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OBJETIVOSQue al finalizar el tema el estudiante sea capaz de:BLOQUE I1. Explicar mediante una figura de la vía Glucolítica lo siguiente:Glucolisis AERÓBICA ANAERÓBICASITIO CELULAR citosolREACCIONES Y ENZIMAS REGULADORAS CLAVESREACCIONESENZIMAS REGULADORASGlucosa a glucosa 6-fosfato. HexoquinasaFruct...

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OBJETIVOS Que al finalizar el tema el estudiante sea capaz de:

BLOQUE I 1. Explicar mediante una figura de la vía Glucolítica lo siguiente:

Glucolisis AERÓBICA

ANAERÓBICA citosol

SITIO CELULAR

REACCIONES Y ENZIMAS REGULADORAS CLAVES REACCIONES ENZIMAS REGULADORAS

Glucosa a glucosa 6-fosfato.

Hexoquinasa

Fructosa 6-fosfato a fructosa 1,6 bifosfato

fosfofructoquinasa-1

Fosfoenolpiruvato a piruvato

Piruvato quinasa

Productos finales y sus destinos.

AERÓBICA

ANAERÓBICA

2 Piruvato + 2 NADH + 2 ATP

2 Lactato + NAD+ + 2 ATP

La glucosa es parcialmente oxidada debido a que cuando llega a ser piruvato este puede seguirse oxidando según las condiciones en las que se encuentre:

➔ Condiciones anaeróbicas o hipóxicas: Lactato o etanol ➔ Condiciones krebs) ¿Por qué es una ruta de oxidación parcial de la glucosa?

aeróbicas:

Acetil-CoA

(ciclo

de

¿Cuál es la importancia bioquímica y fisiológica de esta vía en condiciones aeróbica y anaeróbica?

-El glucólisis es una ruta central, casi universal del catabolismo de la glucosa. -En ciertos tejidos de mamíferos y algunos tipos de células como eritrocitos, médula renal, cerebro y espermatozoides, la glucosa es la única fuente de energía metabólica. -Muchos microorganismos anaeróbicos son totalmente dependientes de esta ruta. -La mayor parte de los tejidos requieren una cantidad mínima de glucosa para obtener ATP y la obtención de intermediarios para otras vías metabólicas. -En

el encéfalo el requerimiento de glucosa es importante, pero en el eritrocito es absoluto.

2. Mencionar los monosacáridos y las vías alimentadoras de la vía glucolítica. Los monosacáridos son los glúcidos más simples y no pueden seguirse hidrolizando. El monosacárido más abundante en la naturaleza es la D-glucosa de seis átomos de carbono, a veces llamada dextrosa. Se clasifican como: triosas, tetrosas, pentosas, hexosas y heptosas, dependiendo del número de átomos de carbono, y como aldosas o cetosas, dependiendo de si tienen un grupo aldehído o cetona. En el cuadro 14-1 se listan ejemplos.

Las vías alimentadoras en la vía glucolítica en donde gran número de glúcidos(aparte de la glucosa) entran:

● Polisacáridos: Celulosa y almidón ● Disacáridos: Maltosa, Lactosa, Trehalosa y Sacarosa ● Monosacáridos: Fructosa, Manosa y Galactosa.

Imagen 14-11 es la entrada de los distintos glúcidos a la vías alimentadores, y cuál es a la reacción que alimentan. Es una entrada por medio de la dieta a la fase preparatoria de la glucolisis. Ejemplo de análisis de la imagen: La sacarosa es un disacárido que por medio de la enzima sacarasa se convierte en D-Glucosa y mediante la enzima hexoquinasa y aporte de ATP se convierte en Glucosa 6P, que es la primera reacción de cebado de la glucolisis.

Diferentes monosacáridos entran en la vía glucolítica a través por medio de su conversión en intermediarios de la vía a través de reacciones catalizadas por diferentes enzimas, los diferentes disacáridos y polisacáridos se disocian en sus monosacáridos constituyentes y así entran en la vía. Glucógeno y almidón. El glucógeno almacenado sufre una hidrolisis en su enlace glucosídico (alfa 1-4) que une dos residuos de glucosa en un extremo no reductor, produciendo glucosa 1-fosfato, este intermediario pueden entrar a la vía glucolítica por medio de su conversión a glucosa 6fosfato, esta reacción reversible es catalizada por la enzima fosfoglucomutasa. Disacáridos y monosacáridos que no son glucosa. Los diferentes disacáridos dextrina, maltosa, lactosa, sacarosa y trehalosa son hidrolizados a sus monosacáridos constituyentes por enzimas específicas: Dextrina + H2O

Dextrinasa

n D-Glucosa

Maltosa + H2O

Maltasa

2 D-Glucosa

Lactosa + H2O

Lactasa

D-Galactosa + D-Glucosa

Sacarosa + H2O Sacarasa

D-Fructosa + D-Glucosa

Trehalosa + H2O Trehalasa

2 D-Glucosa

Los monosacáridos obtenidos de esta forma pueden entrar a la vía glucolítica en diferentes puntos: 

La glucosa puede entrar por medio de su conversión a Glucosa 6-Fosfato por reacción de la Hexoquinasa.



La Galactosa puede pasar por una serie de pasos para convertirse a UDP-Galactosa esta sufre otra transformación a UDP-Glucosa esta puede sufrir un último cambio a Glucosa 1-Fosfato y así entrar a la vía.



La Fructosa puede entrar a la vía desde dos puntos uno puede ser al ser convertida en Fructosa 6-Fosfato por medio de la Hexoquinasa en una reacción que consume ATP, el otro punto de entrada es al transformar la Fructosa en Fructosa 1-Fosfato por medio de la enzima Fructoquinasa, la Fructosa 1-Fosfato se transforma en dos intermediarios Gliceraldehido y Dihidroxiacetona fosfato por medio de la Fructosa 1fosfato aldolasa, estos dos intermediarios pueden entrar a la vía al convertirse en Gliceraldehído 3-fosfato.

3. Explicar el destino de los equivalentes de reducción formados en el citosol de la célula muscular durante la glucólisis aeróbica y anaeróbica (utilizando las figuras de las lanzaderas). La glucólisis es la primera ruta degradativa que sufre la glucosa al entrar a la célula (la glucólisis solo constituye el primer paso en la degradación completa de la glucosa). Recordar que la glucólisis es una secuencia de 10 reacciones catalizadas por enzimas citosólicas que convierten a la glucosa en piruvato y que además, se van produciendo equivalentes de reducción (NADH). El piruvato formado puede continuar siendo metabolizado según las condiciones que se presenten: Condiciones aeróbicas (lanzaderas) El piruvato se oxida, con pérdida de su grupo carboxilo en forma de CO2, dando el grupo acetilo del acetil-coenzima A, que es oxidado seguidamente de manera completa a CO2 por el ciclo del ácido cítrico. Los electrones de estas oxidaciones pasan al O2 a través de una cadena de transportadores en la mitocondria, formando H2O. La energía procedente de las reacciones de transferencia electrónica impulsa a la síntesis de ATP en la mitocondria. Recordar que las lanzaderas son utilizadas para permitir que los transportadores logren pasar del citosol (atravesando la membrana mitocondrial interna ya que esta es muy selectiva) a la matriz mitocondrial. ● Lanzadera de malato-aspartato: Permite la transferencia de pares de electrones y protones (pares de átomos de hidrógeno ) hasta la matriz mitocondrial. Esta lanzadera es más activa en hígado, corazón y riñón. El NADH producido por la glucólisis en el citosol da los equivalentes de reducción al malato (el NADH queda como NAD+), a través de una reacción donde el oxalacetato presente el citosol se reduce a malato por una enzima (enzima malato deshidrogenasa citosólica). El malato por un transportador malato ∝-cetoglutarato atraviesa la membrana mitocondrial interna y en la matriz este malato es de nuevo oxidado por la malato deshidrogenasa mitocondrial (paso 3); otro NAD+ de la matriz mitocondrial toma los equivalentes de reducción y el malato se convierte en oxalacetato y el NAD vuelve a reducirse transformándose en NADH. Este NADH es el que entrará a la cadena respiratoria a través del complejo I. RESUMEN:

Los equivalentes de reducción o electrones contenidos en el NADH citosólico o provenientes de la glucólisis han pasado a través del malato hacia la matriz mitocondrial y allí se formará NADH con los electrones provenientes de la glucólisis y ese NADH es oxidado en el complejo I de la cadena.

Glucolisis anaeróbica Cuando hay carencia de oxígeno, la reoxidación mitocondrial de NADH formado durante la glucólisis está alterada, y el NADH se reoxida al reducir piruvato a lactato (el piruvato es reducido a lactato por la enzima lactato deshidrogenasa LDH). , de modo que se permite que continúe la glucólisis. En la glucólisis la deshidrogenación de las dos moléculas de gliceraldehído 3-fosfato procedentes de cada molécula de glucosa transforma dos moléculas de NAD+ en dos de NADH. Debido a que la reducción de dos moléculas de piruvato a dos de lactato regenera dos moléculas de NAD+, no hay cambio neto de NAD+ o de NADH. El lactato formado por músculos esqueléticos activos (o por eritrocitos) puede reciclarse; se transporta por la sangre al hígado en donde se convierte en glucosa durante la recuperación de la actividad muscular vigorosa.

● La lanzadera de glicerol 1-3-p: Permite la transferencia de pares de electrones y protones directamente hasta la cadena transportadora de electrones. Activa en músculo esquelético y cerebro. Aquí el NADH citosólico le dará sus equivalentes de reducción (provenientes de la glucólisis) a la dihidroxiacetona fosfato la cual se transforma en glicerol 3-fosfato por la enzima glicerol 3-P deshidrogenasa citosólica, el glicerol 3-P es entonces el portador de los equivalentes de reducción los cuales transferirá al FAD (en estado oxidado) por medio de la enzima glicerol 3-P mitocondrial y entonces el FAD sera reducido a FADH2. El FADH2 transfiere sus equivalentes de reducción a la coenzima Q y esta se los entrega al complejo III de la cadena respiratoria. Produciendo 1.5 ATP....