Clases de biología y bioquímica molecular

1. III Etapa del metabolismo
aerobio de los
carbohidratos

2. Glucosa
0
0 = Glicolisis
1 = Fermentación láctica
2 = Fermentación alcohólica
3 = Oxidación aeróbica

4. De la Glicolisis al Ciclo de Krebs
 El ácido pirúvico se
transforma en acetil-CoA,
para eso pierde:
 1 CO2
 2 electrones
 El Acetil CoA ingresa al
Ciclo de Krebs GTP

5. CH3
C=O
C=O
O H
NAD+
NADH
CoA
S
+ H+
H

6. CH3
S
C=O
CoA
CH3
C=O
C=O
O H
CoA
S
H
NAD+
CO2
NADH

7. Formación del acetil CoA

8. Ecuación del Acetil-CoA
 Por molécula de ácido pirúvico:
Acido Pirúvico + CoA + NAD+
Acetil-CoA + NADH + H+ + CO2
 Si por glucosa se forman 2 ácidos pirúvicos
entonces por glucosa se formaran:
2 Acetil-CoA + 2 NADH + 2 H+ + 2 CO2

9. Ciclo de Krebs
 Función: Producir energía (GTP, NADH,
FADH2) a partir del Acetil CoA
 Es una ruta de las células aeróbicas
 Se realiza en la matriz mitocondrial

10. Ciclo de Krebs
 Vía metabólica de oxidación del acetil CoA
 Consta de 8 reacciones químicas

11. Ciclo de Krebs
 Se inicia con la unión de acetil CoA con el ácido
oxalacético
 Durante el ciclo de Krebs, se forma:
 1 GTP (que equivale al ATP)
 1 FADH2
 2 CO2
 3 NADH
 El ciclo termina con la regeneración del ácido
oxalacético

12. Balance del Ciclo de Krebs:
 3 NADH
 1 GTP
 1 FADH2

13. 1. Síntesis del citrato
Enzima: citrato sintetasa

14. 2. Isomerización del citrato
Enzima: aconitasa

15. 3. Descarboxilación oxidativa del isocitrato
Enzima: Isocitrato deshidrogenasa

16. 4. Descarboxilación oxidativa del α-cetoglurato
Enzima: α-cetoglurato deshidrogenasa

17. 5. Hidrólisis del Succinil-CoA
Enzima: Succinil-CoA sintetasa

18. 6. Oxidación del succinato
Enzima: Succinato deshidrogenasa

19. 7. Deshidratación del malato
Enzima: Fumarato hidratasa o fumarasa

20. 8. Oxidación del malato
Enzima: Malato deshidrogenasa

23. Carbonos en el ciclo de krebs

24. Ecuación general del ciclo de krebs
 Por molécula de ácetilCo-A:
Acetil CoA + Ac. oxalacetico
3NADH+ + FADH2 + GTP + 2CO2 + ac. oxalácetico
 Por molécula de glucosa:
6 NADH+ + 2FADH2 + 2GTP + 4CO2 + 2 ac. oxalácetico

26. Cadena transportadora de electrones
 Función: Producir energía (ATP) a partir de
NADH y del FADH2
 Es una ruta de las células aeróbicas
 Se realiza en la membrana interna de las
cretas mitocondriales

27. mitocondria
Espacio
intermembrana
El ciclo de Krebs
se realiza en la
matriz, la
cadena
transportadora
de electrones en
la membrana
interna de las
crestas
mitocondriales

28. Membranas de la mitocondria

29. Cadena transportadora de electrones
 Vía metabólica de oxidación del NADH y
del FADH2
 Es aeróbica
 Consta de 6 reacciones químicas

30. De la glucosa a la cadena
transportadora de electrones
 La glucosa está completamente oxidada,
al terminar el ciclo de Krebs.
 Parte de su energía se ha invertido en la
síntesis de ATP.
 Sin embargo, la mayor parte de su energía
está en los electrones capturados por el
NAD+ y el FAD

31. NADH y glicólisis

32. Ecuación de la Glicolisis
Glucosa + 2 ATP + 4 ADP + 2Pi + 2 NAD+
4 ATP + 2 ADP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
+ 2 piruvatos

33. NADH y la transformación del ácido
pirúvico a Acetil CoA

34. Ecuaciòn del Acetil-CoA
 Por molécula de GLUCOSA:
2Piruvatos + CoA + NAD+
2 Acetil-CoA + 2 NADH + 2 H+ + 2 CO2

36. NADH, FADH2 y ciclo de krebs

37. Ecuación general del ciclo de krebs
 Por molécula de glucosa
2Acetil CoA + 2Ac. oxalacetico
6NADH+ + 2FADH2+ 2GTP + 4CO2 + 2 oxalacetico
Nota : EL GTP es equivalente energético de ATP

38. NADH y
FADH2
producidos en
la glicolisis y
ciclo de Krebs
por glucosa

39. De la glucosa a la cadena
transportadora de electrones
 El NADH (NAD reducido) y el FADH2 (FAD
reducido) ingresan a la cadena transportadora
de electrones para ser OXIDADOS y así
aprovechar toda su energía.
OXIDACION

40. Oxidación del NADH

41. Cadena transportadora de electrones
 Esta constituidas por 6 moléculas:
 Flavoproteìna (proteína)
 Coenzima Q (lípido)
 Citocromo b (proteína)
 Citocromo c1 (proteína)
 Citocromo c (proteína)
 Citocromo a (proteína)

42. Mecanismo de la cadena
 El NADH y el FADH2 dan átomos de hidrogeno: 1
electrón (e-) y 1 protón (H+)
 El electrón reduce y luego oxida a cada miembro
de la cadena , siendo el último receptor del
electrón, el oxigeno (1/2O2)
 Los protones forman una gradiente de
concentración lo que se utiliza para la síntesis de
ATP.

43. Electrones y protones

46. Cadena transportadora de electrones

47. Cadena transportadora de electrones

48. Formación de gradiente de protones

49. Síntesis de ATP

50. NADH, FADH2, y ATP
 Por cada NADH que ingresa a la cadena
transportadora de electrones se forman 2.5
moléculas de ATP
 Por cada FADH2 que ingresa a la cadena
transportadora de electrones se forman 1.5
moléculas de ATP

51. Oxidación total de la glucosa
La energía total que se puede obtener de la
glucosa por oxidación aeróbica es de 688
kcal/mol. Para lograr esto la célula utiliza 3
mecanismos:
 Glicolisis
 Ciclo de krebs
 Cadena transportadora de electrones.

52. GLICOLISIS:
Conjunto de 10
reacciones químicas
que se inician en la
glucosa y terminan
en el ácido pirúvico.

53. Formación del acetil CoA

55. NADH, FADH2 por glucosa
34
ATP

56. Produccion de ATP por oxidaciòn en la
cadena respiratoria
 Glicolisis : 2 NADH = 5 ATP
 Piruvato a AcetilCoA : 2 NADH = 5 ATP
 Ciclo de Krebs : 6 NADH = 15 ATP
2 FADH2 = 3 ATP
TOTAL DE ATP producidos en la
cadena transportadora de e- : = 28 ATP

57. Producción de ATP por
catabolismo de la glucosa I
 En la Glicolisis : 4 ATP
 En el ciclo de Krebs: 2 GTP
 En la cadena transportadora de
electrones: 28 ATP
TOTAL DE ATP PRODUCIDO: 34 ATP

58. Producción de ATP por
catabolismo de la glucosa II
Gasto de energía química en el catabolismo
de la glucosa:
 En la Glicolisis : 2 ATP
 Para transportar el NADH producido en la
glicolisis hacia el interior de la
mitocondria : 2 ATP
 TOTAL DE ATP GASTADO: 4 ATP

59. Producción NETA de ATP por
catabolismo de la glucosa I
 En condiciones aeróbicas:
 TOTAL DE ATP PRODUCIDO: 34 ATP
 TOTAL DE ATP GASTADO : 4 ATP
 TOTAL NETO DE ATP : 30 ATP

60. Producción NETA de ATP por
catabolismo de la glucosa II
 En condiciones anaeróbicas:
 TOTAL DE ATP PRODUCIDO : 4 ATP
 TOTAL DE ATP GASTADO : 2 ATP
 TOTAL NETO DE ATP : 2 ATP