Este documento describe los procesos metabólicos de los carbohidratos como la glucólisis, la gluconeogénesis, el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa. Explica que la glucólisis convierte la glucosa en piruvato produciendo ATP y NADH. El piruvato luego ingresa al ciclo de Krebs donde se generan más ATP, NADH y FADH2. Finalmente, la fosforilación oxidativa utiliza los electrones de NADH y FADH2 para sintetizar más ATP a través de la cadena

1. Universidad Nacional Experimental
Francisco de Miranda
Area de Tecnologia
Ingenieria Pesquera
Unidad Curricular Bioquimica
Metabolismo de Carbohidratos

2. C6H12O6 + 6 O2 + 6H2O 6CO2 + 12 H2O+Energía (36 ATP)

3. Glucosa
•Fuente inmediata de energía.
•Precursor del glucógeno hepático y muscular
•Precursor de triglicéridos
•Síntesis de AA’s no esenciales.
•Síntesis de lactosa
Metabolismo de Hidratos de Carbono
•Glicólisis
•Glucogenólisis
•Ruta de pentosa fosfatada
•Glucogénesis
•Gluconeogénesis
•Fotosíntesis

4. GLICOLISIS
•Es un proceso anaeróbico.
•Consiste en la oxidación de una molécula de glucosa para
producir dos moléculas de piruvato y atrapar una cantidad
limitada de energía en forma de ATP.
La ruta consta de diez reacciones.
Reacción neta:
La ruta consiste de dos fases:
Fase preparatoria
•Consume energía.
•Una molécula de glucosa se convierte en dos
moléculas de gliceraldehído-3-fosfatado.
Fase productiva
•Produce energía.
•Gliceraldehído-3-fosfatado
Glucosa + 2NAD+ + 2ADP3 + 2Pi2 2 Piruvato + 2ATP + 2NADH +2H

5. Principal ruta para la degradación de glucosa.
Se conoce como la ruta de Embden-Meyerhof.
Propiedades que la convierten en la ruta
más conocida:
Es una ruta casi universal.
Produce energía e intermedios metabólicos.
Glicolisis
Se caracteriza por una serie de reacciones que se
llevan a cabo en el citoplasma de la célula y
permiten la conversión de glucosa a:
2 moléculas de piruvato,
2 moléculas de ATP y 2 NADH+H.
Esta vía cumple 2 propósitos
•el degradar la glucosa proveniente de la dieta para
producir piruvato
•generar precursores necesarios para la biosíntesis
de macromoléculas.

6. •La glucosa al pasar del torrente sanguíneo al interior de la célula es
fosforilada en el carbono 6 y atrapada en el interior de la célula y, por
otra parte presenta las siguientes posibilidades metabólicas:
1.Su inclusión en el ciclo de Krebs
2.Incorporarse al ciclo de las pentosas
3.Acumularse como glucógeno

7. Ciclo de las Pentosas
Se lleva a cabo en el citoplasma, tiene 2 propósitos
fundamentales:
1.La generación de NADPH + H, coenzima que se utiliza
en la biosíntesis de ácidos grasos y esteroides.
2.La formación de ribosa 5 fosfato, carbohidrato
necesario para la síntesis de nucleotidos.
Gluconeogénesis
El piruvato es la molécula inicial de esta vía.
Se refiere a que la glucosa puede ser formada en el hígado
y en los riñones a partir de moléculas que no son
carbohidratos: como lactato, glicerol y aminoácidos.

8. Glicogenolisis
Es la vía mediante la cual el glucógeno almacenado en el
hígado y en el tejido muscular, es fosforilado, para formar
finalmente la molécula de glucosa 6 fosfato, la cual tiene
varias posibilidades metabólicas.
Glucogénesis
La glucosa que entra continuamente en las células, no se
necesita de inmediato para energía, se almacena como
glucógeno. Cuando las células hepáticas y musculares
están saturadas de glucógeno, la glucosa entonces se
convierte en grasa en el hígado.

9. REACCIONES DE LA GLUCÓLISIS
Quinasa
Isomerasa
Fosfofructoquinasa
Aldolasa
Deshidrogenasa
Fosfogliceromutasa
Enolasa
Piruvatoquinasa
Fosforogliceroquinasa

11. Fase preparatoria

12. Glucólisis: 2ATP + 2NADH 2 + (2 x 3) = 8 ATP
Fase Productiva

13. Descarboxilación Oxidativa
FORMACIÓN DE ACETIL Co A
2 NADH (2 x 3 )= 6 ATP

14. Ciclo de Krebs
Se trata de una serie de reacciones químicas cuyo resultado es
la transformación del grupo acetilo al acetíl CoA en dióxido de
carbono y átomos de hidrógeno, todas estas reacciones se
llevan a cabo en la mitocondria. Los átomos de hidrógeno
liberados se oxidan posteriormente produciendo enormes
cantidades de energía para formar ATP.
Al inicio del ciclo el Acetíl CoA es combinada con el
ácido oxaloacetico para formar ácido cítrico,
liberándose la acetíl coenzima a, para luego ser usadas
nuevamente. El ácido oxaloacético a su vez es el
producto final de la cadena de reacciones, por lo que
interviene nuevamente al inicio del ciclo conforme se forma;
repitiéndose así el ciclo una y otra vez.

15. REGULACIÓN DEL CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO Sumatoria del ciclo:
Acetyl-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi ------------> 3 NADH + FADH2 + CoA-SH + GTP + 3 CO2
Por cada glucosa que entra al metabolismo energético salen dos Acetil CoA, por
lo tanto se concluye que por cada glucosa se obtienen dos Ciclos de Krebs

16. Al partir de la GLUCOSA el RENDIMIENTO MÁXIMO
de su degradación aerobia será :
Glucólisis:
2ATP + 2NADH 2 + (2 x 3) = 8 ATP
Descarboxilación oxidativa del piruvato:
2 NADH (2 x 3 )= 6 ATP
Ciclo de Krebs:
2ATP + 6NADH + 2FADH2 2 + (6 x 3) + (2 x 1) = 22
ATP Total: 8 + 6 + 22 = 36 ATP

17. LA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA O CADENA DE
TRANSPORTE DE ELECTRONES
Transferencia de electrones de los equivalentes
reducidos NADH y FADH2, obtenidos en la glucólisis y en
el ciclo de Krebs hasta el oxígeno molecular, acoplado
con la síntesis de ATP.
-Intervienen sistemas respiratorios. Membrana interna
de la mitocondria.
-La oxidación y la fosforilación son procesos acoplados.
- El sistemas respiratorio contiene numerosos
transportadores de electrones: Citocromos.

18. LOS COMPONENTES DE LA
CADENA RESPIRATORIA
Complejo I, NADH-deshidrogenasa,
NADH-coenzima Q reductasa o
NADH-ubiquinona oxidoreductasa
recibe los electrones de la oxidación
del NADH y los pasa a la coenzima Q,
la cual se desplaza libremente a
través de la membrana mitocondrial
interna
Complejo II, Succinato
deshidrogenasa o Succinato-
coenzima Q reductasa
recibe los electrones de la oxidación
del FADH2 y los pasa a la coenzima Q.
Complejo III, Citocromo c-coenzima
Q oxidoreductasa o Complejo
citocromo bc1
recibe los electrones de la
reoxidación del coenzima Q y los
transfiere al citocromo c, un
transportador electrónico proteico
que también puede desplazarse por
la membrana
Complejo IV o Citocromo oxidasa
acopla la oxidación del citocromo c
con la reducción del oxígeno
molecular a agua.

19. LOS COMPONENTES DE LA CADENA RESPIRATORIA

20. MODELO QUIMIOSMÓTICO
La ATP sintetasa es un gran complejo proteico con canales para
protones que permiten la re-entrada de los mismos.
La síntesis de ATP se produce como resultado de la
corriente de protones fluyendo a través de la membrana:
ADP + Pi ---> ATP
Los protones son transferidos a través de la membrana,
desde la matriz al espacio intermembrana, como resultado del
transporte de electrones que se originan cuando el NADH cede
un hidrogeno. La continuada producción de esos protones crea
un gradiente de protones.

21. MODELO
QUIMIOSMÓTICO