El documento describe las etapas de la glucólisis celular. La glucólisis consta de tres etapas: 1) preparación y activación de la glucosa, 2) partición de la fructosa bisfosfato en dos triosas, y 3) oxidación, reducción y fosforilación que generan ATP. La ruta cataliza la conversión de glucosa en piruvato a través de reacciones enzimáticas que ocurren en el citosol y generan energía en forma de ATP.

1. RESPIRACION
CELULAR

2. En la ausencia del oxígeno, la respiración consiste de dos caminos
metabólicos: glicólisis y fermentación. Ambos se efectúan en el citosol.

3. DESTINO DE LOS CARBOHIDRATOS DE LA DIETADESTINO DE LOS CARBOHIDRATOS DE LA DIETA
1. Glicólisis Anaeróbica (Láctato)1. Glicólisis Anaeróbica (Láctato)
2. Glicólisis Aeróbica (Piruvato2. Glicólisis Aeróbica (Piruvato Acetil CoA)Acetil CoA)
3. Vías Catabólicas Alternativas:3. Vías Catabólicas Alternativas:
- Vía de las Pentosas- Vía de las Pentosas
- Vía del Acido D-Glucorónico- Vía del Acido D-Glucorónico
4. Glucógenesis - Glucogenólisis4. Glucógenesis - Glucogenólisis
5. Neoglucogénesis5. Neoglucogénesis
6. Distribución de Glucosa a diferentes tejidos.6. Distribución de Glucosa a diferentes tejidos.
7. Controlar la homeostasis de la Glucosa7. Controlar la homeostasis de la Glucosa

4. GLUCOLISISGLUCOLISIS
““VIA DE EMBDEN - MEYERHOFF - PARNAS”VIA DE EMBDEN - MEYERHOFF - PARNAS”
IMPORTANCIA:IMPORTANCIA:
Es un proceso en el cual la Glucosa es transformadaEs un proceso en el cual la Glucosa es transformada
enzimáticamente en dos Piruvatos.enzimáticamente en dos Piruvatos.
1. Es una secuencia primaria del metabolismo de la Glucosa1. Es una secuencia primaria del metabolismo de la Glucosa
en todas las células.en todas las células.
2. Es una vía oxidativa que no requiere de oxígeno:2. Es una vía oxidativa que no requiere de oxígeno:
- Glicólisis Anaeróbica.- Glicólisis Anaeróbica.
3. En ambas rutas:3. En ambas rutas:
- Aeróbica o Anaeróbica.- Aeróbica o Anaeróbica.
- Se genera energía : ATP.- Se genera energía : ATP.

5. 1. ESTADIO DE PREPARACION - ACTIVACION:1. ESTADIO DE PREPARACION - ACTIVACION:
** La reacción es irreversible.La reacción es irreversible.
* La Hexoquinasa es una enzima alostérica y es fuertemente inhibida* La Hexoquinasa es una enzima alostérica y es fuertemente inhibida
por su producto G 6P y ATP, es activada por el ADP.por su producto G 6P y ATP, es activada por el ADP.
* La Hexoquinasa tiene un Km bajo para la Glucosa y otros azúcares* La Hexoquinasa tiene un Km bajo para la Glucosa y otros azúcares
< 0.1 mM.< 0.1 mM.
* La Glucoquinasa es una isoenzima de la Hexoquinasa, esta enzima es* La Glucoquinasa es una isoenzima de la Hexoquinasa, esta enzima es
específica para la Glucosa y tiene un Km alto, es inducible, seespecífica para la Glucosa y tiene un Km alto, es inducible, se
incrementa su síntesis, probablemente en respuesta a la secreción deincrementa su síntesis, probablemente en respuesta a la secreción de
Insulina. Km ~10 mM.Insulina. Km ~10 mM.
+ ATP + ADP+ ATP + ADP
HexoquinasaHexoquinasa
MgMg+2+2
α−D-Glucosa α−D-Glucosa-6-fosfato

6. HEXOQUINASAHEXOQUINASA
** Cataliza una reacción irreversible.Cataliza una reacción irreversible.
* Es una enzima alostérica.* Es una enzima alostérica.
* Es inhibida por su producto G 6P, ATP.* Es inhibida por su producto G 6P, ATP.
* Es activada por ADP.* Es activada por ADP.
* Presenta 4 isoenzimas:* Presenta 4 isoenzimas:
I (A)I (A) Se diferencian por su comportamientoSe diferencian por su comportamiento
II (B)II (B) antigénico, su distribución tisular, y suantigénico, su distribución tisular, y su
III (C)III (C) afinidad y especificidad por el sustratoafinidad y especificidad por el sustrato
IV (D)IV (D)

7. ** I, II y III, son proteínas dímeras, tienen un peso molecular de 100,00I, II y III, son proteínas dímeras, tienen un peso molecular de 100,00
daltons, ampliamente distribuidas en la mayor parte de los tejidos.daltons, ampliamente distribuidas en la mayor parte de los tejidos.
* Fosforilan otros monosacáridos: D-Fructosa, D-Manosa y* Fosforilan otros monosacáridos: D-Fructosa, D-Manosa y
D-Glucosamina.D-Glucosamina.
* IV Proteína monomérica, peso molecular 58,000 daltons.* IV Proteína monomérica, peso molecular 58,000 daltons.
Hígado, Páncreas.Hígado, Páncreas.
No fosforila otros monosacáridos, solo Glucosa.No fosforila otros monosacáridos, solo Glucosa.
Es inducible, se incrementa su síntesis en respuesta a la secreciónEs inducible, se incrementa su síntesis en respuesta a la secreción
de Insulina.de Insulina.

8. Hexoquinasa I:Hexoquinasa I: Cerebro, Hígado, Riñón y PulmónCerebro, Hígado, Riñón y Pulmón
Su actividad no depende de InsulinaSu actividad no depende de Insulina
Km ~ 40 -170Km ~ 40 -170 µµMM
Hexoquinasa II: Músculo Esquelético, Tejido Cardiaco, HígadoHexoquinasa II: Músculo Esquelético, Tejido Cardiaco, Hígado
Su actividad se incrementa con la InsulinaSu actividad se incrementa con la Insulina
Hexoquinasa III: Mayoría de tejidosHexoquinasa III: Mayoría de tejidos
Hexoquinasa IV: GlucoquinasaHexoquinasa IV: Glucoquinasa
Hígado, PáncreasHígado, Páncreas
Su actividad es incrementada con la InsulinaSu actividad es incrementada con la Insulina
HEXOQUINASAHEXOQUINASA

9. ** La reacción es catalizada por la Fosfoglucoisomerasa.La reacción es catalizada por la Fosfoglucoisomerasa.
* En esta etapa, se prepara al C* En esta etapa, se prepara al C11 para ser fosforiladopara ser fosforilado
(grupo carbonilo migra del C(grupo carbonilo migra del C11 al Cal C22))
α−D-Glucosa-6-fosfato α−D-Fructosa-6-
fosfato
EnodiolEnodiol
(Enzima-Unida)(Enzima-Unida)

10. ** La reacción es irreversibleLa reacción es irreversible
* Es catalizada por la Fosfofructoquinasa (FFK-I).* Es catalizada por la Fosfofructoquinasa (FFK-I).
* La FFK-I es una enzima alostérica, es activada por la F6P, AMP,* La FFK-I es una enzima alostérica, es activada por la F6P, AMP,
y en el hígado sólo es activada por la F2,6 BiP.y en el hígado sólo es activada por la F2,6 BiP.
* La FFK-I es inhibida por el ATP y el Citrato.* La FFK-I es inhibida por el ATP y el Citrato.
* La activación de la FFK-I promueve la Glicólisis y la generación de* La activación de la FFK-I promueve la Glicólisis y la generación de
ATP.ATP.
+ ATP + ADP+ ATP + ADP
FFK-IFFK-I
MgMg+2+2
α−D-Fructosa-6-fosfato β−D-Fructosa-1,6-fosfato

11. CARGA ENERGETICA - ADENILICACARGA ENERGETICA - ADENILICA
En condiciones energéticas celulares, son los que disminuyen losEn condiciones energéticas celulares, son los que disminuyen los
niveles de ATP, se producen en activación de la FFK-I y Piruvatoniveles de ATP, se producen en activación de la FFK-I y Piruvato
Quinasa, lo cual traería como consecuencia la activación de laQuinasa, lo cual traería como consecuencia la activación de la
Glucólisis.Glucólisis.
La Carga Adenílica mide la concentración relativa de compuestosLa Carga Adenílica mide la concentración relativa de compuestos
de Adenilato Fosfato de alta energía a la concentración total dede Adenilato Fosfato de alta energía a la concentración total de
Nucleótidos de Adenina.Nucleótidos de Adenina.
Carga Adenílica =Carga Adenílica = [ATP] + 1/2 [ATP][ATP] + 1/2 [ATP]
[AMP] + [ADP] + [ATP][AMP] + [ADP] + [ATP]
00 - 1- 1
Si sólo contiene ATP = 1 (0,82)Si sólo contiene ATP = 1 (0,82)
Si solo existe ADP = 0.5Si solo existe ADP = 0.5
Rango Fisiológico = 0.6 -0.9Rango Fisiológico = 0.6 -0.9

12. REGULACION ALOSTERICAREGULACION ALOSTERICA
DE LA FOSFOFRUCTOQUINASADE LA FOSFOFRUCTOQUINASA (FFK - I)(FFK - I)
ACTIVADORES INHIBIDORESACTIVADORES INHIBIDORES
AMPAMP ATPATP
Fructosa 2,6 BiFosfatoFructosa 2,6 BiFosfato CitratoCitrato
ACTIVADORES INHIBIDORESACTIVADORES INHIBIDORES
AMPAMP ATPATP
Fructosa 2,6 BiFosfatoFructosa 2,6 BiFosfato CitratoCitrato

13. 2. ESTADIO DE PARTICION:2. ESTADIO DE PARTICION:
AldolasaAldolasa
β−D-Fructosa-1,6-fosfato
F1,6 BiP
Gliceraldehído-3-PGliceraldehído-3-P
G3PG3P
Dihidroxiacetona FosfatoDihidroxiacetona Fosfato
DHAPDHAP
Gliceraldehído-3-PGliceraldehído-3-P
G3PG3P
Dihidroxiacetona FosfatoDihidroxiacetona Fosfato
DHAPDHAP
Triosa FosfatoTriosa Fosfato
IsomerasaIsomerasa

14. 3. ESTAPA OXIDO-REDUCCION-FOSFORILACION:3. ESTAPA OXIDO-REDUCCION-FOSFORILACION:
** Se produce una reacción de fosforilación, ocurre a expensas de Pi.Se produce una reacción de fosforilación, ocurre a expensas de Pi.
* La reacción genera un intermediario de alto nivel energético.* La reacción genera un intermediario de alto nivel energético.
++ NADNAD++
++ NADHNADH
Pi HPi H++
Gliceraldehído 3-PGliceraldehído 3-P
DeshidrogenasaDeshidrogenasa
Gliceraldehído-3-PGliceraldehído-3-P 1,3 Bifosfoglicerato1,3 Bifosfoglicerato

15. ++ ADPADP ++ ATPATP
MgMg+2+2
FosfogliceratoFosfoglicerato
KinasaKinasa
1,3 Bifosfoglicerato1,3 Bifosfoglicerato 3-Fosfoglicerato3-Fosfoglicerato
3-Fosfoglicerato3-Fosfoglicerato 2-Fosfoglicerato2-Fosfoglicerato
FosfogliceratoFosfoglicerato
MutasaMutasa

16. EnolasaEnolasa
MgMg+2+2
Fosfoenol PiruvatoFosfoenol Piruvato PiruvatoPiruvato
Piruvato KinasaPiruvato Kinasa
2-Fosfoglicerato2-Fosfoglicerato Fosfoenol PiruvatoFosfoenol Piruvato
++ ADPADP ++ ATPATP
MgMg+2+2

17. Piruvato Quinasa:Piruvato Quinasa: 3 Isoenzimas.3 Isoenzimas.
M (Músculo, Cerebro).M (Músculo, Cerebro).
L (Hígado, Riñón).L (Hígado, Riñón).
A = K = MA = K = M22 (mayoría de tejidos).(mayoría de tejidos).
Riñón, Tejido Adiposo y el Pulmón.Riñón, Tejido Adiposo y el Pulmón.
Piruvato Quinasa FosforiladaPiruvato Quinasa Fosforilada
(menos activa)(menos activa)
BAJA GLICEMIABAJA GLICEMIA
Piruvato Quinasa DesfosforiladaPiruvato Quinasa Desfosforilada
(más activa)(más activa)
HH22OO
PiPi
ADPADP
ATPATP
-- ++
Fosfoenol Piruvato + ADPFosfoenol Piruvato + ADP Piruvato + ATPPiruvato + ATP
Fructosa 1,6 Bi PFructosa 1,6 Bi P ATPATP
AlaninaAlanina
+ -+ -

18. ETAPAS DE LA GLICOLISISETAPAS DE LA GLICOLISIS
La Glucólisis la podemos dividir en tres etapas:La Glucólisis la podemos dividir en tres etapas:
I. ETAPA DE PREPARACION O DE ACTIVACION:I. ETAPA DE PREPARACION O DE ACTIVACION:
D-Glucosa + 2 ATPD-Glucosa + 2 ATP D-Fructosa 1,6 Bi P + 2 ADPD-Fructosa 1,6 Bi P + 2 ADP
II. ETAPA DE PARTICION (Ruptura de la hexosa bifosfato)II. ETAPA DE PARTICION (Ruptura de la hexosa bifosfato)
D-Fructosa 1, 6 Bi PD-Fructosa 1, 6 Bi P 2 D-Gliceraldhido 3 P2 D-Gliceraldhido 3 P
III. ETAPA DE OXIDO-REDUCCION Y FOSFORILACIONIII. ETAPA DE OXIDO-REDUCCION Y FOSFORILACION
2 D-Gliceraldhido 3 P + 4 ADP + 2 Pi + 2 NAD2 D-Gliceraldhido 3 P + 4 ADP + 2 Pi + 2 NAD++
2 Piruvato + 4 ATP + 2 NADH + 2 H2 Piruvato + 4 ATP + 2 NADH + 2 H++
SUMA:SUMA:
D-Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NADD-Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD++
2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H++

19. BALANCE ENERGETICO EN LA GLICOLISISBALANCE ENERGETICO EN LA GLICOLISIS
REACCIÓNREACCIÓN Cambio del ATPCambio del ATP
GlucosaGlucosa Glucosa 6 PGlucosa 6 P - 1- 1
Fructosa 6-PFructosa 6-P Fructosa 1,6 BiPFructosa 1,6 BiP - 1- 1
2 (1,3 BiP Glicerato)2 (1,3 BiP Glicerato) 2 (3 P Glicerato)2 (3 P Glicerato) + 2+ 2
2 (Fosfoenol Piruvato)2 (Fosfoenol Piruvato) 2 (Piruvato)2 (Piruvato) + 2+ 2
Neto + 2Neto + 2

21. Se forma en los eritrocitos

22. CONTROL METABOLICOCONTROL METABOLICO
Derivados de Adenilato:Derivados de Adenilato:
AMP, ADP y ATPAMP, ADP y ATP
Carga de Energía:Carga de Energía:
Una célula en un estado de alto consumo energía, se caracterizaUna célula en un estado de alto consumo energía, se caracteriza
por la presencia de altas concentraciones de ADP y AMP y bajapor la presencia de altas concentraciones de ADP y AMP y baja
concentración de ATP, el retorno al estado de reposo se caracterizaconcentración de ATP, el retorno al estado de reposo se caracteriza
por baja concentración de ADP y AMP y una alta concentración depor baja concentración de ADP y AMP y una alta concentración de
ATP.ATP.

23. REGULACION DE LA GLUCOLISISREGULACION DE LA GLUCOLISIS
11. Disponibilidad de los Sustratos:. Disponibilidad de los Sustratos:
D-Glucosa, D-Glucosa 6-P, D-Glucosa 1-P, ADP, Pi, NADD-Glucosa, D-Glucosa 6-P, D-Glucosa 1-P, ADP, Pi, NAD++
2. Oxidación - Reducción Celular:2. Oxidación - Reducción Celular:
Es un proceso oxidativo, esta controlado en parte por:Es un proceso oxidativo, esta controlado en parte por:
NADNAD++
/ NADH + H/ NADH + H++
Piruvato / LactatoPiruvato / Lactato
3. Actividad Enzimática:3. Actividad Enzimática:
HexoquinasaHexoquinasa
FFK-I Regulada por Carga Energética y HormonalFFK-I Regulada por Carga Energética y Hormonal
Piruvato QuinasaPiruvato Quinasa

24. Regulación de la glicólisis: hexoquinasa
• Corresponde al típico caso de la primera enzima de una vía
• La enzima es inhibida por fructosa-6-fosfato

25. Regulación de la glicólisis: fosfofructoquinasa-1
•Cuando la [ATP] es alta (y por lo tanto se esta produciendo ATP
más rápido de lo que se gasta) el ATP inhibe a la enzima uniéndose
a un sitio diferente al sitio activo (regulación alostérica). Esto
produce un cambio estructural en la enzima, que baja fuertemente
su afinidad por fructosa-6-fosfato.
• El citrato (forma ionizada del ácido cítrico), también inhibe
alostéricamente a la PFK-1.
• El tercer regulador alostérico de esta enzima es la fructosa-2,6-
bisfosfato, que activa fuertemente a esta enzima.

26. Glicólisis: destinos del piruvato

27. Fermentación láctica
• Ocurre en condiciones ANAERÓBICAS.
• En algunos tejidos también se produce lactato en condiciones
aeróbicas (retina, cerebro, eritrocitos).
• Algunos microorganismos fermentan glucosa hasta lactato. Y
ciertos lactobacilos fermentan la lactosa hasta acido láctico. La
desnaturación de la caseína y otras proteínas de la leche por la
baja en el pH (ácido) hace que estas precipiten. Esto es la base
para hacer queso o yogurt.

28. GlucosaGlucosa
F 1,6 BiPF 1,6 BiP
G 3P DHG 3P DH
G 3P DHAP Fosfato de GlicerolG 3P DHAP Fosfato de Glicerol Acil GlicerolesAcil Gliceroles
NADH + HNADH + H++
NADNAD++
HexosaHexosa PiruvatoPiruvato Acetil CoAAcetil CoA Síntesis de AcilSíntesis de Acil
GlicerolesGliceroles

29. Convergencia de distintos azúcares en la glicólisis

30. Glucose
Glucose-6-P
Pyruvate
Hexokinase
Pentose
Phosphate
Shunt
glycolysis
Glc-1- phosphate
glycogen
Cytosol - anaerobic

31. Pyruvatecytosol
Aceytl CoA
mitochondria
(aerobic)
Krebs
cycle
Reducing
equivalents
Oxidative
Phosphorylation
(ATP)
AMINO
ACIDS
FATTY ACIDS