Vía de Pentosa-fosfato - Bioquímica-2°Año USAC … de san carlos de guatemala facultad de...
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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I, UNIDAD DIDÁCTICA: BIOQUÍMICA MÉDICA 2º AÑO CICLO ACADÉMICO 2,013 VÍA DE PENTOSA – FOSFATO DR. MYNOR A. LEIVA ENRÍQUEZ
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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I,
UNIDAD DIDÁCTICA: BIOQUÍMICA MÉDICA
2º AÑO CICLO ACADÉMICO 2,013
VÍA DE PENTOSA –
FOSFATO
DR. MYNOR A. LEIVA ENRÍQUEZ
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
Fuente: Fundamentos de Bioquímica. 2ª. Ed. Voet, Voet, Pratt .
DEFINICIÓN:
Vía que utiliza una hexosa (glucosa)
para generar azúcares de 5 carbonos (pentosas) y
equivalentes reducidos.
Vía citosólica
Estimulada por la insulina y en estado
postprandial
30% de la oxidación de glucosa en el hígado y
10% en el eritrocito utiliza esta vía.
DEFINICION:
Via anabólica que utiliza una hexosa
(glucosa) para generar azúcares de 5
carbonos (pentosas), necesarias para
formar nucleótidos y equivalentes
reducidos NADPH, necesarios en la
lipogénesis, esteroidogénesis y
derivaciones.
30% de la oxidación de glucosa en el
hígado y 10% en el eritrocito utiliza esta
vía.
Se divide en 3 etapas:
Reacción de oxidación (produce NADPH y ribulosa 5-P)
Reacciones de isomerización epimerización (tranforma Ru5P en
ribosa 5-P o xilulosa 5-P .
Reacción de ruptura y formación enlace c-c. (convierte dos Xu5P y una
R5P en dos de F6P y una GAP.
FASE OXIDATIVA
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
FUNCIONES:
Generar equivalentes reductores
(NADPH) que participan en
reacciones de biosíntesis.
Proveer a la célula de ribosa 5-P
para la síntesis de nucleósidos y
nucleótidos.
¿PARA QUÉ SE USA EL NADPH?
En reacción de biosíntesis de ácidos grasos, esteroides y ác. biliares (hígado, glándula mamaria durante la lactancia, testículo, tejido adiposo y corteza suprarrenal).
En el eritrocito regenerar glutatión reducido y la reducción de la hemoglobina oxidada.
En hígado para desintoxicar y eliminar medicamentos.
ESTRUCTURA DEL
NADPH
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
Útil en reacciones de biosíntesis reductora.
Se divide en 3 etapas:
1. Reacción de oxidación (produce
NADPH y ribulosa 5-P)
2. Reacciones de isomerización
epimerización (tranforma Ru5P en
ribosa 5-P o xilulosa 5-P) .
3. Reacción de ruptura y formación
enlace c-c. (convierte dos Xu5P y una
R5P en dos de F6P y una GAP.
RUTA CITOSÓLICA
FASE OXIDATIVA
Fuente: Fundamentos de Bioquímica. 2ª. Ed. Voet, Voet, Pratt .
Fuente: Bioquímica Médica, MATHEWS, 3ª. Ed.
El estadío redox de la vía
de las pentosas – fosfato.
Una secuencia de tres
enzimas forman 2 moles
de NADPH por cada mol de
Glucosa-6-Fosfato, que se
convierte en RIBULOSA-5-
fosfato, con producción de
CO2.
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
Primera reacción: formación del primer NADPH.
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
LA REACCIÓN GLOBAL
3 G-6-P + 6 NADP
+ 3 H2O
6 NADPH + 6 H+ + 3 CO2
+ 2 F-6-P + 1 GAP
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
HIDRÓLISIS
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
LA FORMACIÓN DE
RIBULOSA-5-FOSFATO
COMPLETA LA ETAPA
OXIDATIVA DE LA VÍA
DE LAS PENTOSAS
FOSFATO.
Se generan
2 moléculas de NADPH
Por cada molécula de
Glucosa-6-P que se
Aprovecha en esta vía. Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA DEL 6-FOSFOGLUCONATO.
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
FASE DE
INTERCONVERSIÓN
FASE DE INTERCONVERSIÓN
DE LA VÍA DE LA PENTOSA –
FOSFATO.
Isomerización y Epimerización:
Las estructuras carbonadas de
TRES MOLÉCULAS DE
RIBULOSA-5-FOSFATO son
utilizadas para formar:
2 moléculas de
FRUCTOSA-6-P y
1 molécula de
GLICERALDEHÍDO-3-P. Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
Transaldolasas
• catalizan transferencia de fragmentos de 2 carbonos.
Trancetolasas
• catalizan transferencia de fragmentos de 3 carbonos. Utilizan al pirofosfato de tiamina como coenzima.
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
Ribulosa 5- fosfato epimerasa
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
LA REACCIÓN
GLOBAL
3 G-6-P + 6
NADP
+ 3 H2O
6 NADPH + 6 H+
+ 3 CO2
+ 2 F-6-P + 1
GAP
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
La
TRANCETOLASA
cataliza las
reacciones de
transferencia de
2 carbonos
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
Transcetolasa
La enzima transcetolasa cataliza la transferencia de unidades de 2 carbonos. Tiene como cofactor al pirofosfato de TIAMINA.
Fuente: Bioquímica Médica, MATHEWS, 3ª. Ed.
La ETAPA 3
Reacciones de RUPTURA Y
FORMACIÓN DE ENLACE
CARBONO-CARBONO:
Corresponde a la conversión
de dos moléculas de
xilulosa-5-P y una molécula
de ribosa-5-P en dos
moléculas de fructosa-6-P y
una molécula de
Gliceraldehído-3-P.
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
Transaldolasa
La transaldolasa cataliza la transferencia de unidades de 3 carbonos:
LA REACCIÓN
GLOBAL
3 G-6-P + 6
NADP
+ 3 H2O
6 NADPH + 6 H+
+ 3 CO2
+ 2 F-6-P + 1
GAP
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
Última reacción…
Transcetolasa
Fuente: Bioquímica Médica, MATHEWS, 3ª. Ed.
LA REACCIÓN
GLOBAL
3 G-6-P + 6
NADP
+ 3 H2O
6 NADPH + 6 H+
+ 3 CO2
+ 2 F-6-P + 1
GAP
Fuente: Bioquímica Médica, MATHEWS, 3ª. Ed.
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
VÍA DE LAS PENTOSAS-FOSFATO:
REACCIONES EN EQUILIBRIO
Sustratos Productos Enzima
Ribulosa-5-P Ribosa-5-P Isomerasa
2 Ribulosa-5-P 2 Xilulosa-5-P Epimerasa
Xilulosa-5-P
+ Ribosa-5-P
Gliceraldehído-3-P
+ sedoheptulosa-7-P Transcetolasa
Sedoheptulosa-7-P
+ gliceraldehído-3-P
Eritrosa-4-P
+ Fructosa-6-P Transaldolasa
Xilulosa-5-P
+ eritrosa-4-P
Gliceraldehído-3-P
+ fructosa-6-P Transcetolasa
3 Ribulosa-5-P Gliceraldehído-3-P
+ 2 fructosa-6-P
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
RELACIÓN ENTRE LA GLUCÓLISIS Y LA VÍA DE LAS PENTOSAS FOSFATO: La vía de las pentosas fosfato, que comienza con la G6P producida en la etapa 2 de la glucólisis, genera NADPH que se utiliza en las reacciones reductoras y R5P para la síntesis de nucleótidos.
Si no se requiere seguir formando nucleótidos, los elementos pueden regresar al metabolismo glucolítico.
Fuente: Fundamentos de Bioquímica. 2ª. Ed. Voet, Voet, Pratt .
• Proveer a la célula de ribosa 5-P para la síntesis de nucleósidos y nucleótidos.
Generar equivalentes reductores (NADPH)
que participan en reacciones
de biosíntesis.
FUNCIONES:
Fuente: Bioquímica Médica, MATHEWS, 3ª. Ed.
FUNCIÓN DE LA VIA
PENTOSA FOSFATO EN
EL ERITROCITO
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
La función del glutatión en el eritrocito es eliminar en forma reductora el peróxido de hidrógeno e hidroperóxidos orgánicos, que son metabolitos reactivos del oxígeno,
capaces de producir daño en la hemoglobina y de
fosfolípidos de las membranas celulares, con lo que se presenta lisis celular. GSSG representa el glutatión oxidado
La función del glutatión en el eritrocito es eliminar en forma reductora el peróxido de hidrógeno e hidroperóxidos orgánicos, que son metabolitos reactivos del oxígeno,
capaces de producir daño en la hemoglobina y de
fosfolípidos de las membranas celulares, con lo que se presenta lisis celular. GSSG representa el glutatión oxidado
Fuente: Fundamentos de Bioquímica. 2ª. Ed. Voet, Voet, Pratt .
El suministro constante de NADPH es vital para la subsistencia del eritrocito.
Los pacientes con deficiencias de la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa son sensibles al daño
oxidativo. En ellos el consumo de PRIMAQUINA o de HABAS (favismo) puede inducir anemia hemolítica.
Fuente: Fundamentos de Bioquímica. 2ª. Ed. Voet, Voet, Pratt .
ACTIVIDADES ANTIOXIDANTES DEL
GLUTATIÓN
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
ESPECIES REACTIVAS
DE OXÍGENO
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
Pueden inducir daño al DNA (cáncer, envejecimiento), a proteínas y lípidos insaturados y propiciar apoptosis.
Acciones de las Enzimas antioxidantes: CATALASA, SUPERÓXIDO DISMUTASA Y GLUTATION PEROXIDASA
GLUTATION
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
REDUCCIÓN POR EL NADPH DEL PERÓXIDO DE HIDRÓGENO, MEDIANTE LA ACCIÓN DEL GLUTATION.
GLUTATIÓN
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
CITOCROMO
P450
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
R-H + O2 + NADPH + H R-OH + H20 + NADP+
FORMACIÓN DE ESTEROIDES, ACIDOS BILIARES METABOLISMO DE VITAMINA D3 XENOBIÓTICOS
FAGOCITOSIS
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
1- UNIÓN DEL PATÓGENO A UNA CÉLULA FAGOCITARIA. 2- INGESTIÓN DEL MICROORGANISMO 3- DESTRUCCIÓN DEL MICROORGANISMO ACTIVIDAD DE “ESTALLIDO RESPIRATORIO”: NADPH OXIDASA SUPEROXIDO DISMUTASA MIELOPEROXIDASA (ÁCIDO HIPOCLOROSO)
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
OXIDO NITRICO
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
RELAJA EL MÚSCULO LISO EVITA LA AGREGACIÓN PLAQUETARIA FUNCIONA COMO NEUROTRANSMISOR EN EL CEREBRO MEDIA FUNCIONES TUMORICIDAS Y BACTERICIDAS DE LOS MACRÓFAGOS
DEFICIENCIA
Anemia hemolítica: deficiencia de
glucosa 6-P deshidrogenasa
Síndrome de Wernicke-korsakoff
por deficiente función de la
trancetolasa al no haber fosfato
de tiamina.
CARENCIA DE G6PD
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
Actividad normal Aun en celulas viejas Evita hemolisis y Daño oxidativo
v Variantes en enzimas defectuosas.
DEFICIENCIA DE G6DP
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
ÉXITOS EN EL PRIMER
PARCIAL
HASTA LA PRÓXIMA… Dr. LEIVA
