1 Metabolismo intermediario. Introducción al metabolismoMetabolismo intermediario. Introducción al metabolismo. Rutas metabólicas. Conceptos termodinámicos. Reversibilidad e irreversibilidad de reacciones químicas. Relación con energía libre. Intercambios de materia y energía en la biosfera. Ciclos del C, N y O. Autótrofos y heterótrofos. Metabolismo de hidratos de carbono I. Glucólisis. Concepto, fases, relevancia dentro del metabolismo intermediario. Compartamentalización de la glucólisis. Características de las reacciones y enzimas que la integran. Rendimiento energético. Degradación anaeróbica de la glucosa: reacciones de fermentación. Importancia. Regulación de la glucólisis en animales y plantas.
2 Caminos metabólicos: Lineales Ramificados CíclicosFIGURE 15-1 Metabolism as a three-dimensional meshwork. A typical eukaryotic cell has the capacity to make about 30,000 different proteins, which catalyze thousands of different reactions involving many hundreds of metabolites, most shared by more than one "pathway." This overview image of metabolic pathways is from the online KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) PATHWAY database (www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map01100.html). Each area can be further expanded for increasingly detailed information, to the level of specific enzymes and intermediates.
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4 Rutas metabólicas 1ra ley de la termodinámica: la energía total de un sistema y sus alrededores permanece constante
5 ΔSsistema + ΔSalrededores > 02da ley de la termodinámica: un proceso ocurrirá espontáneamente sólo si ΔS es positivo: la entropía del Universo siempre crece ΔSsistema + ΔSalrededores > 0
6 ATP molécula de intercambio de energíaΔG°´ = -7.3 kcal/mol 2 ADP ↔ ATP + AMP
7 Ciclo del C
8 Glucosa Principales vías de utilización de GlucosaPolisacáridos de matriz extracelular y pared celular Glucógeno, almidón, sacarosa Síntesis de polímeros estructurales almacenamiento Glucosa Oxidación por vía pentosa-P Oxidación vía glucólisis Ribosa 5-P Piruvato
9 Metabolismo de Hidratos de Carbono
10 Glucólisis: degradación de glucosa hasta ácido pirúvicoFase preparatoria Fase de rendimiento 1 Gluc 2 Gly 3-P 2 ATP netas
11 Reacciones individuales de las dos etapas de la glucólisis
12 Fosforilación de la GlucosaHexokinasa o Glucokinasa Glucosa + ATP Glc-6-P + ADP Mg2+ Mg2+
13 Conversión de aldopiranosa en cetofuranosaFosfoglucosa isomerasa Glc 6-P Fru 6-P Mg2+ Glc 6-P Fru 6-P
14 Fosforilación de la Fru6PFosfofructokinasa dependiente de ATP Mg2+ Fru 6-P + ATP Fru 1,6-P2 + ADP Fosfofructokinasa Mg2+ Fru 6-P Fru 1,6-P2
15 Fosfofructokinasa dependiente de PPiFru 6-P + PPi Fru 1,6-P2 + Pi
16 Escisión en fosfatos de triosaDHAP Ga 3-P
17 Base de Shiff intermediaria de reacción de Aldolasa
18 Isomerización de fosfatos de triosaTriosa fosfato isomerasa DHAP Ga 3-P
19 Catálisis ácido-base: TPI, la enzima “perfecta”Triosa fosfato isomerasa DHAP enediol interm. Ga 3-P Análogo de estado de transición fosfoglicolato Enediolato interm.
20 Oxidación del Ga3P Ga3P DH G 3-P 1,3-bisP GlyLa Ga3PDH cursa con una oxidación seguida de una deshidratación (formación del acil fosfato)
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22 La formación de un intermediario de alta energía baja la energía de activación
23 La energía es conservada por una fosforilación a nivel de sustratoLa energía es conservada por una fosforilación a nivel de sustrato. Se produce la primera molécula de ATP Fosfoglicerokinasa Mg2+ 1,3-bisP Glicerato ADP 3-P Glicerato ATP
24 Hay un reordenamiento molecular: cambia la posición del fosfatoFosfogliceromutasa Mg2+ 3-P Glicerato 2-P Glicerato
25 La PGM cursa con la formación de un estado fosforilado de la enzima
26 Deshidratación del 2-PGA para dar un compuesto con alta energía2-PGA PEP
27 El fosfato de alta energía es dador de fosforilo para la generación de la segunda molécula de ATPPEP ADP Piruvato ATP
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29 Ecuación balanceada de la glucólisisGlucosa + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi Piruvato + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O
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32 Regulación de la glucólisis
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35 Transporte de Glucosa, proteínas GLUT
36 Transporte de Glucosa, proteínas GLUT
37 Transporte de Glucosa, proteínas GLUT
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40 Síntesis de Fru 2,6-bisP kinasa fosfatasa
41 Regulación de la PFK
42 Regulación de la PFK
43 Regulación de la PFK
44 Regulación de la Piruvato Kinasa
45 Regulación de la Piruvato Kinasa
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47 Lactato deshidrogenasa
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49 Fermentación alcohólica
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54 Alosterismo y modificación covalente en la regulación de la glucólisis vegetal
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