1- lanzaderas 2- descarboxilaciÓn del … · transaminasas que funcionan en forma inversa y...
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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I,
BIOQUÍMICA MÉDICA 2º AÑO - 2013
1- LANZADERAS
2- DESCARBOXILACIÓN DEL
PIRUVATO Dr. Mynor A. Leiva Enríquez
Lanzaderas de sustrato.
• El NADH + H+ no puede penetrar la membrana mitocondrial.
• Transferencia de equivalentes reductores (H+H) a través de la membrana mitocondrial, por medio de pares de sustratos relacionados por deshidrogenasas adecuadas.
• Su destino final es formar H2O
Lanzadera de Glicerofosfato
• En el citoplasma, el NADH + H+ reduce al fosfato de Dihidroxiacetona, formando Glicerol-3-P.
• En la mitocondria, se oxida el Glicerol-3-P regenerando fosfato de Dihidroxiacetona.
• Se reduce el FAD+ intramitocondrial, formando FADH2 el cual lleva los equivalentes reductores a la “puerta lateral” de la Cadena Respiratoria, dando origen a 2 moléculas de ATP.
Lanz. Glicerofosfato, lado extramitocondrial.
• La enzima depende de NAD
• Repone el NAD oxidado necesario para mantener la función de la Glucólisis.
Lanz. Glicerofosfato, espacio intermembrana
• La enzima superficie m.m.i depende de FAD
• Los 2 equivalentes reductores llevados a la cadena respiratoria producen 2 moléculas de ATP.
Lanzadera de Glicerofosfato
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed Harvey -Ferrier
• Utilizada por músculo esquelético.
• Por esta vía el NADH del citoplasma produce 2 Mol de ATP
Llevar equivalentes
reductores a la mitocondria
por medio de la lanzadera de
GLICEROFOSFATO, sólo
permite hacer una parte del
recorrido de la cadena
respiratoria y genera 2
moléculas de ATP por cada
par de Hidrógenos
transportados.
Lanzadera de Malato
• Debido a que el oxalacetato no puede atravesar la membrana mitocondrial, se requieren deshidrogenasas y transaminasas que funcionan en forma inversa y complementaria en ambos lados de la membrana mitocondrial, garantizando un proceso cíclico.
• Permite la formación de 3 ATP por cada par de hidrógenos llevados a la Cadena Respiratoria.
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed Harvey -Ferrier
Se reduce el oxalacetato formando malato y reponiendo NAD.
El MALATO entra a la mitocondria a cambio de que salga alfa-cetoglutarato.
Se repone Oxalacetato Transaminando al alfa-ceto-glutarato con Aspartato.
El Glutamato resultante, entra a la mitocondria a cambio de que salga
aspartato.
Fuente: Bioquímica Médica de BAYNES et. Al. 3ª. Edición, VERIFICAR dirección correcta de las flechas del esquema
El malato se oxida regenerando oxalacetato. Se reduce el NAD llevando los “H” a la Cadena Respiratoria
El aspartato, producto de la transaminación, de nuevo lleva al exterior los carbonos del Oxalacetato para completar el ciclo.
Fuente: Bioquímica Médica de BAYNES et. Al. 3ª. Edición, VERIFICAR dirección correcta de las flechas del esquema
Llevar equivalentes reductores a la
mitocondria por medio de la lanzadera de
MALATO, permite hacer el recorrido
completo de la cadena respiratoria y
generar 3 moléculas de ATP
Para fines de ilustración Se exponen las dos Lanzaderas. En las células --según el órgano o tejido que sea– sólo funciona una: La lanzadera de malato se Encuentra en corazón e hígado.
Para fines de ilustración Se exponen las dos Lanzaderas. En las células --según el órgano o tejido que sea– sólo funciona una: La lanzadera de malato se Encuentra en corazón e hígado.
Fuente: Bioquímica Médica de BAYNES et. Al. 3ª. Edición, VERIFICAR dirección correcta de las flechas del esquema
Fuente: Bioquímica Médica. , BAYNES ET AL. 3ª. Ed. Editorial. Elsevier. Fuente: Fundamentos de Bioquímica, VOET ET AL. 2ª. Ed. Ed. Interamericana.
Metabolismo del Piruvato
Fuente: Bioquímica Médica. , BAYNES ET AL. 3ª. Ed. Editorial. Elsevier.
A B
C
D
E
A: síntesis proteica , gluconeogénesis uso de carbonos para obtener ATP
B: glucólisis anaeróbica , gluco- neogénesis, solución lactato-ringer
C: vía específica de gluconeogénesis. produce malato para exportar…
D: vía complementaria de la glucólisis entrada de carbonos al ciclo de Krebs
E: primera reacción (regulable) del Ciclo de Krebs. a) Si se requiere ATP prosigue el ciclo b) Si no se requiere ATP, el citrato sale al citoplasma para lipogénesis (AG y TAG ó Colesterol)
C. Piruvato deshidrogenasa
• Localizado en la mitocondria
• Complejo multienzimático
3 enzimas:
Piruvato deshidrogenasa (E1)
Dihidrolipoil transacetilasa (E2)
Dihidrolipoil deshidrogenasa (E3)
5 coenzimas Acido lipóico
Pirofosfato de tiamina
FAD
NAD
CoA
Descarboxilación oxidativa del piruvato
• Proceso intramitocondrial que permite la formación de Acetil-CoA a partir del Piruvato.
• Produce NADH + H+ aprovechable en la cadena respiratoria.
• Libera CO2
• Participan 3 enzimas y 5 coenzimas formando un complejo funcional.
Descarboxilación oxidativa del piruvato
Piruvato + CoA +NAD CO2 + Acetil-CoA + NADH+H
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed Harvey -Ferrier
Fuente: Bioquímica Médica. , BAYNES ET AL.
3ª. Edición. Editorial. Elsevier.
Descarboxilación oxidativa del piruvato
Piruvato + CoA +NAD CO2 + Acetil-CoA + NADH+H
Fuente: Bioquímica Médica. , BAYNES ET AL.
3ª. Edición. Editorial. Elsevier.
Descarboxilación
oxidativa del
piruvato
Piruvato + CoA +NAD
CO2 + Acetil-CoA + NADH+H
• La enzima Piruvato deshidrogenasa usa como herramienta la coenzima
pirofosfato de tiamina.
• La enzima Dihidrolipoilo Transacetilasa
usa como herramienta la coenzima lipoamida y traslada a la Co-A.
• La enzima Dihidrolipoilo Deshidrogenasa
usa como herramienta la coenzima FAD y modifica al NAD
Descarboxilación oxidativa del piruvato
• Desde que se metaboliza una molécula de glucosa en condiciones aeróbicas, se producen en total 16 moléculas de ATP:
• por GLUCÓLISIS 4 ATP
• la LANZADERA DE MALATO 6 ATP
• la DESCARBOXILACIÓN
OXIDATIVA DEL PIRUVATO, 6 ATP
• La actividad de la lanzadera y la descarboxilación del piruvato
se cumplen 2 veces.
Descarboxilación oxidativa del piruvato
REGULACIÓN DE PIRUVATO DESHIDROGENASA
• MODIFICACIONES ALOSTÉRICAS
–Por sus productos finales
–Acetil CoA, NADH+H y ATP
• MODIFICACIONES COVALENTES
–Por Fosforilación (Cinasa)
–Por desfosforilación (fosfatasa)
-Inhibidores
NADH, Acetil CoA y ATP efectores alostéricos negativos
Activan Cinasa (P)
-Activadores
Disminución de NADH, Acetil CoA y ATP
Activa Fosfatasa (insulina)
REGULACIÓN COMPLEJO PD
Fuente: Bioquímica Médica. , BAYNES ET AL.
3ª. Edición. Editorial. Elsevier.
mitocondria
Proteínas
Aminoácidos
Glucosa
Piruvato
T A G
Glicerol
Ác. Grasos
Acetil-CoA
Cetogénesis
C. Respiratoria
ATP + CO2 + H2O
Citrato Acetil-CoA
Colesterol
Esteroides
Ác. grasos
T A G
Ciclo de
Krebs
PROCEDENCIA Y DESTINO DE ACETIL-CoA
citoplasma