FASES DEL METABOLISMO

Bioquímica

G L U C O L I S I S

Vía metabólica encargada de oxidar o fermentar la glucosa y así obtener energía para la célula.

Consiste esta ruta en 10 reacciones enzimáticas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato.

FUNCIONES PRINCIPALES DE LA GLUCOLISIS

1. La generación de moléculas de alta energía (ATP y NADH) como fuente de energía celular en procesos de respiración aeróbica (presencia de oxígeno) y anaeróbica (ausencia de oxígeno).

2. La generación de piruvato que pasará al ciclo de Krebs, como parte de la respiración aeróbica.

3. La producción de intermediarios de 6 y 3 carbonos que pueden ser ocupados por otros procesos celulares.

REACCIONES DE LA GLUCOLISIS

La glucólisis comienza con la glucosa, donde la primera reacción, irreversible, consiste en una fosforilación en el carbono 6 de la glucosa, originando por tanto la glucosa-6-fosfato.

La segunda reacción de la glucólisis es reversible, donde se pasa de la glucosa-6-fosfato (G6P) a fructosa-6-fosfato (F6P). Se trata de una reacción de isomerización de aldosa a cetosa catalizada por la fosfoglucoisomerasa.

La tercera reacción, también irreversible, conlleva la presencia y consumo de ATP, originando la fructosa-1,6-bisfosfato (FBP).

La cuarta reacción es reversible, y consiste en la ruptura de la molécula de FBP para dar lugar a 3-fosfodihiroxiacetona (DHAP) y a 3-fosfogliceraldehido (G3P), ambas con 3 carbonos. La 3-fosfodihiroxiacetona corresponde a los átomos de carbono 1, 2 y 3 de la FBP; mientras que el también llamado gliceraldehido-3-fosfato corresponde a los carbonos 4, 5 y 6, siendo el 6 el 1 de la nueva molécula.

G L U C O G E N E S I S

Ruta anabólica por la que tiene lugar la síntesis de glucógeno (también llamado glicógeno) a partir de un precursor más simple, la glucosa-6-fosfato.

Se lleva a cabo principalmente en el hígado, y en menor medida en el músculo.

SINTESIS

En primer lugar, la glucosa es transformada en glucosa-6-fosfato por la acción de la enzima Hexocinasa, gastando una molécula de ATP. glucosa + ATP → glucosa-6-P + ADP

A continuación se transforma la glucosa-6-fosfato en glucosa-1-fosfato con gasto de un ATP. glucosa-6-P ←→ glucosa-1-P

Se transforma la glucosa-1-fosfato en UDP-glucosa, con el gasto de un UTP. glucosa-1-P + UTP → UDP-glucosa + PPi

La glucógeno sintetasa va uniendo UDP-glucosa para formar el glucógeno. (glucosa)n + UDP-glucosa → (glucosa)n+1 + UDP

G L U C O N E O G E N E S I S

Ruta metabólica anabólica que permite la síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos.

Incluye la utilización de varios aminoácidos, lactato, piruvato, glicerol y cualquiera de los intermediarios del ciclo de los ácidos tricarboxílicos (o CICLO de Krebs) como fuentes de carbono para la vía metabólica.

REACCIONES DE LA GLUCONEOGENESIS

Las enzimas que participan en la vía glucolítica participan también en la gluconeogénesis; ambas rutas se diferencian por tres reacciones irreversibles que utilizan enzimas específicas de este proceso y que condicionan los dos rodeos metabólicos de esta vía.

Estas reacciones son:1. De glucosa a glucosa-6-(P).2. De fructosa-6-(P) a fructosa-1,6-bisfosfato.3. De fosfoenolpiruvato a ácido pirúvico

(piruvato).

G L U C O G E N O L I S I S

Proceso catabólico llevado a cabo en el citosol que consiste en la remoción de un monómero de glucosa de un glucógeno mediante fosforólisis para producir glucosa 1 fosfato, que después se convertirá en glucosa 6 fosfato, el segundo paso de la glucólisis.

La degradación a glucosa disponible metabólicamente (glc-6-P) precisa de la acción combinada de tres enzimas diferentes:

1) Glucógeno fosforilasa2) Enzima desramificante del glucógeno3) Fosfoglucomutasa

1) Glucógeno fosforilasaCataliza la denominada escisión fosforolítica, que consiste en la salida secuencial de restos de glucosa desde el extremo no reductor, según la reacción:

(glucosa)n + Pi <---------------> (glucosa)n-1 + glucosa-1-P

Esta reacción es muy ventajosa para la célula, en comparación con una de hidrólisis.La enzima posee PLP como coenzima, que interviene en el mecanismo de catálisis.

2) Enzima desramificante del glucógenoLa glucógeno fosforilasa no puede escidir los enlaces O-glicosídicos en a(1-6).

La enzima desramificante del glucógeno posee dos actividades:

• a(1-4) glucosil transferásica que TRANSFIERE cada unidad de trisacárido al extremo no reductor, y a(1-6) glicosidásica que HIDROLIZA el resto de glucosa unido en a(1-6).

3) FosfoglucomutasaSe encarga de transformar la glucosa-1-P en glucosa-6-P. Esta reacción, perfectamente reversible, transcurre mediante un mecanismo en el que se origina glucosa-1,6-bis-fosfato.

glucosa-1-P <---------------> glucosa-6-P