universidad central del ecuador bioquÍmica ii tema: glucolisis integrantes: cotacachi ligia ...
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
BIOQUÍMICA II TEMA: GLUCOLISIS
INTEGRANTES: Cotacachi Ligia
Gualotuña Gabrie-la
Guanochanga Car-los
Jadán Yadira
Yampuezan Lady
La Glucólisis
Es una vía metabólica , que forma la primera
etapa de la respiración celular.
La Glucólisis
La glucosa (hidratos de carbono)
A través de la sangre llega a las células
Entra en ella por los transportadores específicos (GLUT)
La Glucólisis
• Primera Reacción: Hexoquinasa
Los estudios con el PFHK revelan que PFHT limita la tasa de entrada de glucosa en la
glucólisis
• El Plasmodium falciparum hexoquinasa (PFHK) se localiza en el citosol del parásito.
• PFHT limita la tasa de entrada de glucosa en la glucólisis.
• En la primera etapa se realiza en la sangre• Esta vía representa un objetivo• Para el desarrollo de medicamentos
antipalúdicos.
La entrada de glucosa esta mediada por PFHT
Investigaciones demuestran que la actividad de esta proteína puede inhibir O-3(3361) y O-2-D- glucosa
También se ha demostrado tener una menor afinidad para la glucosa
PFHK como un posible objetivo de drogas
Los análogos inhibieron proliferación P. falciparum. 2-desoxi D -glucosa (2-DG) y 2-fluoro-2-desoxi D -glucosa (2-FG)
• Bibliografía: -MedicinABC. (23 de Junio de 2012). La Glicolisis.
Recuperado el 13 de Abril de 2015, de http://www.medicinabc.com/2012/06/la-glicolisis.html#axzz3XFzdNU1s
Tjhin, E. T., & Staines, H. M. (31 de Julio de 2013). Studies with the Plasmodium falciparum hexokinase . Recuperado el 13 de Abril de 2015, de http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014579313006182
MAGNESIO
FUNCIONES1. Síntesis y utilización de compuestos ricos en energía.2. Síntesis de transportadores de protones y electrones3. Síntesis y actividad de numerosas enzimas
20- 28 g MgEl 90% de lo ingerido se absorbe en I.D
1. Síntesis y utilización de compuestos ricos en energía.
Fosforilación asociada a reacciones redox Activa las reacciones de transferencia de grupos fosforilados catalizado
por fosforiltransferasas.
UTP, CTP, ITP
Síntesis y actividad de numerosas enzimas
a) Formación de quelatos• Neutraliza carga negativa • Fijación a la enzima.
Mg + S = MgS
MgS + E = MgES = MgP +E
Piruvato quinasa muscular
Fosfoenolpiruvato carboxinasa
b) Mg + E = Mg E
MgE+ S = MgSE = MgE +P
Cambio conformacional por activación enzimática.
c) Mg+ ATP = Mg-ATP MgATP + ATP asa
EL ORIGEN DE LA ACIDEZ EN LA GLUCÓLISIS ANAEROBIA
Cuando se hace referencia al metabolismo anaeróbico de la glucosa se afirma que el producto de dicho proceso es el ácido láctico.
Las evidencias indican que la lactato deshidrogenasa produce lactato y no ácido láctico.
Está demostrado que al catabolizarse glucosa anaeróbicamente en el organismo del mamífero, se produce acidez.
¿Cuál es el origen de los hidrogeniones durante la anaerobiosis?
• Es la hidrólisis del ATP la fuente de los hidrogeniones
• Es el agua la que aporta los hidrogeniones para preservar la electroneutralidad del medio cuando aumenta la concentración de aniones, como cuando se producen cantidades importantes de lactato.
ÁCIDO LÁCTICO Y LACTATO
El ácido láctico se ioniza en lactato y un hidrogenión. A pH 3.86 (pK del ácidoláctico), la ionización ha ocurrido en el 50% de las moléculas. A valores de pH más bajos predominan las moléculas de ácido láctico y a valores de pH
mayores predominan las moléculasde lactato, de manera que al pH intracelular o al pH fisiológico en la sangre, virtualmente el 100% de sus moléculas está en forma de lactato.
¿ÁCIDO LÁCTICO O LACTATO EN ANAEROBIOSIS?
• El lactato se forma a partir de piruvato, producido a partir de glucosa (vía glucolítica) y de la transaminación del aminoácido alanina.
• La reacción consiste en la reducción del piruvato con dos hidrógenos que dona el cofactor NADH + H+.
Fosforilación de la glucosa a partir de ATP
• El grupo transferido es PO3 2- con una carga positiva en el átomo de fósforo,debido a que en el ATP, el par electrónico entre dicho átomo y el de oxígeno (flecha pequeña) se queda en este último.
• El grupo PO3 2- se combina entonces con el oxígeno del radical -OH del carbono 6 de la glucosa, que adquiere carga negativa al desalojar el hidrógeno como hidrogenión (flecha mediana).
• La carga positiva del fósforo neutraliza la carga negativa del oxígeno en el ADP involucrado.
• La reacción de fosforilación de la fructosa 6-fosfato a fructosa 1, 6-bisfosfato ocurre por un mecanismo idéntico, por lo cual también libera un hidrogenión.
Reacción catalizada por la piruvato cinasa
• En esta reaccion el fosfoenolpiruvato transfiere al ADP un grupo fosfato con carga positiva en el fósforo ya que el electrón de covalencia de éste con el oxigeno en el fosfoenolpiruvato se queda en el oxígeno, generándole una carga negativa que es neutralizada por un hidrogenión del medio, produciéndose entonces enol-piruvato, que isomeriza de manera espontánea a cetopiruvato, mejor conocido simplemente como piruvato. Por su parte, la carga positiva del grupo fosfato escindido neutraliza la carga negativadel oxígeno que pertenece al fosfato de posición extrema en el ADP, resultando ATP.
Por lo tanto, cada vez que ocurre esta reacción se consume un hidrogenión.
Reacción catalizada por la enzima gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa
• El hidrógeno del grupo aldehído del gliceraldehído 3-fosfato y el hidrógeno del fosfato reducen la molécula del cofactor enzimático NAD+. Éste solo acepta dos electrones y un protón,de manera que al reducirse se libera al medio un segundo protón (H+).
• Se trata de una reacción de oxido-reducción en la que ocurre la reducción del cofactor al tiempo que se oxida el grupo aldehído a ácido.
Reacción de hidrólisis del ATP.
El enlace que se hidroliza (flecha discontinua) libera el grupo PO3 2- que con el ion OH del agua forma fosfato dibásico (HPO4 2- ), mientras que el hidrogenión derivado del agua queda libre.
EXPERIMENTOS
Se realizó un experimento en un voluntario induciendo una fase isquémica en el antebrazo durante más de 6 minutos después de dos minutos de someterlo a contracción máxima.
Se encontró que la concentración de fosfato inorgánico aumentó casi cinco veces durante la fase de contracción se mantuvo alta durante todo el periodo de isquemia, mientras que el pH disminuyó más de una unidad y se mantuvo en 6.1 durante la isquemia.En cuanto se reperfundió el tejido, la concentración de fosfato empezó a disminuir y el pH empezó a aumentar,normalizándose ambos parámetrosdespués de 15 minutos
En isquemia total en hígado de rata mantenida durante 30 minutos, una hora o más, inducida después de ayuno de 48 horas.Se observó una caída rápida de la concentración de ATP y un incremento rápido seguido por una disminución gradual de la concentración de ADP. Al tiempo que disminuía la concentración de ADP se incrementaba la de AMP, manteniéndose ésta alta durante todo el periodo de isquemia. El incremento de la concentración de AMP en el experimento descrito se explica por la combinación entre moléculas de ADP que ocurre en condiciones de requerimiento agudo de energía por efecto de la enzima denominada adenilato cinasa (o adenilato miocinasa), con la generación de ATP
CONCLUSIONES Los resultados de los dos experimentos son consistentes con la
idea de que el ATP es la fuente de los hidrogeniones durante la anaerobiosis. De hecho, si esto es así, resultaría que los hidrogeniones aparecerían antes que el lactato una vez establecida la fase de anaerobiosis pues el requerimiento energético determinaría la inmediata utilización del ATP, relativamente abundante al momento de cambiar la condición aeróbica a la anaeróbica.
Se sostienes que no es ácido láctico lo que se produce ya que no existe equimolecularidad entre el lactato y los hidrogeniones producidos en la glucolisis.
Cualquier fuente de hidrogeniones, como puede ser en efecto la hidrólisis del ATP, está sujeta a los mecanismos de amortiguamiento que se hallan diseñados precisamente para evitar que ocurran cambios significativos de la concentración de hidrogeniones en los líquidos intra y extracelular.
La acidez asociada con la anaerobiosis es el resultado de la interacción de varios sistemas involucrados, como son los ácidos débiles y sus bases conjugadas, y de manera relevante la disociación del agua, para compensar las diferencias de carga que genera el proceso glucolítico en condiciones anaeróbicas
Anemia hemolítica por défi-cit de piruvato quinasa de
los glóbulos rojos
Los eritrocitos además de transportar el oxígeno desde los pulmones a los tejidos, realizan tam-bién otras funciones importantes y por ello con-tienen varios catabolitos y enzimas.
Aunque los eritrocitos maduros no tienen nú-cleo, mitocondrias, ni retículo endoplásmico, son capaces de metabolizar la glucosa y otros monosacáridos.
Glucolisis ayuda a mantener sus necesidades metabólicas durante su vida media celular y sintetizar ATP y NADPH.
ATP sobrepasa de-terminados niveles, inhibe la actividad de la fosfofructo-
quinasa y la piruva-to quinasa
Desviación a nivel del 1,3-bisfosfoglicerato, la cual
por acción de la difosfogli-cerato mutasa, se produce
2,3-bisfosfoglicerato
Las anemias hemolítica
Defectos en-zimáticos
PIRUVATO QUINA-SA
fosfoenolpiruvato y ADP piruvato y ATP
Gen PK
Descenso de la actividad PK causando a su vez, un descenso notable en la
producción de ATP
Amentando la concentración del 2,3-difosfoglicerato oca-
sionando la inhibición de otras enzimas que limitan el flujo
metabólico de la ruta glucolíti-ca
El aumento de los niveles de 2,3-DGP favorece la anemia, disminuyendo la afinidad de la hemoglobina por el oxí-
geno.
EL FACTOR INDUCIDO POR LA HIPOXIA-1 (HIF-1)Y LA GLUCÓLISIS EN LAS CÉLULAS TUMORALES
Que es el HIF-1 (subunidad alfa del factor 1 inducible por hipoxia)HIF1A es un factor de transcripción encontrado en células de mamíferos creciendo a concentraciones bajas de oxígeno.
El HIF-1 es uno de los factores involucrados en el incremento de la glucólisis en las células tumorales, ya que aumenta la actividad de ciertas isoformas de las enzimas glucolíticas (GLUT1, GLUT3, HKI, HKII, PFK-L, ALD-A, ALD-C,PGK1, ENO-a, PYK-M2, LDH-A, PFKFB-3)
Algunas de estas isoformas participan activamente en otros procesos como son la inhibición de la apoptosis (HKI y HKII), la transcripción de histonas (LDH-A) y la migración celular (ENO-a), las cuales favorecen el desarrollo tumoral.
En las células tumorales se observa en general un aumento en la velocidad deglucólisis inducido la activación del HIF-1, que induce el incremento en la transcripción de los genes de la mayor parte de las enzimas que forman la glucólisis.
Transportador de glucosa (GLUT)GLUT1 y el GLUT3 son blancos del HIF-1 debido a la afinad de la glucosa de transportadores. El GLUT1 es el transportador que más se incrementa en los diversos tipos de cáncerHexocinasa (HK)Los genes de las HKI y HKII son blanco del HIF-1. el incremento en la actividad de ambas isoenzimas de la HK se propicia un aumento en la velocidad de laglucólisis en las células tumoralesHexosa fosfato isomerasa (HPI)Además de participar en la glucólisis, puede promover la migración, la proliferación celular y la metástasis.El HIF-1 incrementa la expresión de las ALD-A y ALD-C favorece el incremento de la glucólisisGliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa (GAPDH)Fosfoglicerato cinasa (PGK)El HIF-1 induce la expresión de la PGK1
Enolasa (ENO)El gen de la ENO-a es blanco del HIF-1 y se ha observado el aumento en su transcripción en diversos tipo s de cáncer, además favorece el crecimiento y la diseminación de los tumoresPiruvato cinasa (PYK)El HIF-1 incrementa la expresión de la isoenzima M2, que es la principalisoenzima que se encuentra en tumores.
GRACIAS……..