Metabolismo

METABOLISMO DE GLÚCIDOS, LÍPIDOS Y AMINOÁCIDOS
Material extraído de Química Biológica Interactiva
Rigalli – L. Brun

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laboratorio de Biología Ósea y Metabolismo Mineral de la Facultad de Ciencias
Médicas. Consultas: laboratorio@biologiaosea.com.ar
Glucólisis
Conjunto de reacciones que ocurren en el citosol decélulas eucariotas, cuyo
fin fundamental es comenzar el catabolismo de las moléculas de glucosa.
Comienza con la glucosa y sus productos finales pueden ser diferentes
dependiendo si hay o no oxígeno. Cuando hay déficit de oxígeno el
producto es lactato, mientras que en presencia de oxígeno el producto final
es piruvato, que pasa al interior de la mitocondria donde forma acetil CoA.
La primerreacción es catalizada por las enzimas glucokinasa (en hígado) y
hexokinasa (en hígado y demas tejidos). En esta reacción se forma glucosa6-P, para la reacción se requiere ATP que aporta energía para el proceso y
fosfato para formar el producto. En esta reacción el producto al tener fosfato
se torna impermeable a la membrana, no pudiendo escaparse de la célula. La
glucosa-6-P es transformada enfructosa-6-P por la acción de la enzima
glucosa-6-fosfato isomerasa. La fructosa -6-P es luego fosforilada en la
posición 6, catalizada por la enzima fosfofructokinasa, que utiliza ATP como
fuente de energía y fosfato. La fructosa-1,6-difosfato obtenida en la reacción
anterior es escindida en dos triosas fosfato por la acción catalítica de la
enzima aldolasa. Como productos de esta reacción seobtienen el
gliceraldehido-3-fosfato y el fosfato de dihidroxiacetona. Esta última triosa
no puede continuar en la vía metabólica, sin embargo por acción de la triosa
fosfato isomerasa se transforma en gliceraldehido-3-fosfato, el cual es
utilizado como sustrato de la próxima reacción. La enzima gliceraldehido-3fosfato deshidrogenasa cataliza la oxidación del gliceraldehido-3-fosfato a1,3-difosfoglicerato, reacción en la que actua como oxidante el NAD+. En
esta reacción se incorpora un fosfato del medio, el cual se une a la molécula
por un enlace anhidrido (macroérgico). En la próxima reacción este enlace
macroérgico se hidroliza, en una reacción catalizada por la fosfoglicerato
kinasa, en la que participa ADP, formándose ATP y 3-fosfoglicerato. Este
proceso se denominafosforilación a nivel de sustrato y constituye uno de
los pasos en que conserva la energía almacenada en la molécula de glucosa.
El 3-fosfoglicerato luego se transforma en 2-fosfoglicerato catalizado por la
fosfoglicerato mutasa. En la reacción siguiente la acción de la enzima
enolasa, transforma al 2-fosfoglicerato en fosfoenolpiruvato. En esta
transformación el fosfato que estaba en la posición2, unida por enlace éster,
pasa a formar parte un un enlace macroérgico. En la reacción siguiente este
enlace se hidroliza, calizado el proceso por la piruvato kinasa, y con la
energía liberada se forma una segunda molécula de ATP (segunda
fosforilación a nivel de sustrato). Si no existe oxígeno el piruvato es
reducido a lactato, utilizando NADH. La lactato deshidrogenasa cataliza estareducción. En el caso de existir oxígeno el piruvato es oxidado a Acetil CoA
por acción del complejo multienzimático piruvato deshidrogenasa. Este
complejo esta formado por tres enzimas: piruvato descarboxilasa,
dihidrolipoil transacetilasa y dihidrolipoil deshidrogenasa. Participan en este
complejo ademas cinco coenzimas: NADH, FAD, pirofosfato de tiamina, CoA
y ácido lipoico.
ATP
ADP
ATPGLUCOSA
hexoquinasa
GLUCOSA-6-P
glucosa-6-fosfato isomerasa
FRUCTOSA-6-P

CO
2
NADH

fosfofructoquinasa
ADP

FRUCTOSA-1,6-diP
aldolasa

piruvato
deshidrogenasa

GLICERALDEHIDO-3-P
DIHIDROXIACETONA-P
triosafosfato isomerasa
gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa
ADP

+
NAD

LACTATO

NADH

1,3-diP-GLICERATO

PIRUVATO
ATP
piruvato quinasa

3-P-GLICERATO...