Ciclo de las pentosas
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Es una vía común del metabolismo de
todos los combustibles.
Se localiza en la mitocondria.
También es conocido como ciclo de krebs
o ciclo del acido cítrico
Tiene 2 funciones principales:
La producción de energía
La biosíntesis
•Hidratos de carbono•Ácidos grasos•Aminoacidos•Acetil coA.
Tienen un producto final
común.
Que se oxida en el ciclo de los
ATC.
Para producir coenzimas reducidas en 4 reacciones redox en cada vuelta del ciclo.
Estosnucleótidosreducidosaportan energíapara el ATP.Por el sistema detransporte deelectrones.
EL GTP (guanosinatrifosfato)es producido en el ciclo poruna fosforilación a nivelsustrato.
Casi todos los dióxidos decarbono metabólicos se producenpor reacciones dedescarboxilacion catalizada por lapiruvato deshidrogenasa yenzimas mitocondriales de ciclode los ATC.
3 producen NADHreducido y otro produceFADH reducido.
Hidratos de carbono Ácidos grasos
aminoacidos
Acetil -coA
Ciclo de los ATC
2CO2 (2carbonos)
3 NADH
FADH2
ATPGTP
•El ciclo de los ATC participan en la síntesis
de glucosa a partir de aminoacidos y lactato
durante la inanición y el ayuno
(gluconeogenesis).
•Implicando en la conversión de hidratos de
carbono en grasas tras comida rica en
hidratos de carbono.
El aspartato y glutamato son sintetizadosdirectamente a partir de intermediarios delciclos de los ATC. Un intermediario es lasuccinil CoA sirve como precursor de lasporfirinas en todas las células peroespecialmente en el hígado.
Las reacciones biosinteticas requieren elaporte de carbonos a partir deintermediarios.
Localización de los ATC dentro en la
mitocondria permitiendo que los
intermediarios idénticos sean utilizados
para fines diferentes dentro y fuera de la
mitocondrias .
Cualquier defecto en el ciclo de los ATC
alterara de forma grave la producción de
ATP.
El ciclo de los ATC comienza con la acetil-
CoA
Tiene 3 precursores
hidratos de carbono sufren la glucolisis
para producir piruvato.
lípidos durante la lipolisis; los triagliceroles
se convierten en glicerol y ácidos libres.
Proteínas durante la proteólisis ;las
proteínas tisulares liberan sus aminoacidos
constituyentes.
Hidratos de carbono
Acido piruvico
Acetil- CoA
Ácidos grasos
Aminoacidos
Proteínas
Lípidos
Puede ser convertido a cuatro metabolitos
diferentes
LACTATO
ALANINA
PIRUVATO CARBOXILASA
COMPLEJO PIRUVATO DESHIDROGENASA.
Tiene una necesidad absoluta de acetil-
CoA no funciona sin ella.
H2C-COOH
HO-C-COOH
H2C-COOHCitrato
co2
O= C-COOH
H2C-COOHOxalacetato
Citrato sintasa
E
E
E
O
CH3-C-SCoAACETIL CoA
O
CH3-C-COOH
Piruvato
co2
NADH
NAD+
CoA
Alanina
Alanina transaminas
a
NADH Lactato
Lactato deshidrogenasa
ADP
ATP
Funciona como una unidad constituida
por tres enzimas principales:
Piruvato deshidrogenasa
Dihidrolipoil transacetilasa
Dihidrolipoamida deshidrogenasa.
Dos enzimas adicionales del complejo, el
piruvato deshidrogenasa cinasa y el
piruvato deshidrogenasa fosfatasa,
regulan su actividad por modificación
covalente a través de una
fosforilacion/desfosforilaciòn reversible
Existen 4 isoformas conocidas de cinasas y
2 fosfatasas y las cantidades relativas entre
cada una son especificas de cada célula.
co2
Piruvato
HETPP
TPP
E 1
Piruvato Deshidrogenasa
(E1)
E 2
Dihidrolipoiltransacetilasa
(E2)
E 3
Lipoamida oxidasa
Acetil lipoamida (reducida)
lipoamida
reducida
CoASH
O
CH3-C-SCoAACETIL CoA
FAD
FADH2
NADH
NAD+
Dihidrolipoildeshidrogenasa
(E3)
Tiamina Pirofosfato
E 1
Subunidad Piruvato
Deshidrogenasa(E1)
co2
0-P-0-P-0-
-0 -0
N
N N
0 0
CH
0HH3C
Hidroxietil-TTP
C00-
C=0
CH3
CH3-C-SCoA
Acetil CoA
0
E2
Lisina
Subunidad
Dihidrolipoil
transacetilasa
N H
0
H S
H S
CH3
C=0
S
lipoamina
reducida
(dihidrolipoami
da)
Lipoamida
oxidasa
Acetildihidrolipoamida
CoASH
FAD
FADH2NAD+
NADH
Dihidrolipoil
deshidrogenas
a
(E3)
E3
El ciclo de los ATC es una secuencia de 8reacciones enzimaticas. Comenzando conla condensación del acetil CoA con eloxalacetato. Para formar citrato. Alfinalizar el ciclo se regenera eloxalacetato. Entre las cuatro oxidacionesdel ciclo, dos implican descarboxilaciones.Tres producen NADH y una FADH2. EL GTP,un fosfato de alta energía, se produce enun paso por fosforilacion a nivel desustrato.
1 2
3
4
56
7
8
EE
E E
E E
EE
INICIO
CoASH
Citrato
Cis- aconitato
isocitrato co2
NADH +H+
NAD+
a-cetoglutarato
NAD+
co2
NADH +H+
CoA
Acetil CoA
Succinil CoA
GTP
GDP
CoA
Succinato
FAD
FADH2
fumarato
H2O
malato
oxalacetatoNADH +H+
NAD+
El ciclo de las pentosas recibe también los
nombres de vía de fosfogluconato, vía de
los fosfatos de pentosas o ciclo oxidativa
directo de la glucosa. El propósito general
de esta vía es generar poder reductor en
la forma del NADPH.
la deshidrogenasa de glucosa 6-fosfato
(G6PD).
(que produce ribosa y NADPH.)
las enzimas de esta vía se encuentran en elcitosol de las células productoras deacido graso y esteroides como:
Glándula mamaria
Tejido adiposo
Corteza de las suprarrenales
Otra función de esta vía es que
corresponde a la conversión de hexosa en
pentosa.
particularmente en ribosa 5-fosfato que
es una pentosa que en ella misma o por
medios de sus derivados son la estructura
de las moléculas como el : ATP, CoA,
NAD, FAD, RNA Y DNA.
Esta vía también permite la interconversión
de monosacáridos de tres, cuatro, cinco,
seis y sietes átomos de carbono.
La vía de divide en dos fases:
Fase oxidativa
Fase no oxidativa.
REACCION ENZIMA
Etapa oxidativa
Glucosa 6-fosfato+NADP+ 6-fosfoglucogeno-δ-lactona+NADPH +H+
Glucosa6-fosfatodeshidrogenasa
6-fosfoglucogeno-δ-lactona+H2O 6-fosfoglutanato + H+
Lactonasa
6-fosfogluconato+ NADP+ ribulosa 5 –fosfato+ CO2+NADPH+H+
6-fosfogluconatodeshidrogenasa
Etapa no oxidativa
Ribulosa 5 fosfato ribosa 5-fosfato Fosfopentosa isomerasa
Ribulosa 5 fosfato xilulosa 5- fosfato Fosfopentosa epimerasa
Xilulosa 5 fosfato + ribosa 5- fosfato sedoheptulosa 7- fosfato + gliceraldehido 3- fosfato
Transcetolasa
Sedoheptulosa 7- fosfato+ gliceraldehido 3- fosfatofructuosa 6- fosfato+ eritrosa 4- fosfato
Transaldolasa
Xilulosa 5 – fosfato+ eritrosa 4- fosfato fructuosa 6 – fosfato + gliceraldehido 3- fosfato
Trancetolasa
La glucosa 6-fosfato sufre dos
deshidrogenaciones y una
descarboxilación para producir una
pentosa 5-fosfato, dos NADPH y un CO2 .
Fase oxidativa
Transforma a la pentosa 5-fosfato en
monosacáridos de tres, cuatro, cinco, y
siete carbonos cuando las reacciones
ocurren en el tejido adiposo (reacciones
tipo F) o en monosacáridos hasta de ocho
carbonos en el caso de las reacciones de
tipo L que efectúan en el hígado.
En los tejidos en los que se requiere
principalmente NADPH, las pentosas fosfato
producidas en la fase oxidativa de la ruta se
reciclan a glucosa 6-fosfato.
En esta fase no oxidativa la ribolosa 5-fosfato se epimeriza en primer
lugar a xilulosa 5-fosfato.
La vía las pentosas fosfato y la glicolisisestán relacionadas por la transcetolasa yla transaldolasa.
Las reacciones precedentes suministranpor cada glucosa 6-fosfato oxidada dosmoléculas de NADPH Y una ribosa 5-fosfato .
En estos casos; la ribosa-fosfato seconvierte en gliceraldehido 3-fosfato yfructosa 6-fosfato mediante latranscetolasa y la transaldolasa.
Estas enzimas crean una reacción reversibleentre la vía de las pentosas fosfato y laglicolisis al catalizar estas tres reaccionessucesivas:
El resultado neto de estas reacciones es laformación de dos hexosas y una triosa apartir de tres pentosas.
