cada mol de 1,3 bifosfoglicerato genera un ATP a partir de ADP y cada mol de fosfoenolpiruvato engendra otro ATP Una molécula de glucosa da lugar a dos triosas fosfato, el rendimiento por glucosa es 4 mol de ATP El balance final de la glucólisis es una ganancia neta de 2 moles de ATP Papel funcional de la glucólisis La glucólisis es la principal vía inicial de utilización de glucosa en todos los tejidos pero en algunos tiene significación especial: Musculo esquelético: la glucólisis es la vía de generación de ATP requerido por la contracción muscular durante ejercicios intensos. Tejido adiposo: una de las principales funciones de la glucólisis en este tejido, especializado en el almacenamiento de triacilglicéridos, es proveedor dihidroxiacetona fosfato, precursor del glicerol fosfato utilizado en la síntesis de esos compuestos Glóbulos rojos: No tienen mitocondrias y no pueden generar ATP por vías oxidativas. Dependen enteramente de la glucólisis para la síntesis de ATP. El 2,3 bifosfoglicerato, importante modulador, se genera a partir de un intermediario de la glucólisis el 1,3 bifosfoglicerato. Actividad Qué es la glucólisis En qué parte de la célula se cumple la glucólisis Cuántas fases tiene la glucólisis Cuántos ATP se obtuvo en total Cuántos ATP se gasto y cuántos es la ganancia final Cuáles son las funciones de la glucólisis Cuál es el producto final de la glucólisis Citar los pasos o reacciones: sustrato, enzima, producto Descarboxilación oxidativa de piruvato Cuando existe adecuada provisión de oxigeno, el piruvato producido en la vía glucolítica es oxidado a dióxido de carbono y agua El piruvato formado en el citosol como producto de la vía de la glucólisis es desgradado oxidativamente dentro de las mitocondrias Aquí se cumple el primer paso de su degradación por descarboxilación oxidativa, en la cual pierde el grupo carboxilo, se desprende CO2 y queda un resto de dos carbonos (acetilo o acetato) La descarboxilación oxidativa de piruvato es catalizada por un sistema multienzimático denominado complejo piruvato deshidrogenasa Descarboxilación oxidativa de piruvato Complejo Piruvato Deshidrogenasa La descarboxilación oxidativa del piruvato es catalizada por un sistema multienzimático, complejo piruvato deshidrogenasa, constituída por tres enzimas: 1. Piruvato descarboxilasa o E1 Dihidrolipoil transacetilasa o E2 Dihidrolipoil deshidrogenasa o E3 Participan también cinco coenzimas: Pirofosfato de tiamina (PPT) Ácido lipoico Coenzima A FAD NAD La reacción es compleja; se lleva a cabo en varias etapas. Acido lipoico es derivado del ácido graso octanoico. Por acción de la enzima E1, la molécula de piruvato pierde su grupo carboxilo y se desprende CO2. El residuo de 2C se oxida a acetato por pérdida de dos H que son captados por el ácido lipoico. - El acetato es transferido a la CoA y forma acetil-CoA. 3. E3, oxidorreductasa ligada a FAD, capta los H+ del dihidrolipoato para regenerar lipoato. Finalmente el FADH2 cede los equivalentes de reducción a NAD+, generando NADH+H. Deficiencias de PDH La deficiencia de este complejo multienzimático genera acumulación de piruvato, lo cual deriva a producción excesiva de lactato. Puede derivar a un cuadro de acidosis láctica, que también es observado en casos de hipoxia. Es causada por alcoholismo crónico, avitaminosis (B1 – Tiamina), envenenamiento con arsenito o compuestos mercuriales. También condiciones genéticas. En que consiste la descarboxilación oxidativa del piruvato Con qué se une el acetato para estar activo Cuáles son las enzimas y coenzimas del complejo piruvato deshidrogenasa Cuándo hay suficiente cantidad de oxigeno el piruvato se oxida a? Cuándo no llega suficiente oxigeno al órgano el piruvato se reduce a? Cuántos NADH se gano en esta vía? Y a cuántos ATP equivale? Gluconeogénesis Formación o síntesis de glucosa a partir de compuestos no glucosídicos Tanto células del sistema nerviosa central como los glóbulos rojos son glucosadependientes El hígado y los riñones son los principales órganos gluconeogénicos No es el proceso inverso de la glucólisis Intervienen reacciones tanto en el citosol celular como dentro de la matriz mitocondrial La gluconeogénesis se da primero con lípidos, posteriormente con aminoácidos glucogénicos y en el caso de anaerobiosis con el lactato Para convertir 2 piruvatos en una molécula de glucosa se requiere un gasto 6 ATP Precursores de la gluconeogénesis 1. Paso. Formación de oxaloacetato a partir de piruvato Esquema de la gluconeogénesis
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