Metabolismos:Glicólisis y oxidación-

BioquímicaProf. J. Roberto Ramirez Vivoni, Ph.D.Prof. Alberto L. Vivoni Alonso, Ph.D.

versión enero2015

Análisis de metabolismos

• Reacciones• Energética• Enzimas

Procesos metabólicos

CatabolismoDegradación de moléculas

para suplirle energía al organismo

Ejemplos: • Glucogenólisis: degradación

de glucógeno• Glicólisis: degradación de

glucosa• Oxidación-: degradación

de ácidos grasos

AnabolismoBiosíntesis 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

ADP y ATP

N

NN

N

NH2

O

HOH

HH

HH

OPO

O-

O

P-O

O

O-

3-

N

NN

N

NH2

O

HOH

HH

HH

OPO

O-

O

PO

O

O-

4-

P-O

O

O-

NAD+ y NADH

Glicólisis

Reacción 1: Glucosa→ G6PEnzima: hexoquinasa

Reacción 2: G6P → F6P

Reacción 3: F6P → F-1,6-difosfato

Reacción 4: Rompimiento deF-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 del3-fosfoglicerato

Reacción 9: deshidratación de2-fosfoglicerato

Reacción 10: Formación de piruvato

+H+

Reacción neta de glicólisis:balance de masa y carga

C6H12O6 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi

-----> 2C3H3O3- + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O

Pi = HOPO32-

Carga de ADP = -3Carga de ATP = -4

Producción de ATP

Transportadores de energía Siglas Num de ATP*

Nicotinamida adenina dinucleótido

NADH 2.5

Flavina adenina dinucleótido(QH2, Ubiquinol)

FADH2 (UQ2)

1.5

Guanosina trifosfato GTP 1

*Biochemistry, Moran, Horton, Scrigoeur, Perry, 2012.

Formación de ATP de NADH

Reacción G(kJ/mol)NADH + H+ + ½O2 → H2O + NAD+ -220

ADP + Pi* → ATP + H2O 31

Escribir ecuación balanceada de la formación de 2.5 ATP por cada NADH.

*Pi: HOPO32-

Producción de ATP de glicólisis

Transportadores de energía Producidos Equivalentes de

ATPTotal de

equivalentes

ATP 2 1 2

NADH 2 2.5 5

Total 7

¿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

CoA

SH3C

O

Ciclo de Krebs: Reacción neta

Reacción neta del ciclo de Krebs

Acetil-CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O

→ 2CO2 + 3NADH +3H+ + FADH2 +GTP + CoA

Producción de ATP en un ciclo de Kreb

Transportadores de energía Producidos Equivalentes de

ATPTotal de

equivalentes

GTP 1 1 1

NADH 3 2.5 7.5

FADH2 1 1.5 1.5

Total 10

Resumen de procesos catabólicos

Catabolismo de acidos grasos: Activacion

Oxidación-ácidos grasos saturados

Ciclos por número de carbonos

Número de carbonos

Número de ciclos

4 1

6 2

8 3

12 5

16 7

20 9

Equivalentes de ATP

• Activación: Consumo de ATPATP → AMP + 2Pi

• Por ciclo de oxidación-:FAD + 2H+ + 2e- →FADH2

NAD+ + H2O → NADH + H+ + O2

Ejemplo: Oxidacion- de acido palmitico

• Activación:Acido palmítico (16:0) + ___ATP + ___CoA

→ ___palmitoil* + ___AMP + ___Pi

• Oxidación-:Palmitoil + ___FAD + ___NAD+ + ___CoA + ___H2O

→ ___Acetil-CoA + ___FADH2 + ___NADH + ___H+

*acyl (16:0)-CoA

7 78 7

777 7

1 11 1 2

Producción de ATPTransportadores

de energía Producidos Equivalentes de ATP

Total de equivalentes

FADH2 7 1.5 10.5

NADH 7 2.5 17.5

Total 28

Práctica

• Escriba las reacciones de la oxidación de ácido araquídico (20:0)

• Determine el número de equivalentes de ATP que se forman de la oxidación- de este ácido.

Oxidación de ácidos grasos insaturados