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Metabolismo energetico en el que
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Ruta metabólica
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En organismos
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Proceso Metabólico : ATP s NADH s FADH s
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Gluconeogenesis

  1. 1. Vía metabólica que resulta en la generación de la glucosa a partir de no-carbohidrato sustratos de carbono tales como lactato, glicerol y aminoácidos glucogénicos. Uno de los principales mecanismos de los seres humanos y muchos otros animales utilizan para mantener la sangre de glucosa en niveles demasiado bajo (hipoglucemia) El otro medio de mantenimiento de la sangre de glucosa en los nivel es a través de la degradación de glucógeno ( glucogenolosis) Es un proceso ubicuo, presente en plantas, animales, hongos, b acterias y otros microorganismos. En los vertebrados tiene lugar principalmente en el hígado y en menor medida en los riñones Este proceso ocurre durante los periodos de ayuno, las hambrunas. La gluconeogenesi s e asocia a menudo con LA CETOSIS y es también un objetivo de la terapia para la diabetes tipo II, como la metforfina, que inhibe la formación de la glucosa y estimula la captación de glucosa por las Formación de glucosa a partir de precursores no gllicocídicos
  2. 2. Nombres en azul indican los sustratos de la vía, flechas en rojo las reacciones únicas de esta vía, flechas cortadas indican reacciones de la glucolisis, que van en contra de esta vía, flechas en negrita indican la dirección de la gluconeogénesis.
  3. 3. GLUCONEOGENESIS: síntesis de glucosa a partir de piruvato. •Cualquier metabolito que pueda ser convertido a piruvato u oxalacetato puede ser un precursor de glucosa. •Los precursores gluconeogénicos se convierten a piruvato, o bien entran en la ruta por conversión a oxalacetato o dihidroxiacetona fosfato
  4. 4. Lactato como precursor gluconeogénico:  Durante ejercicio físico vigoroso, cuando se contrae el músculo esquelético: Glucolisis Ciclo del acido cítrico Formación de NADH por la glucolisis Regeneración a NAD+ por el metabolismo aeróbico ( Ciclo de ácido cítrico + cadena de transporte ) NADH es regenerado a NAD+ por LACTATO DESHIDROGENASA *Lactato como tal queda como punto muerto en el metabolismo: debe convertirse de nuevo en piruvato para poder ser metabolizado: es reconvertido a piruvato en el hígado
  5. 5. Balance global de la gluconeogénesis:  La estequiometria de la gluconeogenesis es : 2 Piruvato + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 6  Mientras que la reaccion inversa de la glucolisis seria : 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 Glucosa + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi +2 NAD + 2H Glucosa + 2 ADP + 2 Pi +2 NAD + 2H • El coste extra de la gluconeogénesis es de 4 moléculas de alto potencial de transferencia de grupos fosforilo(2 ATP y 2 GTP): Se usa la energía del ATP y GTP para convertir una reacción energéticamente desfavorable como es la reacción inversa de la glicolisis(ΔG= 20 Kcal/mol) en una reacción energéticamente favorable (ΔG= -9 Kcal/mol).
  6. 6. Regulación de la Gluconeogenesis / Glucolisis  Glucolisis y glucolisis están coordinadas: una de las vías esta relativamente inactiva y la otra funciona a velocidad elevada .  Razón: ambas rutas son relativamente exergónicas y podrían estar funcionando al mismo tiempo, con un resultado final de consumo de 2 ATP y 2 GTP por cada ciclo de reacción.  Sistema de control: las CANTIDADES Y ACTIVIDADES de los enzimas característicos de cada ruta están controlados de tal manera que no pueden ser ambas rutas activas simultáneamente: - Velocidad de la glucolisis: controlada por concentración de glucosa - Velocidad de la gluconeogenesis: controlada por concentración de lactato y otros precursores
  7. 7. Cambios en la velocidad de síntesis enzimática Modificación covalente por fosforilacion reversible Efectos alostericos Los cambios en la disponibilidad de sustratos son responsables manera directa o indirecta la mayor parte de los cambios en el metabolismo Las fluctuaciones de su concentración sanguínea por cambios en la disponibilidad dietética pueden alterar el índice de secreciones de hormonas A su vez influye en el patrón del metabolismo en las diversas vías, a menudo modificando la actividad de enzimas clave que intentan compensar el cambio original en la debilidad del sustrato Tres tipos de mecanismos pueden identificarse Como responsables de la regulación de la actividad enzimática en el metabolismo de los carbohidratos
  8. 8.  La gluconeogénesis es la ruta anabólica por la que tiene lugar la síntesis de nueva glucosa a partir de precursores no glucosídicos.  Se lleva a cabo principalmente en el hígado, y en menor medida en la corteza renal  Desde el punto de vista enzimático, producir glucosiliosas desde lacticosinidas cuesta más de lo que produjo su degradación fosfórica
  9. 9.  Vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula.  El tipo de glucólisis más común y más conocida es la vía de Embden-Meyerhof.  Es la vía inicial del catabolismo (degradación) de carbohidratos. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo.
  10. 10. Las funciones de la glucólisis son:  La generación de moléculas de alta energía (ATP y NADH) como fuente de energía celular en procesos de respiración aeróbica (presencia de oxígeno) y fermentación (ausencia de oxígeno).  La generación de piruvato que pasará al ciclo de Krebs, como parte de la respiración aeróbica.  La producción de intermediarios de 6 y 3 carbonos que pueden ser utilizados en otros procesos celulares.
  11. 11.  Fase de gasto de energía (ATP): Esta primera fase de la glucólisis consiste en transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de gliceraldehído.  Fase de beneficio energético (ATP, NADH): Hasta el momento solo se ha consumido energía (ATP), sin embargo, en la segunda etapa, el gliceraldehído es convertido a una molécula de mucha energía, donde finalmente se obtendrá el beneficio final de 4 moléculas de ATP. Resumen de compuestos que ingresan y productos qe salen del proceso Entradas : Glucosa + 2 ATP + 4 ADP + 2 Pi + 2 NAD Salidas : 2 piruvatos + 2 ADP + 4 ATP + 2 NADH + H2O
  12. 12. GLUCOSA Glucolisis 10 reacciones Sucesivas. PIRUVATOCondiciones Anaeróbicas 2 ETANOL Fermentación Alcohólica Levaduras en Ausencia de O2 2 CO2 Condiciones Aerobicas 2 CO2 2 ACETIL – S - COA Respiración Celular Seres en presencia de O2 2 LACTATO Condiciones Anaeróbicas Fermentación Láctica Tejido muscular en Ausencia de O2
  13. 13. VIA ANAEROBIA FERMENTACION ALCOHOLICA VIA ANAEROBICA FERMENTACION LACTICA
  14. 14. Metabolismo energetico en el que los seres vivos extraen energia de moleculas organicas, como la glucosa El oxigeno atraviesa sin obstaculos las membranas biologicas, atraviesa primero la membrana plasmatica y luego las membranas mitocondriales, siendo el matriz de la mitocondria donde se une a electrones y protones (que sumados constituyen atomos de hidrogenos) formando agua En esa oxidacion final que es compleja, y en procesos anteriores se obtiene la energia necesaria para la fosforilacion del ATP
  15. 15. Ruta metabólica que forma parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas En organismos aeróbicos, el Ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía en forma utilizable El Ciclo de Krebs también proporciona precursores para muchas biomoleculas, como ciertos aminoácidos. Por ello se considera una vía anfibolica, es decir, catabólica y anabólica al mismo tiempo. El Ciclo de Krebs fue descubierto por el alemán Hans Adolf Krebs, quien obtuvo el premio novel
  16. 16. Proceso Metabólico : ATP s NADH s FADH s Glucolisis 2 2 - Metabolismo de piruvato a Acetil CIA( x2) - 2 - Ciclo de Krebs (x2) 2 6 2 TOTAL 4 10 2
  17. 17. El gradiete electroquimico acopla el ritmo de la cadena de transporte electronico con el ritmo de ola sintesis de ATP. Debido a que el flujo electronico necesita el bombeo de protones , el flujo electronico no puede producirse mas rapidamente que la utilizacion de los protones para sintesis de ATP (fosfoliracion oxidativa acoplada) Esto conlleva a que los sustratos e oxiden, los electrones se transporten y el oxigeno se consuma tan solo cuando se requiere la sintesis de ATP. Por lo tanto, las mitocondrias en reposo consumen oxigeno a una velocidad lenta, pero que puede incrementar enormemente en la presencia de ADP El ADP es captado por las mitoncndriasy estimula al ATP sintasa, que disminuye el gradiente de protones. Entonces aumenta la respiracion, puesto que son estimuladas las bombas ed protones para restablecer el gradiente. Por tanto se pede resumir diciendo que el “control respiratorio” es la dependencia de captacion de oxigeno por las mitocondrias según la disponibilidad de ATP
  18. 18. •Universdad de Avizona/El proyecto biologico/ VENUS/2002 •Aula siglo XXI ciencias de la naturaleza y el medio ambiente/Cultural S.A/ 2008/ pág. 99-114 •Robertis/ Biologia celular y molecular / El ateneo/ 1989 •Francisco Aguinaga castro Pedro Ruiz Gallo/ “ del Castillo S.A / 2004/ 162-166

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