La glucólisis y la oxidación del piruvato son procesos metabólicos clave. La glucólisis convierte la glucosa en piruvato a través de 10 reacciones que ocurren en el citosol y generan ATP. Luego, el piruvato es transportado a la mitocondria donde se oxida a acetil-CoA para ingresar al ciclo de Krebs. La regulación de la glucólisis ocurre principalmente en tres pasos. Las deficiencias enzimáticas pueden causar trastornos como acidosis láctica o anemia hemolítica

1. GLUCÓLISIS Y
LA OXIDACIÓN DEL PIRUVATO
Dr. Hernán Urgílez.
Msc. Ornella Portillo.

2. GLUCÓLISIS
Principal vía para el metabolismo
de la glucosa, ocurre e el Citosol
de todas las células
Puede funcionar de manera aerobia
o anaerobia, según la disponibilidad
del oxígeno y la cadena de
transporte de electrones
Los eritrocitos que carecen de
mitocondrias, dependen por completo
de la glucosa como combustible
metabólico y la metabolizan mediante
glucólisis anaeróbica
La glucólisis es la principal vía
para la fructosa, glucosa,
galactosa y otros carbohidratos
derivados de la dieta

3. VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)
GLUCOSA
Mg
Hexocinasa
ATP
ADP
GLUCOSA 6- FOSFATO
GLU 1
• Proceso de fosforilación.
• Reacción exergónica.
• Catálisis enzimática.

4. VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)
GLU 2
• Conversión de la glucosa.
• Aldohexosa - Cetohexosa.
GLUCOSA 6-FOSFATO
Fosfoglucoisomerasa
FRUCTOSA 6- FOSFATO

5. VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)
Fructosa 6- Fosfato
Mg2+
Fosfructocinasa
ATP
ADP
Fructosa 1,6- Bisfosfato
• Se libera el grupo oxhidrilo.
• Se genera la fosforilación.
• Reacción irreversible.
GLU 3
GLU 3

6. VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)
GLU 4
• Ruptura de la Bifosfohexosa.
• Reacción reversible.
• Catalizada pro Aldolasa.
Fructosa 1,6- Bisfosfato
Gliceraldehído + 3- Fosfato +
Fosfato de dihidroxiacetona
Aldolasa

7. VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)
GLU 5
• Comparte la misma
relación que GLU 4.
• Es catabolizado por su
Interconversión a
gliceraldehído y 3-fosfato
NAD+
NADH + H+
1,3 – biMg 2+ + Fosfoglicerato
Gliceraldehído + 3- Fosfato + Fosfato de dihidroxiacetona
GLU 5

8. Primera Fase de la Glucólisis
GLUCOSA + 2 ATP 2 Gliceraldehído 3-Fosfato + 2 ADP
“Única vía universal del metabolismo energético, ya que ocurre en
casi todas las células: aerobias, anaerobias y facultativas”

9. Segunda Fase de la Glucólisis
Oxidación acoplada a la síntesis de ATP
GLU 6 NAD+
NADH + H+
1,3 – biMg 2+ + Fosfoglicerato
Gliceraldehído + 3- Fosfato + Fosfato de dihidroxiacetona
GLU 6
• Importante aceptador de electrones.
• Las coenzimas NAD se convierten en NADH+
• Para la conservación de la energía es básica la
reacción de acoplamiento del paso oxidativo.
• El catalizador es una enzima.

10. ESQUEMA DE LA TRANSFORMACIÓN DEL
GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO A 3 FOSFOGLICERATO

11. VÍA DE LA GLUCÓLISIS (Fase 1)
GLU 7
NAD+
NADH + H+
3 - fosfoglicerato
1,3 - bigMg2+ + fosfoglicerato
Fosfogliceratocinasa

12. Segunda Fase de la Glucólisis
2 – gliceraldehído 3-P + 2 NAD+ + 2 ADP
2,3 – fosfoglicerato + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP
“Hasta eta etapa no se ha obtenido rendimiento neto o ganancia
de energía en formato de ATP, lo que si ocurre en la parte final
de la vía”

13. Tercera Fase de la Glucólisis
GLU 8
• La unión éster se
convierte en una unión
fosfoenol de alta energía.
3 - fosfoglicerato
2 - fosfoglicerato
Fosfogliceratomutasa

14. Tercera Fase de la Glucólisis
GLU 9 2 - fosfoglicerato
H2O
Enolasa
Fosfoenol Piruvato
2- fosfoglicerato + 2 ADP 2- Piruvato + 2 H2O + 2 ATP

15. Tercera Fase de la Glucólisis
GLU 10
• Representa a ganancia neta de la
vía glucolítica.
• La ganancia asume 3 reacciones
que ocurren desde la glucosa
hasta el Piruvato.
• Resumen de las 3 fases de la
glucólisis.
ADP
ATP
Piruvato
Fosfoenol Piruvato
Piruvatocinasa
Glucosa + NAD+ + 2ADP + 2 Pi 2 Piruvato + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O

16. Tercera Fase de la Glucólisis
GLU 10 ADP
ATP
Piruvato
Fosfoenol Piruvato
Piruvatocinasa

17. Fase Final de la Glucólisis
Formación de Lactato
• Compuesto orgánico de 3 carbones.
• El lactato se produce en un proceso
de reducción.
• Enzima lactato deshidrogenasa
cataliza la reacción GLU 11.
2 Piruvato + NADH+ 2H+
2 Lactato + 2 NAD+
NADH+ + H+
NAD
LACTATO
PIRUVATO
Lactato
Deshidrogenasa
GLU 11

18. Fase Final de la Glucólisis
GLU 11

19. VÍA DE LA
GLUCÓLISIS

20. REACCIÓN DE LA GLUCÓLISIS
GLUCOSA + 2 ADP + 2P 2 LACTATO + 2 ATP + 2H2O
LA GLUCOSA
Entra a la glucólisis por medio de
fosforilación hacia glucosa 6- fosfato
catalizada por la hexocinasa, usando
ATP como donador de fosfato
La hexocinasa es inhibida de
manera alostérica por su
producto, la glucosa 6-fosfato

21. OBTENCIÓN GLUCÓLISIS
SUSTRATOS • Glucosa
• Glucógeno
• otras hexosas
PRODUCTOS • Piruvato
• ATP
• NADH (en anaerobiosis lactato glicerol y ATP)
ENERGÍA Libera
REACCIONES COMUNES 7 reacciones de la glucólisis son comunes a los
gluconeogénesis
REACCIONES PARTICULARES • Glucosa a glucosa 6- fosfato, fructosa, 6- fosfato a
fructosa
• 1,6 – biofosfato
• fosfoenol Piruvato a Piruvato (un paso)
SITIOS DE REGULACIÓN 2 de las anteriores
SITUACIÓN FISIOLÓGICA EN LA QUE OPERA • Abundante disponibilidad de carbohidratos
celulares
• Estado posabortivo
PRINCIPAL TEJIDO DONDE OCURRE Músculo
FRACCIÓN SUBCELULAR DONDE SE REALIZA Exclusivamente en el Citosol

22. ENFERMEDADES: Deficiencia de enzimas
ANEMIAS
HEMOLITICAS
CAQUEXIA
POR
CÁNCER
ACIDOSIS
LACTICA
FATIGA

23. LOS TEJIDOS “Los tejidos que funcionan en condiciones
hipóxicas producen lactato”
Producción de
Lactato
CEREBRO
TUBO DIGESTIVO
MÉDULA RENAL
RETINAPIEL
Cáncer
Captación de
Lactato
CORAZÓN
HIGADO
RIÑÓN
“Cuando la producción de lactato es alta, como en el ejercicio vigoroso,
el choque séptico y la caquexia por cáncer, gran parte se utiliza en el
hígado para la gluconeogénesis ”

24. PASOS QUE INVOLUCRAN REACCIONES DESEQUILIBRADAS
PRINCIPALES SITIOS DE LA REGULACIÓN DE LA GLUCÓLISIS
• HEXOCINASA.
• FOSFRUCTOCINASA.
• PIRUVATO CINASA.
La fructosa entra a la glucólisis mediante fosforilación hacia fructosa 1-fosfato, y
evita los principales pasos reguladores; de este modo, da por resultado la
formación de más Piruvato (y acetilCoA) que el necesario para la formación de
ATP
“En el hígado y el tejido adiposo, esto lleva a aumento de la lipogénesis, y
una ingestión alta de fructosa puede ser un factor en la aparición de
obesidad”

25. “LA OXIDACIÓN DEL PIRUVATO HACIA ACETIL CoA ES LA RUTA
IRREVERSIBLE DESDE LA GLUCÓLISIS HACIA EL CICLO DEL ÁCIDO
CÍTRICO ”
El Piruvato formado en el
Citosol, es transportado hacia la
mitocondria mediante un
importador de protón.
Dentro de la mitocondria, se
descarboxila de manera
oxidativa hacia Acetil-CoA
mediante un complejo de
múltiples enzimas relacionado
con la membrana mitocondrial
interna.

26. ASPECTOS CLÍNICOS
“La inhibición del metabolismo del Piruvato
lleva a acidosis láctica”
Debido a la dependencia del
cerebro de la glucosa como un
combustible, estos defectos
metabólicos por lo general causan
alteraciones neurológicas.
ALCOHÓLICOS
• Deficiencia de Tiamina.
• Acidosis pirúvica.
• Acidosis láctica
Deficiencia hereditaria de Piruvato deshidrogenasa
• Defecto en uno o más de los componentes del complejo de enzimas.
• Acidosis láctica.

27. Al proporcionar lípido como un combustible
alternativo, por ejemplo, durante la
inanición, cuando los ácidos grasos libres y
los cuerpos cetónicos en la sangre están
aumentados, la capacidad para desempeñar
trabajo mejora.
ASPECTOS CLÍNICOS
Deficiencia
Fosfofructocinasa
Baja capacidad para hacer ejercicios.
Deficiencia hereditaria de Aldolasa A /
Deficiencia de Piruvato cinasaAnemia hemolítica