Metabolismo: Glicólisis y oxidación-  Bioquímica Prof. J. Roberto Ramirez Vivoni, Ph.D. Prof. Alberto L. Vivoni Alonso, Ph.D. versión enero2015

Procesos metabólicos Catabolismo Degradación de moléculas para suplirle energía Ejemplos: Glucogenólisis: degradación de glucógeno Glicólisis: degradación de glucosa Oxidación-  : degradación de ácidos grasos Anabolismo Biosíntesis de moléculas biológicas Ejemplos: Glucogenesis: formación de glucógeno Gluconeogenesis: formación de glucosa Síntesis de ácidos grasos

Ejemplos de catabolismos Glicólisis Catabolismo anaeróbico de glucosa Convierte glucosa en piruvato y produce ATP y NADH Oxidación-  Oxidación de ácidos grasos Produce moléculas de acetil-coenzima A

Resumen de procesos catabólicos

Formación de ATP de NADH Reacción  G( kJ/mol ) NADH + H + + ½O 2 → H 2 O + NAD ADP + P i * → ATP + H 2 O 31 ? *P i : HOPO 3 2-

ADP y ATP

NAD + y NADH

Glicólisis

Reacción 1: Glucosa→ G6P Enzima: hexoquinasa

Reacción 2: G6P → F6P

Reacción 3: F6P → F-1,6-difosfato

Reacción 4: Rompimiento de F-1,6-difosfato

Reacción 5: Isomerización de dihidroxiacetona fosfato

Reacción 6: Conversión a 1,3-difosfoglicerato

Reacción 7: Producción de 2 ATP

Reacción 8: Isomerización del 3-fosfoglicerato

Reacción 9: deshidratación de 2-fosfoglicerato

Reacción 10: Formación de piruvato

Reacción neta de glicólisis: balance de masa y carga C 6 H 12 O 6 + 2NAD + + 2ADP + 2Pi -----> 2C 3 H 3 O ATP + 2NADH + 2H + + 2H 2 O Pi = HOPO 3 2- Carga de ADP = -3 Carga de ATP = -4

¿Qué ocurre entonces con el piruvato? Condiciones aeróbicas: – Degradación oxidativa Piruvato → AcetilCoenzimaA → Ciclo de Krebs Condiciones anaeróbicas: – Fermentación láctica – Fermentación alcohólica

Fermentación láctica

Fermentación alcoholica

Conversión a acetilCoA

Coenzima A

Acetil CoA

Ciclo de Krebs: Reacción neta

Resumen de procesos catabólicos

Formación de ATP de NADH Reacción  G( kJ/mol ) NADH + H + + ½O 2 → H 2 O + NAD ADP + P i * → ATP + H 2 O 31 2NADH + 2H + + O 2 + 5ADP + 5P i → 2NAD + + 5ATP + 7H 2 O? *P i : HOPO 3 2-

Producción de ATP MoléculaSiglasNum de ATP* Nicotinamida adenina dinucleótido NADH2.5 Flavina adenina dinucleótido (QH 2, Ubiquinol) FADH 2 (UQ 2 ) 1.5 Guanosina trifosfatoGTP1 *Biochemistry, Moran, Horton, Scrigoeur, Perry, 2012.

Activación de ácidos grasos

Oxidación-  ácidos grasos saturados

Ciclos por número de carbonos Número de carbonos Número de ciclos

Equivalentes de ATP Activación: ATP → AMP + 2P i Por ciclo de oxidación-  : FAD + 2H + + 2e - →FADH 2 NAD + + H 2 O → NADH + H + + O 2

Balanceo de ecuaciones Activación: Acido palmítico (16:0) + ___ATP + ___CoA → ___palmitoil* + ___AMP + ___P i Oxidación-  : Palmitoil + ___FAD + ___NAD + + ___CoA + ___H 2 O → ___Acetil-CoA + ___FADH 2 + ___NADH + ___H + *acyl (16:0)-CoA

Oxidación de ácidos grasos insaturados