Exposición para Regencia en Bioquimica V semestre Universidad Antonio Jose Camacho Cali-Valle July Andrea Plaza Vasquez

1. * SINTESIS DE ATP * VIA DEL GLICEROL FOSTATO * BALANCE OXIDACIÓN GLUCOSA * VIA DE LAS PENTOSA METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Luz Marina Daza, Marilyn Duarte y July Andrea Plaza

3. SINTESIS DE ATP Como hemos visto, la glucosa se oxida a CO 2 mediante las reacciones de glucolisis y ciclo de Krebs. ¿cuál es el destino de los electrones que pierde la glucosa en este proceso?. Los electrones pasan entonces a la cadena de transporte electrónico donde participan (por la reoxidación mitocondrial del NADH y FADH 2 ) en un proceso de oxidación-reducción secuencial de determinados centros redox antes de reducir el oxígeno a agua. En este proceso, los protones son expulsados de la mitocondria, y la energía libre almacenada en el gradiente de pH resultante impulsa la síntesis de ATP, a partir de ADP y Pi, a través de la fosforilación oxidativa .

4. SINTESIS DE ATP La energía de la luz o de la oxidación de sustancias provenientes de los alimentos se transfiere, mediante una cadena transportadora de electrones, a una diferencia de concentración de H + . Esta, a su vez, provee la energía necesaria para sintetizar ATP mediante la incorporación de una molécula de fosfato inorgánico (PI) al ADP (Adenosina difosfato). La escisión del ATP provee energía a todas las actividades celulares que la requieren.

6. PROCESO SINTESIS DE ATP 1) El gradiente de protones se produce como resultado de la entrada de NADH (producido en las reacciones de oxido-reducción ) a la cadena transportadora de electrones . Los protones se acumulan en el espacio intermembrana hasta un gradiente de concentración tal que pueden ser utilizados para producir ATP. 2)Los Protones (indicados por + ) entran nuevamente en la matriz mitocondrial a través de los canales que forma el complejo enzimático de la ATP sintetasa . Esta entrada se acopla a la síntesis de ATP a partir de ADP y Fosfato (P i ) La síntesis de ATP se escribe algunas veces como: ADP + P i + n H + p -> ATP + H 2O + n H + P

8. VIA DEL GLICEROL FOSFATO El NADPH2: es una Coenzima llamada Nicotinamida-Adenina-Dinucleótido-Fosfat… o reducida, actúa como una fuente altamente reductora e interviene en los procesos de óxido-Reducción en la respiración celular aerobia transportando protones y electrones por medio de una serie de aceptores de e- hasta el O2 molecular, tiene la facultad de aceptar 2 protones H+ Y 1 e- a diferencia de la coenzima FADH. La coenzima NADP puede estar oxidada ( NADP+) o bien reducida( NADPH2), en la etapa oscura de la fotosíntesis interviene en la síntesis de compuestos orgánicos de mayor complejidad como azúcares, proteínas, y en la activación de esta etapa junto con el ATP sintetizado en la fase luminosa. A pesar de que la mayoría del NADH se genera a partir de la oxidación de la glucosa en la matriz mitocondrial gracias a las reacciones del ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs, en el citoplasma una pequeña cantidad se obtiene mediante la glucólisis. El NADH + H+ no puede penetrar la membrana mitocondrial, manda los electrones por medio de una lanzadera. Por tanto, la membrana interna mitocondrial carece de una proteína transportadora de NADH, de ahí que los electrones provenientes del NADH citosólico, son transportados al interior de la mitocondria por un ingenioso sistema de lanzadera .

9. VIA DEL GLICEROL FOSFATO El NADH cede e - al glicerolfosfato que atraviesa la membrana externa. En la interna un enzima lo convierte en PDHA. El cofactor es el FAD que al recoger los e - pasa a FADH 2 . Así los e - que estaban en forma de NAD en el exterior pasan al interior en forma de fadh2. Se obtienen 2 ATP porque FADH 2 cede los e - al CoQ (potencial de unión más pequeño). Se produce un gasto de ATP al meter NADH en la mitocondria por lo que al final se obtienen 4 ATP por fosforilación oxidativa. Extramitocondrial Intramitocondrial

10. VIA DEL GLICEROL FOSFATO

11. BALANCE GLOBAL OXIDACIÓN DE GLUCOSA Total ATP = 24 (Krebs) + 6 (piruvato deshidrogenasa) + 4 (NADH citosol) + 2 (glicolisis a nivel de sustrato) = 36 ATP/ mol de glucosa

12. BALANCE GLOBAL OXIDACIÓN DE GLUCOSA Total ATP = 24 (Krebs) + 6 (piruvato deshidrogenasa) + 4 (NADH citosol) + 2 (glicolisis a nivel de sustrato) = 36 ATP/ mol de glucosa Teniendo en cuenta que por cada NADH y FADH2 que se transfieren a la cadena respiratoria se obtienen 3 y 2 moléculas de ATP respectivamente, el balance energético de la oxidación completa de una molécula de glucosa es el siguiente: Glucólisis : glucosa + 2 ADP + 2 P i + 2 NAD + -> 2 piruvatos + 2 NADH 2 ATP 2 NADH -> Rinde: 2 ATP 6 ATP Oxidación Piruvato: cada 2 ác. pirúvico + coenzima-A --> 2 CO2 y 2 acetil coenzima-A + 2 NADH 2 NADH -> 6 ATP 2º. Ciclo de ac. cítrico: 2 Acetil-CoA + 6 NAD + + 3 FAD ----> 4 CO 2 + 6 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP + 2 ATP 6 NADH -> 2 FADH2 -> + 2 ATP 18 ATP 4 ATP 3º . Cadena respiratoria: los 10 NADH+ 2 FADH2 de los pasos anteriores dan ---> 1 NADH --> 3 ATP= 30 ATP 1 FADH2 --> 2 ATP=4 ATP TOTAL 38 ATP - 2 ATP usados en el reingreso de 2 NADH producidos en la glucólisis: -2 ATP total= 36 ATP

13. VIA DE LAS PENTOSAS Constituye una vía alterna de la glucosa No produce ATP pero tiene dos funciones : 1. La generación de NADPH+ H, necesario para síntesis reductivas como: Biosíntesis de colesterol y de ácidos grasos. Consecuentemente, esta ruta metabólica transcurre fuertemente en el tejido adiposo, donde hay una gran oferta de glucosa y una alta necesidad de NADPH, requerido para la biosíntesis de ácidos grasos. 2. La provisión de residuos de Ribosa, para la biosíntesis de ácidos nucleicos. También conocida como lanzadera de fosfatos de pentosas , es una ruta metabólica estrechamente relacionada con la glucólisis durante la cual se utiliza la glucosa para generar ribosa, que es necesaria para la biosíntesis de nucleótidos y ácidos nucleicos. La vía de la pentosa fosfato (PPP) es principalmente una vía anabólica que utiliza 6 carbonos de glucosa para generar azucares de 5 carbonos y equivalentes reducidos. Sin embargo, esta vía sí oxida la glucosa y bajo ciertas condiciones puede oxidar a la glucosa completamente a CO 2 y agua. Esta vía es mucho mas activa en el tejido adiposo (biosíntesis de ácidos grasos) que en otros

15. ¡GRACIAS !