Glucolisis y Fermentación (Tema 1b)

Tema 1b.- Metabolismo de glúcidos: Glucólisis y Fermentación. Internal use  Macromoléculas Productos de reducidas desecho oxidados Oxidación NADH + H+...

Tema 1b.- Metabolismo de glúcidos: Glucólisis y Fermentación. Internal use  Macromoléculas Productos de reducidas desecho oxidados Oxidación NADH + H+ FADH2 CATABOLISMO ATP ANABOLISMO Reducción Precursores Macromoléculas oxidados propias reducidas Internal use Rutas Catabólicas Biomoléculas Proteínas Glúcidos Lípidos Digestión extracelular Monómeros Aminoácidos Monosacáridos Ácidos grasos Citoplasma Glicerol Metabolitos Piruvato comunes Acetil-CoA Mitocondria Ciclo de Productos de Krebs CO2 desecho H2O Internal use RUTAS METABÓLICAS EN EL CITOSOL: 1. Glucólisis 2. Fermentación 3. Gluconeogénesis 4. Ruta de las pentosas fosfato 5. Síntesis y degradación de glucógeno Internal use Rutas de utilización de la glucosa  La glucosa es un combustible excelente y un precursor muy versátil Internal use GLUCÓLISIS Degradación de glucosa: Productos finales: piruvato (3 C), ATP, NADH, H2O.  Eficiencia > 60%  Ruta central y universal, muy conservada evolutivamente  El mayor flujo de C, sobre todo en eritrocitos, médula renal, esperma y cerebro  Irreversible Internal use GLUCÓLISIS: VISIÓN GLOBAL  FASE PREPARATORIA:  Se invierte E en forma de ATP  Se eleva la E libre de los intermediarios paso 4 y 5  Glucosa gliceraldehído 3P paso 6  FASE DE BENEFICIOS: paso 7  Liberación de E en forma de ATP paso 8  Formación de NADH paso 9  Gliceraldehido 3P piruvato paso 10 Internal use GLUCÓLISIS: VISIÓN GLOBAL FASE PREPARATORIA FASE DE BENEFICIOS Internal use GLUCÓLISIS: VISIÓN GLOBAL Transformaciones químicas importantes:  Degradación del esqueleto carbonado de glucosa  Transferencia de ion hidruro a NAD+: formación de NADH  Fosforilación de ADP a ATP (2 ATPs /glucosa) Internal use Todos los intermediarios de la ruta están fosforilados. ¿Por qué?  No hay transportadores de compuestos fosforilados en la membrana plasmática  Enlace de alta energía  Contribuyen a la energía de fijación Internal use GLUCÓLISIS: 1ª parte Fase preparatoria Internal use GLUCÓLISIS: 2ª parte Fase de beneficios Internal use Internal use BALANCE GLOBAL DE LA GLUCÓLISIS Se elabora el balance teniendo en cuenta:  Destino del esqueleto carbonado de glucosa  Entrada de Pi y ADP para síntesis de ATP  Movimiento de e- en reacciones redox 2 Glucosa + 2 ATP + 2 NAD+ +4 ADP + 2 Pi 2 2 piruvato + 2 ADP + 2 NADH +2H+ + 4 ATP + 2 H2O Internal use No solo la glucosa “alimenta” la glucólisis (3) Intolerancia a la lactosa X (1) (2) X Galactosemia Músculo Hígado Link Internal use Destinos del piruvato Internal use DESTINOS DEL PIRUVATO CONDICIONES AERÓBICAS:  Oxidación de piruvato a acetato ciclo del ácido cítrico  NADH se reoxida a NAD+, mediante la CTE (oxígeno aceptor final)  Regeneración de NAD+, para que siga habiendo glucólisis CONDICIONES ANAERÓBICAS:  No hay oxidación de piruvato a acetato: NAD+ no se regenera en la CTE  Transforman el piruvato en lactato o etanol, para asegurar regeneración de NAD+ FERMENTACIÓN Internal use  FERMENTACIÓN LÁCTICA Reducción del piruvato a lactato El equilibrio global de la reacción favorece fuertemente la formación de lactato Se regenera el NAD+ suficiente para que continúe glucólisis Internal use FERMENTACIÓN LÁCTICA  Reducción del piruvato a lactato  ¿Quiénes la llevan a cabo?  células musculares esqueléticas  eritrocitos  células cancerosas  algunos microorganismos (lactobacillus –yogur)  Lactato formado en músculo es transportado al hígado: se convierte en glucosa Ciclo de Cori  En actividad muscular vigorosa: mucho ácido láctico en músculo y en la sangre (acidosis láctica) limita los períodos de actividad energética Internal use Tomografía por emisión de positrones, TEP o PETInternal use FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA Reducción del piruvato a etanol  En microorganismos (levaduras) y algunas plantas.  Se produce una descarboxilación  Se regenera el NAD+ suficiente para que continúe glucólisis Internal use METABOLISMO DEL DISULFIRÁN ETANOL - Tóxico Tóxico Acetaldehido Alcohol deshidrogenasa deshidrogenasa Detoxificación ATP Acetil-CoA Ciclo de Krebs Internal use METABOLISMO DEL ETANOL Alcohol deshidrogenasa Acetil-CoA sintetasa Acetaldehido deshidrogenasa Internal use Síndrome de autodestilación Proliferación excesiva de levadura en el intestino que fermentan los azúcares de la comida destilando etanol, que pasa a la sangre.  Tratamiento prolongado de antibióticos  Deterioro de la microbiota intestinal  Ingesta de grandes cantidades de levaduras A Case Study of Gut Fermentation Syndrome (Auto-Brewery) with Saccharomyces cerevisiae as the Causative Organism https://file.scirp.org/Html/.htm1-2100535_33912 Internal use RESUMEN: glucólisis / fermentación Internal use