DEGRADACION

BIOSINTESIS

n

GLUCLISIS

Ruta central del catabolismo de

la GLUCOSA

RUTA CENTRAL EN LA MAYOR PARTE

DE LOS ORGANISMOS (Animales-

Plantas y M.O.).

Proceso mediante el cual la molcula de

GLUCOSA (6C), se degrada

enzimticamente a 2 molculas de

PIRUVATO (3C).

Durante el proceso, gran parte de la E

Libre liberada de la Glucosa se conserva

en forma de ATP.

La gluclisis es la ruta por medio de la cual los azucares de seis tomos de carbono (que son dulces) se desdoblan, dando lugar a un compuesto de tres tomos de carbono, el piruvato.

Durante este proceso, parte de la energa potencial almacenada en la estructura de hexosa se libera y se utiliza para la sntesis de ATP a partir de ADP

Est presente en todas las formas de vida actuales. Es la primera parte del metabolismo energtico y en las clulas eucariotas ocurre en el citoplasma.

ETAPAS DE LA GLUCLISIS

Primera fase

Las cinco primeras reacciones constituyen una fase de

inversin de energa, en la que se sintetizan azcares-

fosfato a costa de la conversin de ATP en ADP, y el

sustrato de seis carbonos se desdobla en dos azcares-

fosfato de tres carbonos.

1. Primera inversin del ATP

En esta etapa la glucosa es fosforilada mediante un

ATP, esta reaccin es catalizada por la hexoquinasa.

2. Isomerizacin de la glucosa-6-fosfato

Esta reaccin es la isomerizacin reversible de la aldosa, la glucosa-6-fosfato, a la correspondiente cetosa, la fructosa-6-fosfato, mediante la presencia de la enzima fosfoglucoisomerasa.

Es una reaccin fcilmente reversible, cuya direccin depender de la concentracin de producto y sustrato para regularla.

3. Segunda inversin de ATP

La enzima fosfofructoquinasa (PFK1), realiza una segunda fosforilacin ayudada de un ATP, para producir un derivado de hexosa fosforilado en los carbonos 1 y 6 llamada fructosa-1,6-bisfosfato.

4. Fragmentacin en dos triosa fosfatos

La enzima aldolasa, produce el desdoblamiento del azcar, es decir el compuesto de seis carbonos, fructosa-1,6-bisfosfato produce dos intermediarios de tres carbonos (GAP) y (DHAP).

5. Isomerizacin de la dihidroxiacetona

fosfato

La enzima triosa fosfato isomerasa, convierte uno de los productos, la dihidroxiacetona fosfato en gliceraldehido-3-fosfato.

Segunda fase

Las cinco ltimas reacciones corresponden a una fase

de generacin de energa, en esta fase, las triosas-

fosfato se convierten en compuestos ricos en energa,

que transfieren fosfato al ADP, dando lugar a la sntesis

de ATP.

6. Generacin del primer compuesto de alta

energa

Esta reaccin la cataliza la gliceraldehdo-3-fosfato deshidrogenasa, para producir 1,3-Bifosfoglicerato y una molcula de NADH (dinucletido de nicotinamida y adenina) y H+.

El fosfato se ha introducido sin utilizar ATP, sino aprovechando la energa producida por la reaccin.

7. Primera fosforilacin a nivel de sustrato

En esta etapa el 1,3-bisfosfoglicerato transfiere su grupo

fosfato al ADP producindose la formacin de ATP. La

reaccin es catalizada por la fosfoglicerato quinasa.

8. Preparacin para la sntesis del siguiente

compuesto de alta energa

El 3-fosfoglicerato se isomeriza a travs de la enzima

fosfoglicerato mutasa, transformndose en el 2-

fosfoglicerato

9. Sntesis del segundo compuesto de alta

energa

En esta reaccin ocurre una deshidratacin simple del 3-

fosfoglicerato para dar el fosfoenolpiruvato bajo la

accin de la enzima enolasa.

10. Segunda fosforilacin a nivel de sustrato

Desfosforilacin del Fosfoenolpiruvato, obtenindose

piruvato y ATP. Reaccin irreversible mediada por la

Piruvato quinasa.

El rendimiento total de la gluclisis es de 2 ATP y 2 NADH.

Glucosa + 2ADP + 2Pi + 2 NAD+ 2 Piruvato + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O

Consume ATP Hexoquinasa

Fosfofructoquinasa

Produce ATP Fosfoglicerato quinasa

Piruvato quinasa

Produce NADH Gliceraldehido 3 P deshidrogenasa

Regulacin de la gluclisis

La gluclisis se regula enzimticamente en los

tres puntos irreversibles de esta ruta, esto es, en

la primera reaccin (G -- >G-6P), por medio de

la Hexoquinasa; en la tercera reaccin (F-6P -->

F-1,6-BP) por medio de la PFK1 y en el ltimo

paso (PEP --> Piruvato) por la Piruvatoquinasa.

2. La PFK1 es la enzima principal de la regulacin de la gluclisis, si est activa cataliza muchas reacciones y se obtiene ms Fructosa 1,6 bifosfato, lo que permitir a las enzimas siguientes transformar mucho piruvato. Si est inhibida, se obtienen bajas concentraciones de producto y por lo tanto se obtiene poco piruvato.

Esta enzima es controlada por regulacin alostrica: Por un lado se activa gracias a niveles energticos elevados de ADP y AMP, inhibindose en abundancia de ATP y citrato.

La lgica de la inhibicin y activacin son las siguientes:

ATP: inhibe esta enzima pues si hay una alta concentracin de ATP entonces la clula no necesita generar ms.

Citrato: si hay una alta concentracin de citrato entonces, se est llevando a cabo el ciclo del cido ctrico (o ciclo de Krebs) y este ciclo aporta mucha energa, entonces no se necesita realizar gluclisis para obtener ms ATP, ni piruvato.

AMP, ADP: la baja concentracin de estas molculas implica que hay una carencia de ATP, por lo que es necesario realizar gluclisis, para generar piruvato y energa.

3. La piruvatoquinasa en el hgado se inhibe en

presencia de ATP y Acetil Coenzima-A (A-CoA), y se

activa gracias de nuevo ante la F-2,6-BP.

PQ: Inhibe: ATP, A-CoA - Activa: F-2,6-BP