Glucolisis

1. Materia: Bioquímica
Fecha: 16/05/23
Glucolisis
Glucolisis, ruta de Embden-Meyerhof, consta
de dos fases, es la segunda fase donde se
producía un piruvato y otro piruvato, donde
se producía 2 ATP más 2 ATP en este lado,
dos NADH y dos moléculas de AGUA.
Existen 3 enzimas irreversibles y 7 enzimas
reversibles porque consta de diez pasos. Por
ende, trabajan 10 enzimas normalmente,
trabajan catalizando. Esto ocurre en el
citoplasma, desde la glucosa hasta piruvato.
La primera fase, cuando se divide en dos es
ya la segunda fase, la primera fase es de
inversión de energía o preparación es
cuando hay hexosa y se consume energía.
La segunda fase es donde se genera más
bien energía.
La degradación completa de glucosa
produce 32 ATP, para que se produzcan
necesitamos a la mitocondria
La glucosa, en la Glucólisis genera piruvato
y que posteriormente este piruvato puede
entrar al ciclo de krebs. Entonces cuando el
piruvato ingresa al ciclo de krebs se genera
mayor cantidad de energía.
Los NADH y FADH generados en el ciclo de
krebs, que genera 10 ATP ¿De dónde salen
los diez ATP? de los NADH y FADH que se
generan, estos tienen que ir a un proceso
llamada cadena transportadora de
electrones y ahí se convierte. Cada molécula
de NADH en 2.5 y Cada molécula de FADH
en 1.5 y ahí se tiene la ganancia de los 32
ATP.
En el caso que sea anaeróbica, la glucosa se convierte en 2 lactatos, 2 ATP y 2 aguas debido a que reutilizan
los NADH reducidos.

2. En la Glucólisis aeróbica se genera: de
glucosa a piruvato y de piruvato a acetil, donde
entra a la mitocondria (siempre que se entre la
mitocondria se requiere oxígeno) y los dos
acetiles hacia girar dos vueltas.
Pero en el caso que sean anaeróbica la
glucosa se convierte en piruvato, si no ingresa
dentro de la mitocondria este piruvato se
convierte en lactato mediante la enzima lactato
deshidrogenasa que reutiliza al NADH
reducido y como los reutiliza en esa reacción
solamente se genera ATP
La Glucólisis anaeróbica no requiere de
oxígeno Normalmente se lleva a cabo el
músculo activo y cuando hacemos bastante
ejercicio y en los eritrocitos siempre se lleva a cabo porque en los eritrocitos carecen de mitocondria, al carecer
de mitocondria siempre su Glucólisis es anaeróbica y es conocida como fermentación láctica, porque el producto
final es lactato, como son 2 piruvatos el producto final son 2 moléculas de lactato.
Se conoce este proceso como fermentación láctica en nuestro organismo, pero en las levaduras esa glucosa
puede ser metabolizada a alcohol. O sea, existe dos tipos de fermentación: la fermentación láctica y la
fermentación alcohólica
En levaduras el igual por todo ese proceso de Glucólisis, pero el piruvato se convierte en alcohol.
Las diferencias:
La aeróbica hace de la conversión de
glucosa a piruvato posteriormente
este piruvato entra al ciclo de krebs y
todo este proceso se lleva a cabo.
En cambio, la anaeróbica la diferencia
es que solamente se produce 2
moléculas de ATP, no se produce los
32, porque para producirse los 32
necesitamos el ciclo de krebs.
Cuando hacemos exageradamente
ejercicios se produce mucho ácido
láctico, por ende, se produce la fatiga
muscular, porque el lactato cuando
dejamos de hacer ejercicio precipita
en el músculo como agujitas y eso
produce el dolor, que comúnmente se
conoce como macurca.

3. Esta fermentación láctica
ocurre en condiciones de
hipoxia, normalmente en el
músculo o cuando se carece
de mitocondria en el caso de
la eritrocito.
Esta fermentación láctica no
solamente puede ocurrir en el
ejercicio intenso, puede
haber una Glucólisis
anaeróbica en condiciones
de hipoxia tisular en pura
ausencia de oxígeno, por una
intoxicación de CO, por una
obstrucción de la vía aérea
por pérdidas masivas de
sangre, etcétera, donde
exista pérdidas de oxígeno.
Cuando hay pérdidas de oxígeno la Glucólisis tiende a ser láctica debido a que no llega oxígeno a los tejidos y
se produce una oxidación de la Glucólisis de manera anaeróbica.
El proceso es de glucosa a piruvato y sabemos que una glucosa da 2 piruvatos, entonces esta glucosa se
convierte en 2 moléculas de piruvato. El piruvato tiene 3 átomos de C, entonces este piruvato va a sufrir un
proceso de reducción (ganancia de protones y electrones) ¿de dónde sacamos los protones y electrones?
sacamos del NADH. Este NADH que es reducido le va a donar los 2 protones al piruvato el piruvato gana los 2
protones y se convierte en lactato.
Como son 2 piruvatos y además aquí yo produzco 2 NADH en este proceso, entonces se reutilizan los NADH y
el NADH se convierte en oxidado nuevamente para ir a recibir de otra glucosa.
Entonces este que nos generaba 5 ATP en la reacción que hemos hecho, ahora ya no genera energía porque
la forma en que va la energía es más reducida, pero como se ha oxidado ya no vale. Y por eso es que solamente
la Glucólisis genera 2 ATP y 2 moléculas de agua. La enzima se llama lactato deshidrogenasa que tiene 5
Isoenzimas, o sea que actúa diferente en diferentes tejidos
En el caso de metanol o alcohol etílico, este es el mismo proceso que se llama Glucólisis, pero normalmente
este llega a ser piruvato, pero en este caso el piruvato se convierte en acetaldehído y posteriormente en etanol,
nosotros carecemos de la enzima de este proceso de la conversión de piruvato acetaldehído, la piruvato
descarboxilasa, esto existen las levaduras.

4. ¿Qué ocurre cuando hay
hipoxia? cuando hay falta de
oxígeno normalmente sigue la vía
de la Glucólisis, ejemplo, cuando
subimos a las alturas y en esas
condiciones la Glucólisis puede
liberar una sustancia esta
sustancia llamada 2-3-
difosfoglicerato.
Esto es una Glucólisis anaerobia,
entonces este 2-3-
difosfoglicerato tiene un efecto
alostérico sobre la hemoglobina
¿qué quiere decir efecto
alostérico? que va y se une a la
proteína y procede a la liberación
del 2-3-difosfoglicerato
En la Glucólisis, de la glucosa tenemos esta conversión de 1-3-difosfoglicerato a 3-fosfoglicerato,
posteriormente a piruvato y finalmente. En este caso y justo en este paso es donde hay generación de energía
en la Glucólisis. Y en este paso en la conversión de 1-3 a 3 donde se genera ATP, pero en el caso de una
anaerobiosis, por ausencia de oxígeno, por ejemplo, en el mal de altura este 1-3-difosfoglicerato libera
convirtiéndose por la enzima DPGM en 2 fosfoglicerato al convertirse en 2-3-difosfoglicerato, este compuesto
va y se une a la a la hemoglobina, encajando en el centro de la hemoglobina, perdiendo su afinidad por el
oxígeno o efecto Bor, le obliga a la hemoglobina a liberar el oxígeno y una vez que hace esto por la enzima
DPGP se convierte en 3-fosfoglicerato y nuevamente continúa normal la Glucólisis
Esta es la curva de disociación de
hemoglobina, debido a que cuando
la hemoglobina que está con
oxígeno se une 2-3-difosfoglicerato
la hemoglobina suelta el oxígeno y al
soltar el oxígeno puede oxigenar los
tejidos.
¿Cuáles son las causas de
elevación de 2-3-difosfoglicerato?
mal de altura, porque a medida que
subimos a la altura baja la presión de
oxígeno.
Puede provocarse la liberación del 2-
3-difosfoglicerato uno fuma o cuando
hay anemia Crónica.

5. Cuando la glucosa se convierte en piruvato, este
proceso se llama Glucólisis y aquí en este proceso
se genera lo que se llama NADH reducido.
Este NADH reducido que se está produciendo en
la Glucólisis en el citoplasma ¿qué presenta el
NADH? el NADH presenta en esta reacción 2
protones. Esto ocurre en una célula y en la célula
el piruvato está en el citoplasma y NADH está más
reducido en el citosol. Entonces NADH tiene que
introducir sus protones dentro de la mitocondria.
Para que los protones que están en el citoplasma
pasen del citoplasma hacia la mitocondria se
necesita a la cadena transportadora de electrones,
se lleva a cabo en la cara interna de la membrana interna de la mitocondria.
El NADH está en el citoplasma, como está en el citoplasma necesitamos introducirlo ¿Cómo introducimos? por
el proceso lanzadera, y existen dos tipos de lanzadera:
1. Lanzadera glicerol3—fosfato: NADH es un nicotin adenin dinucleótido (vitamina B3 activa), su estructura
es demasiado grande y no entra a la molécula, lo que va a haber es la lanzadera de protones. NADH es
H + H entonces hay 2 protones y 2 electrones. NADH entrara como FADH, cuando NADH transfiere sus
protones a FADH, la energía es menor porque cada molécula de FADH en la cadena transportadora de
electrones solo genera 1.5 ATP.
2. Lanzadera malato-aspartato: NADH va a entregar sus protones y electrones como NADH, o sea no
pierde nada y la ganancia de energía por cada molécula de NADH es 2.5 ATP.
Lanzadera glicerol-3-fosfato
Este proceso ocurre en el citoplasma,
donde tenemos al NADH reducido
(protones = rosado) ¿De dónde vienen
los 2 protones? de la Glucólisis, el cual
genera 2 más reducidos.
Entonces uno de ellos va a ingresar,
para eso necesitamos la presencia de
la membrana externa de la mitocondria,
para esto necesito la dihidroxiacetona-
3-fosfato (intermediario de la glucólisis)
que por la enzima glicerol-3-fosfato
deshidrogenasa citosólica, se
convertirá en gliceraldehído-3-fosfato
(G3P).
Para que dihidroxiacetona-3-fosfato se convierta en G3P, se requieren de los 2 protones, para que se reduzca
como G3P, así atraviesa la membrana externa, cuando está con los 2 protones de la dihidroxiacetona-3-fosfato.
G3P, nuevamente por la enzima G3P-deshidrogenasa mitocondrial se convierte nuevamente en
dihidroxiacetona-3-fosfato ¿Cuándo? cuando pierde los 2 protones, y estos pasan al FADH, ganando los dos
protones se reduce a FADH reducida. Entonces dihidroxiacetona-3-fosfato atraviesa la membrana externa
nuevamente para volver a meter otros dos protones bajo la forma de G3P, repitiendo el ciclo de entrada de
protones. Cuando esta en forma FADH, entrega sus dos electrones y protones a la cadena transportadora de
electrones, produciendo 1.5 ATP.
INTRODUCE NAD POR FAD

6. Lanzadera Malato-Aspartato
Igual se necesita a la membrana externa
e interna de la mitocondria,
adicionalmente para introducir los
protones del NADH se requiere del
oxalacetato en el citoplasma.
¿Cómo obtengo un oxalacetato de
fuere?
1.Oxalacetato debe atravesar y salir,
para esto, ya que es un cetoácido, sufrirá
transaminación por la enzima
transaminasa (transferasa= transfieren
un grupo funcional de un sustrato a otro)
2. Glutamato, el cual tiene un grupo amino, donando el grupo al oxalacetato, transformándose en alfa-ceto-
glutarato (aCG), el glutamato al perder el grupo amino de aminoácido va a pasar a cetoácido.
3. El grupo amino donado pasa a ser del oxalacetato, el cual se convierte en aspartato (aminoácido).
4. El aCG atraviesa la membrana externa y sale al citoplasma
5. El aspartato atraviesa la membrana interna y externa para salir al citoplasma, al ser un aminoácido será
sometido a la acción de una transaminasa, perdiendo su grupo amino y entregándolo al aCG
6. Aspartato se convierte nuevamente en oxalacetato (cetoácido) y obviamente aCG se convierte en
Glutamato(aminoácido).
7. El oxalacetato ya está en el citoplasma.
8. NADH + H, proveniente de la glucolisis, le va a pasar los 2 protones al oxalacetato y el oxalacetato al
ganar los dos protones se va a convertir en malato.
9. NAD al perder protones, nuevamente se oxida y va a la Glucólisis nuevamente a traer otros 2 protones.
10. El NADH pasa de reducido a oxidado y el oxalacetato de oxidado ha reducido.
11. El malato nuevamente ingresa puede atravesar membrana externa y membrana interna, llevando
consigo los 2 protones. El glutamato que quedó también ingresa cuando entra el malato.
12. El malato ya en la matriz mitocondrial, dona los protones al NAD, por acción de la enzima malato
deshidrogenasa mitocondrial, al NADH ganar protones se va a convertir en NADH reducido
13. El malato al perder protones se vuelve a convertir en oxalacetato.
14. NADH llevara sus protones a la cadena trasportadora de electrones, para así obtener 2.5 ATP.
INTRODUCE NAD POR NAD

7. Normalmente la glucosa
se convierte en piruvato y
existen tres enzimas
importantes:
1.Hexokinasa o
glucokinasa
2.Fosfofructokinasa 1
3.Piruvatokinasa
A nivel de las tres
enzimas se regula la
Glucólisis, puede ser por
acción hormonal o por
sustratos
Nivel Hexokinasa
Activa: Insulina (hiperglicemia), inmediatamente activa la Glucólisis
Inhibe: Glucosa o fosfato
Nivel Fosfofructokinasa
Activar: fructosa-2-6-bifosfato, AMPc (necesita energía para convertir al ADP en ATP, activando esta enzima)
Inhibe cuando hay exceso de ATP, exceso de citrato la Glucólisis y Glucagón (hipoglicemia)
Nivel Piruvatokinasa
Activar: fructosa 1-6-bifosfato
Inhibir: ATP, Alanina y glucagón
¿Qué relación tiene la glucolisis (de glucosa a piruvato) con otras rutas?
Tiene relación con:
• La glucogenólisis (catabolismo de glucógeno a glucosa o glucosa-6-fosafato)
• Gluconeogénesis (de piruvato a glucosa)
• Ruta de la pentosa fosfato
• Vía de la descarboxilación oxidativa del piruvato
• El ciclo de krebs.
Verde = Ac�va
Rojo = Inac�va

8. Ciclo de Cori, en este proceso para
finalizar creo que esto ya es lo último
en la ruta metabólica, glucólisis
anaeróbica en este caso
¿Qué es el ciclo de Cori? ocurre
normalmente en hipoglicemia, el
glucógeno normalmente se almacena
en el músculo, el glucógeno jamás
aporta la glucosa al torrente
sanguíneo
El glucógeno libera una molécula de
glucosa, pero esta glucosa no puede
salir al torrente sanguíneo, porque
carecemos de una enzima que se
llama glucosa-6-fosfatasa, entonces
como no puede salir, sigue la ruta de Glucólisis anaeróbica y posteriormente de piruvato produce lactato
En este proceso que es la Glucólisis anaeróbica se genera 2 ATP, como se genera lactato a el músculo sí puede
sacar lactato al torrente sanguíneo, este lactato por el Ciclo de Cori se dirige hacia el hepatocito ¿para qué? En
el hepatocito el lactato es convertido en glucosa y el hígado saca la glucosa al torrente sanguíneo.
Entonces, el músculo puede aportar con glucosa, pero no de manera directa, sino mandando lactato al Ciclo de
Cori o gluconeogénesis.
(Esta diapositiva solo la leyó)

9. Algunos de los trastornos metabólicos en relación a la Glucólisis podrían provocarse por:
• Intolerancia a la lactosa: deficiencia de beta lactasa, por ende, no aportamos ni con glucosa, ni galactosa.
Esta lactosa se produce en el borde del cepillo del intestino delgado y por ende la lactosa se fermenta y
produce la intolerancia a la lactosa.
• Galactosemia, debido a que la glucosa se puede convertir en galactosa por déficit de enzimas del
metabolismo de la galactosa
• Errores congénitos del metabolismo de la fructosa, déficit genético de fructoquinasa o de aldolasa B
(Solo leyó la diapositiva, el punto 6 se explica en la siguiente página)

10. La conversión de Acetil CoA, que es el
proceso inmediato para empezar el ciclo
de krebs.
La glucosa se puede convertir en piruvato,
por Glucólisis.
Siempre que haya oxígeno, el piruvato
puede atravesar la membrana externa e
interna de la mitocondria.
El piruvato se puede convertir en Acetil
CoA, necesita de una enzima catalizadora
llamada complejo multienzimático piruvato
deshidrogenasa (PDHasa).
Este es muy importante está compuesto
por 3 enzimas:
1. Piruvato descarboxilasa  B1 (Difosfato de Tiamina, TDP), descarboxilara al piruvato (3 carbonos)
convirtiéndolo en acetil (2 carbonos). Se pierde un carbono ¿cómo sale el carbono? sale bajo la forma
de CO2, todo causado por B1 en forma de TDP
2. Dihidrolipoildeshidrogenasa  B2 (Flavin Mononucleotido, FMN) y B3 (Niacin Adenin Dinucleótido, NAD)
FMN va a oxidarse en FMN, quitándole 2 protones al piruvato por acción de las deshidrogenasas
(enzimas óxidos reductasas que catalizan reacciones de óxido-reducción). B2 no se queda con los
protones ganados, los pasa a B3 (NAD), al oxidarse se convertirá en NAD reducido.
3. Hihidrolipoiltransacetilasa  B5 (CoA) y Lipoamida, hace que el CoA entre a la reacción y el acetil se
convierte en Acetil-CoA, actuando en conjunto con la lipoamida en la transacetilación.
Las 3 enzimas requieren coenzimas, B1 para Piruvato descarboxilasa, B2 y B3 para
Dihidrolipoildeshidrogenasa, finalmente B5 para Hihidrolipoiltransacetilasa