Este documento describe las vías metabólicas de la glucólisis y la gluconeogénesis. Explica los pasos enzimáticos clave de cada vía, incluidas las enzimas regulables y los mecanismos de regulación. También enumera las hormonas que participan en la regulación de estas vías y cómo afectan los diferentes mecanismos.

1. METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS.
GLUCOLISIS/GLUCONEOGENESIS
Univ. Andrea Méndez
Univ. Lino Nava
Univ. Andres Montenegro
Alguna duda escribir a asmc92@gmail.com

2. OBJETIVOS
- Describir la secuencia de pasos que componen cada
vía metabólica
- Identificar las enzimas regulables y los mecanismos
regulatorios
- Enumerar las hormonas que participan en la regulación
de las vias y describir los correspondientes
mecanismos

3. GLUCOLISIS
La glucólisis es la vía principal para la utilización de la
glucosa y se lleva a cabo en el citosol de todas las
células.
Es una vía única, dado que puede utilizar oxigeno si
esta disponible (aerobia) o funcionar en su ausencia
total (anaerobia)

4. GLUCÓLISIS AERÓBICA Y ANAERÓBICA
GLUCOLISIS PDH
D- Glucosa 2 Piruvato 2-Acetil Co A
2 CO2
Ciclo de
2 Lactato
Krebs
4 CO2
No se requiere O2 Se requiere O2 para reoxidar las
coenzimas reducidas producidas
en la reacción de la PDH y en el
ciclo de Krebs

5. GLUCÓLISIS: BALANCE GLOBAL
Glucosa Piruvato Piruvato
Glucosa + 2 ADP + 2 NAD+ + 2 Pi ——> 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+

6. FOSFORILACIÓN DE LA GLUCOSA
Glucoquinasa
Hexoquinasa
Glucosa Glucosa 6 P
Consumo de ATP

7. GLUCOQUINASA Y HEXOQUINASA
Glucosa Glucosa 6 P
ATP ADP
Glucoquinasa Hexoquinasa
Parámetros cinéticos
KM Alto: 10 mM Baja, <100 µM
Vmax Alta Baja
Distribución celular Hígado, células β páncreas Mayoría de los tejidos
Regulación
A corto tiempo Por cambios en la Inhibida por glucosa 6P
concentración de glucosa
A largo tiempo Inducida por insulina Constitutiva

8. ISOMERIZACIÓN DE LA GLUCOSA 6 P
A FRUCTOSA 6 P
Fosfoglucoisomerasa
Glucosa 6 P Fructosa 6 P

9. FOSFORILACIÓN DE LA FRUCTOSA 6 P
A FRUCTOSA 1, 6 DI- P
Fosfofructoquinasa I
Fructosa 6 P Fructosa 1, 6 bi P
Consumo de ATP

10. FRUCTOSA 2,6 DI P: EFECTOR ALOSTÉRICO DE LA FRUCTOSA 1,6 DI P
FOSFOFRUCTOQUINASA I
FRUCTOSA 6 P FRUCTOSA 1,6 DI - P
ATP ADP
+
ATP
ADP
FRUCTOSA 2,6 DI P

11. REGULACIÓN ALOSTÉRICA DE LA ENZIMA
FOSFOFRUCTOQUINASA I
ATP ADP
FRUCTOSA 6 P FRUCTOSA 1,6 BI - P
Regulación coordinada
Con la gluconeogénesis
ATP
CITRATO AMP, ADP FRUCTOSA 2,6 DI P

12. FORMACIÓN DE TRIOSAS FOSFATO
Aldolasa
Fructosa 1, 6 bi P Dihidroxiacetona P Gliceraldehído 3 P
(DHAP) (G3P)

13. INTERCONVERSIÓN DE TRIOSAS
Triosa fosfato isomerasa
Dihidroxiacetona P Gliceraldehído 3 P
(DHAP) (G3P)

14. OXIDACIÓN DEL GLICERALDEHÍDO 3 P Y FORMACIÓN
DE 1,3 DI P GLICERATO
NAD NADH + H+
Gliceraldehído 3P
Gliceraldehído 3 PF 1,3 Di-P Glicerato
deshidrogenasa
(G3P)

15. OXIDACIÓN DEL GLICERALDEHÍDO 3 P Y FORMACIÓN
DE 1,3 DI P GLICERATO
NAD+ NADH + H+
1) Gliceraldehído 3 P Acido Glicérico
O O
C C
H OH
O
2) Acido Glicérico + P O 1,3 Di P Glicerato
O O O
C C
OH O-Pi

16. FORMACIÓN DE ATP A PARTIR DE 1,3 DI P GLICERATO
Fosfoglicerato
quinasa
ADENOSINA
Mg2+
ADENOSINA
1,3 di P Glicerato ADP 3 P Glicerato ATP
Fosfoglicerato
quinasa
1,3 di P Glicerato + ADP 3 P Glicerato + ATP

17. CONVERSION DE 3P GLICERATO A 2 P GLICERATO
Fosfoglicerato
mutasa
Mg2+
3 P Glicerato 2 P Glicerato

18. FORMACIÓN DE P-ENOLPIRUVATO
Enolasa
2- P Glicerato P Enol piruvato
2

19. FORMACION DE PIRUVATO
Mg 2+
P enolpiruvato + ADP Enolpiruvato
Piruvato Quinasa Adenosina
ATP
ADP ATP
P Enol piruvato Enolpiruvato
Piruvato Quinasa

20. REGULACIÓN ALOSTÉRICA DE LA
ENZIMA PIRUVATO QUINASA
ADP ATP
PEP PIRUVATO
Piruvato quinasa
ATP
Fructosa 1,6 bi fosfatasa
ALANINA

21. REGULACIÓN COVALENTE DE LA PIRUVATO QUINASA (L)
Piruvato Quinasa -OH
ATP Pi
ACTIVA
Proteína Proteína
quinasa fosfatasa
ADP INACTIVA
H2O
Piruvato Quinasa -O-P

22. FORMACIÓN DE PIRUVATO
Reacción espontánea
Enolpiruvato Piruvato
(forma enol) (Forma ceto)

23. FORMACIÓN DE LACTATO
NADH + H+ NAD+
Lactato
deshidrogenasa
Piruvato Lactato

24. DESTINO DEL NADH PRODUCIDO EN LA GLUCÓLISIS
GLUCOSA GLICERALDEHÍDO 3 P 1, 3 DI P GLICERATO
½ O2 2H+ NAD+ NADH+ H
CADENA DE
TRANSPORTE DE e
LACTATO PIRUVATO
H2O ATP

25. REACCIONES DE LA GLUCOLISIS
ATP ADP ATP ADP
ADP
Glucosa Glucosa 6 P Fructosa 6 P Fructosa 1, 6 di P
∆G°= -4,0 Kcal/mol ∆G°=+ 0,4 Kcal/mol ∆ G°= -3,4 Kcal/mol
∆G°= +5,73 Kcal/mol
Dihidroxiacetona P Gliceraldehído 3P
∆G°=1,83 Kcal/ mol
NAD Pi
∆G°=1,5 Kcal/mol
Lactato
NADH + H
NADH +H 1,3 di P Glicerato
ADP
NAD ∆G°=-4,5 Kcal/mol
ATP ADP
ATP
Piruvato P- Enol piruvato 2 P Glicerato 3 P Glicerato
∆G°= - 7,5 Kcal/mol ∆G°=0,44 Kcal/mol ∆G°=1,06 Kcal/mol

27. GLUCONEOGENESIS
La gluconeogénesis es el termino que se utiliza para
incluir todos los mecanismos y vías responsables de
convertir otras sustancias diferentes de los
carbohidratos a glucosa
La gluconeogénesis cubre las necesidades corporales
de glucosa cuando el carbohidrato no esta disponible
en cantidades suficientes en la alimentación.

28. Sustratos Gluconeogenicos
ORIGEN SUSTRATO
Hidrólisis de triacilgliceridos Glicerol
Transaminación de aminoácidos Piruvato
Glucólisis anaeróbica (Ej. Glóbulo Lactato
Rojo)
Catabolismo de aminoácidos Aminoácidos glucogénicos como
Alanina, Glutamina, Aspartato
y otros
Los ácidos grasos de cadena par NO son sustratos
gluconeogénicos

29. REACCION CATALIZADA POR LA PIRUVATO CARBOXILASA
O
C
O-
CH3 CH2
PIRUVATO CARBOXILASA
C O C O
O Mg2+ O
C Biotina C
ATP ADP + Pi
O- O-
CO2
Piruvato oxaloacetato

30. REGULACIÓN DE LA PIRUVATO CARBOXILASA

31. CONVERSIÓN DE OXALOACETATO A MALATO
O O
C C
NADH + H+ NAD +
O- O-
CH2 CH2
C O HO CH
O O
C C
O- O-
Oxaloacetato Malato

32. REACCIÓN CATALIZADA POR LA ENZIMA
FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
O
C
O-
CH2 FOSFOENOLPIRUVATO CH2
CARBOXIQUINASA
C O C O P
O O
C C
GTP GDP O-
O-
CO2
Oxaloacetato Fosfoenolpiruvato

33. REACCIÓN CATALIZADA POR LA ENZIMA
FRUCTOSA 1,6 BI FOSFATASA
FRUCTOSA 1, 6 BI FOSFATASA
H2O Pi

34. REGULACIÓN DE FRUCTOSA 1,6 BI FOSFATASA
POR FRUCTOSA 2,6 BI FOSFATO
FRUCTOSA 1,6 BI FOSFATASA
FRUCTOSA 1,6 BI FOSFATO FRUCTOSA 6 P
H2O
Pi
FRUCTOSA 2,6 BI P

35. REACCIÓN CATALIZADA POR LA ENZIMA
GLUCOSA 6 FOSFATASA
-P
GLUCOSA 6 FOSFATASA
H2O Pi
Glucosa 6 Fosfato Glucosa

36. BALANCE ENERGÉTICO DE LA GLUCONEOGÉNESIS
A PARTIR DE PIRUVATO
2 Pi + 6 ATP + 2 NADH + 4 H2O GLUCOSA + 6 ADP + 6 Pi + 2 NAD+

38. Glucosa
ATP
AD
P
Glucosa 6 P
Fructosa 6 P
F2,6 bi P ATP Pi, F2,6 biP, AMP
Pi
AMP AD ATP, citrato, H+
H2O P
Fructosa 1,6 bi P
GTP GDP
CO2
P-enolpiruvato
ADP
ADP + Pi
ATP CO2
ATP ATP, alanina
OA Piruvato
Acetil CoA Lactato