Tema 9: Catabolismo de los Glúcidos

El piruvato es un metabolito crucial que participa en rutas metabólicas catabólicas y anabólicas, lo que significa que puede utilizarse para producir energía o para sintetizar moléculas, principalmente aminoácidos.

La fermentación láctica es un proceso que ocurre en el citoplasma, en el que el piruvato se convierte en lactato. Permite regenerar el NAD+ que se usó en la glucólisis, y es importante en la producción de alimentos como yogur y queso.

La fermentación alcohólica es un proceso similar a la fermentación láctica, pero el piruvato se convierte en etanol en lugar de lactato. Es importante para la elaboración de bebidas alcohólicas y pan.

La descarboxilación oxidativa del piruvato es un proceso que ocurre en las mitocondrias y convierte el piruvato en Acetil-CoA. Es el primer paso en la respiración celular y es esencial para producir energía.

Las fermentaciones son rutas metabólicas que permite la regeneración del NAD+ en células que carecen de mitocondrias o que tienen poco oxígeno. Se lleva a cabo en el citoplasma y juega un papel importante en la industria alimentaria.

La insulina es una hormona que disminuye los niveles de glucosa en sangre. Actúa favoreciendo la glucólisis, un proceso que degrada la glucosa.

El glucagón tiene el efecto opuesto a la insulina. Aumenta los niveles de glucosa en sangre al inhibir la glucólisis.

La piruvato quinasa es una enzima que participa en la glucólisis. Se activa por AMP y fructosa-1,6-bifosfato, pero es inhibida por ATP, alanina y acetil-CoA.

La regulación por modificación covalente es un proceso hormonal que afecta a la piruvato quinasa. Los niveles altos de glucagón activan una proteína quinasa A, lo que fosforila e inactiva la enzima.

La fructosa puede incorporarse a la glucólisis mediante fosforilación. La fructoquinasa cataliza este proceso en el hígado.

La manosa se activa mediante la hexoquinasa, convirtiéndose en manosa 6-fosfato. Luego, la fosfomanosa isomerasa la transforma en fructosa-6-fosfato, uniéndose a la glucólisis.

La galactosa se activa al unirse a UDP, transformándose en UDP-glucosa. Luego se convierte en glucosa 6-fosfato, entrando a la glucólisis.

La galactosemia es una patología relacionada con las enzimas que participan en la ruta metabólica de la galactosa.

La glucosa entra a la célula por medio de proteínas transportadoras y se fosforila por el ATP para formar glucosa-6-fosfato. Este paso es importante porque la glucosa-6-fosfato no puede salir de la célula y es un sustrato para el metabolismo.

La glucosa-6-fosfato se convierte en fructosa-6-fosfato. Esta conversión es necesaria para que la molécula pueda ser escindida en dos moléculas de tres carbonos.

La fructosa-6-fosfato se fosforila nuevamente con ATP para formar fructosa-1,6-bisfosfato. Este paso es irreversible y está regulado por la fosfofructoquinasa-1, la enzima clave de la glucólisis.

La fructosa-1,6-bisfosfato se escinde en dos triosas fosfato: dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído-3-fosfato.

La dihidroxiacetona fosfato se convierte en gliceraldehído-3-fosfato. Este paso es importante porque sólo el gliceraldehído-3-fosfato puede ser metabolizado en los siguientes pasos de la glucólisis.

El gliceraldehído-3-fosfato se oxida y se fosforila para dar lugar a 1,3-bisfosfoglicerato. Esta reacción es importante porque genera NADH + H+ y un enlace de alta energía.

El 1,3-bisfosfoglicerato transfiere su grupo fosforilo al ADP generando ATP y convirtiéndose en 3-fosfoglicerato. Se obtiene la primera molécula de ATP de la glucólisis por cada molécula de gliceraldehido-3-fosfato

El 3-fosfoglicerato se convierte en 2-fosfoglicerato. Esta reacción es importante porque desplaza el grupo fosfato a una posición más favorable para la siguiente reacción.