Lista De Reacciones De La Glucolisis
soofiavp18 de Julio de 2013
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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE CIENCIA EN INGENIERÍA EN ALIMENTOS
INGENIERÍA BIOQUÍMICA
Nombre: Marcelo Solís
Curso: PRIMERO
Paralelo: “A”
Materia: BIOLOGÍA
Tema: Lista de Reacciones de la Glucolisis
Ciclo de Krebs
Lista de Complejos
Cadena de Transporte de Electrones
Objetivo
Reconocer acerca de lo que es la glucolisis y la bioenergética, sus funciones, en donde se las puede encontrar y su concepto.
Introducción
Lista de Reacciones de la Glucolisis
El principal producto de la fotosíntesis es la glucosa, y toda célula viva es capaz de degradar glucosa para obtener energía. La glucólisis es la ruta metabólica que la célula realiza en el citosol, para obtener energía por degradación anaerobia de glucosa a piruvato.
La glucólisis consiste en estas 10 reacciones sucesivas:
1. Glucosa + ATP -----> Glucosa 6-fosfato + ADP + H^+
La enzima alostérica hexocinasa (o la glucocinasa) adiciona un grupo fosfato a la glucosa.
2. Glucosa 6-fosfato <---------> Fructosa 6-fosfato
La enzima glucosa 6-fosfato isomerasa transforma reversiblemente a la glucosa 6-fosfato en fructosa 6-fosfato.
3. Fructosa 6-fosfato + ATP -------> Fructosa 1, 6-difosfato + ADP + H^+
La enzima alostérica fosfofructocinasa adiciona un grupo fosfato a la fructosa 6-fosfato, y esta reacción es el punto de control más importante de la glucólisis.
4. Fructosa 1, 6-difosfato <--------> Dihidroxiacetona fosfato 1 Gliceraldehído 3-fosfato
La enzima fructosa 1, 6-difosfato aldolasa separa reversiblemente a la fructosa 1, 6-difosfato en dos triosas fosfato.
5. Dihidroxiacetona fosfato <---------> Gliceraldehído 3-fosfato
La enzima triosa fosfato isomerasa transforma reversiblemente a la dihidroxiacetona fosfato en gliceraldehído 3-fosfato.
6. Gliceraldehído 3-fosfato + NAD^+ + Pi <-------> 1, 3-difosfoglicerato + NADH + H^+
La enzima gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa cataliza la oxidación del gliceraldehído 3-fosfato, teniendo a NAD+ como aceptor de electrones.
7. 1, 3-Difosfoglicerato + ADP <----------> 3-Fosfoglicerato + ATP
La enzima 3-fosfoglicerato cinasa transfiere el grupo 1-fosfato a ADP. Así, en dos reacciones consecutivas, la energía de oxidación de un grupo aldehído a un grupo carboxilo se almacena en la forma de ATP, siendo la primera fosforilación por sustrato de la glucólisis.
8. 3-Fosfoglicerato <--------> 2-Fosfoglicerato
La enzima 3-fosfoglicerato mutasa transfiere el grupo fosfato de la posición 3 a la posición 2.
9. 2-Fosfoglicerato <--------> Fosfoenolpiruvato + H2O
La enzima enolasa elimina agua del 2-fosfoglicerato y forma un grupo enol fosfato.
10. Fosfoenolpiruvato + H^+ + ADP <-------> Piruvato + ATP
La enzima alostérica piruvato cinasa transfiere el grupo fosfato al ADP en la segunda fosforilación por sustrato de la glucólisis.
Resumen de la glucólisis
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD^+ ---------> 2 Piruvato + 2H2O + 2 ATP + 2 NADH
Por cada molécula de glucosa que es degradada a piruvato y agua, la energía química obtenida se almacena en dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH.
Cada NADH, al oxidarse, rinde 3 ATP. Y cada FADH, 2.
Tipos de Reacciones en la Glicolísis: 5 tipos diferentes de reacciones:
1.-Transferencia de fosforilo: se transfiere un grupo fosforilo desde el ATP a un glucolítico, o desde un intermedio glucolítico hasta el ADP, catalizadas por una kinasa.
2.-Desplazamiento del fosforilo: un grupo fosforilo es desplazado desde un átomo de oxígeno a otro dentro de la molécula por una mutasa.
3.- Isomerizacion: la conversión de una cetosa en una aldosa, o a la inversa, por una isomerasa.
4.- Deshidración: la separación de una molécula de agua por una dehidratasa. Bioquímica-2º F (2010-11) -T 18-2
5. Ruptura aldólica: la ruptura de un enlace C-C en un proceso inverso de la condensación aldólica por una aldolasa.
• Los intermedios fosforilados tienen gran importancia en la marcha de la ruta. Los acil-fosfatos (1,3-BPG) y los enolfosfatos (PEP) poseen un alto potencial de transferencia de grupos fosfato. Se forman en reacciones endergónicas y después donan el fosforilo a otros compuestos en reacciones muy exergónicas y así se favorece la ruta.
• * El 2,3-BPG, efector alostérico de la Hemoglobina, se forma a partir del 1,3-BPG, metabolito de la segunda fase de la glucolisis, por la acción de la enzima bisfosfoglicerato mutasa. Las mutasas (por ejemplo: bisfosfoglicerato mutasa) actúan a través de intermediarios bisfosfato.
- Balance químico y Rendimiento energético de la oxidación de una molécula de glucosa en la glucolisis: (la glucosa se convierte a piruvato, en el citoplasma) nº de reacción
1 Fosforilación de glucosa − 1 ATP
3 Fosforilación de fructosa-6-P − 1 ATP
7 Defosforilación de 2 moléculas 1,3-BPG + 2 ATP
10 Defosforilación de 2 moléculas de PEP + 2 ATP
6 Oxidación de 2 moléculas de gliceraldehido-3-P + 2 NADH
2 ATP + 2 NADH
- Balance global glucolisis: Glucosa + 2 ADP + 2 NAD+ ------> 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH
- Recordar que cada NADH citoplasmático que entre en la cadena respiratoria mitocondrial producirá 3 ATP.
LANZADERAS en imágenes: glicerol-P y malato-aspartato.
- Balance energético de la oxidación de glucosa: Glucosa + 2 ADP + 2 NAD+ ------> 2 piruvato + 8 ATP
- Regulación de la glucolisis:
1.- La hexoquinasa es inhibida por el producto de la reacción, la G-6-P y activada por Pi. La isoenzima de la hexoquinasa en hígado se llama glucoquinasa y tiene menor afinidad por la glucosa que la HK, luego tendrá una KM más alta.
Ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs (de los ácidos tricarboxílicos o del ácido cítrico) es una vía metabólica presente en todas las células aerobias, es decir, las que utilizan oxígeno como aceptor final de electrones en la respiración celular. En los organismos aerobios las rutas metabólicas responsables de la degradación de los glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos convergen en el ciclo de Krebs, que a su vez aporta poder reductor a la cadena respiratoria y libera CO2. El catabolismo oxidativo de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos puede dividirse en tres etapas, de las cuales el ciclo de Krebs es la segunda. En la primera etapa, que incluye a las vías catabólicas de ácidos grasos y a la glucólisis se genera acetil-CoA (2C). Los aminoácidos pueden dar indirectamente acetil CoA , o directamente intermediarios del ciclo de Krebs. En la tercera etapa el poder reductor aportado por el ciclo de Krebs es drenado hasta el oxígeno a través de los transportadores de cadena respiratoria (NADH.H, FADH2, CoQ y citocromos) y parte de la energía liberada se emplea en la síntesis de ATP por fosforilación oxidativa.
• El ciclo de Krebs es una ruta anfibólica: participa en procesos catabólicos y anabólicos. El ciclo proporciona α-cetoglutarato y oxalacetato para la síntesis de glutamato y aspartato respectivamente, entre otras moléculas fundamentales para la célula.
El piruvato genera la principal molécula abastecedora del ciclo: la acetil coenzima A
• La reacción de oxidación - decarboxilación del piruvato es el nexo entre la glucólisis y el ciclo de Krebs. Esta reacción irreversible es catalizada por un complejo enzimático (piruvato deshidrogenasa) localizado en la matriz mitocondrial de eucariotas, y en el citosol de procariotas.
• El piruvato pierde el grupo carboxilo como CO2, y los dos carbonos restantes unidos a la CoA conforman la acetil-CoA (figura 2). En la reacción se reduce un NAD a NADH.H que a su vez cede los H a los otros transportadores de cadena respiratoria, con la consecuente formación de 3 ATP.
Las reacciones del ciclo
• Reacción 1: condensación del oxalacetato con la acetil CoA
La enzima citrato sintasa condensa a la acetil-CoA (2C) con el oxalacetato (4C) para dar una molécula de citrato (6C). Como consecuencia de esta condensación se libera la coenzima A (HSCoA). La reacción es fuertemente exergónica: es irreversible.
• Reacción 2: isomerización del citrato a isocitrato
La isomerización del citrato en isocitrato ocurre por dos reacciones, que se resumen en una.
• Reacción 3: oxidación y decarboxilación del isocitrato
El isocitrato es sustrato de la isocitrato deshidrogenasa, enzima que tiene como cofactor un NAD, que forma parte de la cadena respiratoria. En la reacción 3 se resumen dos reacciones a partir de las cuales el isocitrato forma α-cetoglutarato (5C). Para lograr ese producto ocurre una decarboxilación, es decir la liberación de una molécula de CO2, y la reducción de un NAD que permite la formación de 3 ATP.
• Reacción 4: el α-cetoglutarato se transforma en succinil-CoA
Este paso implica la segunda decarboxilación oxidativa, catalizada por la α-cetoglutarato deshidrogenasa, que lleva a la formación de succinil-CoA (4C). El NAD es la coenzima de la deshidrogenasa, de manera que se formarán 3 ATP como consecuencia de la actividad de cadena respiratoria.
• Reacción
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