Vía de las pentosas fosfato

Sección Bioquímica Facultad de Ciencias 2015

Destinos de la glucosa

Glucosa

Matriz extracelular y polisacáridos de

la pared celularGlucógeno,

almidón, sacarosa

PiruvatoRibosa 5-fosfato

síntesis de polímeros estructurales

oxidación (ruta de las pentosas fosfatos)

oxidación vía glucólisis

almacenamiento

Destinos de la glucosa

Ruta de las pentosas fosfato

Ruta del fosfogluconato

Ruta de las hexosas monofosfato

Glucosa-6-P + 2 NADP+ + H2O

ribosa 5-fosfato + CO2 + 2 NADPH + 2 H+

Ruta citosólica con dos fases

Fase oxidativa:

oxidación de glucosa 6-P obteniéndose NADPH y Ribosa 5-fosfato

Fase no oxidativa:

en los tejidos que requieren principalmente NADPHlas pentosas-P producidas en la fase oxidativa se reciclan a glucosa 6-P

Fase oxidativa

D-Ribosa 5-P

Fosfopentosaisomerasa

Reacciones irreversibles

Enzimas exclusivas de la ruta: transcetolasa y transaldolasa.

Reacciones reversibles

Fase no oxidativa

Ecuación general:3 R-5-P 2 F-6-P + Gli-3-P

Paso:C5 + C5 C7 + C3

C7 + C3 C6 + C4

C5 + C4 C6 + C3

Total: 3 C5 2 C6 + C3

Conversión de 6 pentosas fosfato en 5 hexosas fosfato.

Transcetolasa

Transferencia de 2C desde una cetosa a una aldosa

Estabiliza un carbanión de dos C

Estabilización por resonancia

Transcetolasa

Regulación de la vía:

+ NADP+

NADPH: protector de lesiones oxidativas

Glucosa 6-P deshidrogenasa

NADP+ : activador alostérico

NADPH: inhibidor alostérico

Versatilidad de la ruta

Ribosa 5-P puede usarse para síntesis de nucleótidos y ácidos nucléicos.

Si no se requiere E: F 6-P y G 3-P se convierten en G 6-P

Si se requiere E: F 6-P y G 3-P van a glucólisis

Glucógeno: polímero de reserva energética

En varios organismos elexceso de glucosa seconvierte en glucógenopara su almacenamiento.

Glucógeno en vertebrados

Hígado: glucógeno en rosetas alfa. Puede representar hasta el 10% del peso.

Se almacena en forma de gránulos citosólicos junto con las enzimas que lo sintetizan y degradan.

Músculo esquelético: glucógeno puede representar hasta el 1-2% del peso.

Glucógeno hepático y muscular

Glucógeno hepático: almacén de glucosa para otros tejidosGlucógeno muscular: proporciona fuente de E rápida para el metabolismo

Glucógenolisis: degradación de glucógeno

Actúan tres enzimas: glucógeno fosforilasa

enzima desramificadorafosfoglucomutasa

1. Glucógeno fosforilasa

Fosforólisis del enlace glucosídico α1-4 entre 2 glucosas de unextremo no reductor obteniéndose glucosa 1-P, se conserva en elenlace fosfoéster parte de la energía del enlace glucosídico.

1. Glucógeno fosforilasa

Ventajas de la fosforólisis: se libera una glucosa que ya estáfosforilada, en una hidrólisis se libera una glucosa que debefosforilarse (gasto de ATP) para entrar en glucólisis.

El piridoxal fosfato (PLP), coenzima de la glucógeno fosforilasa, esuna coenzima derivada de la piridoxina (vit B6).

El grupo fosfato del PLP actúa como catalizador ácido (dador y aceptorde protones) promoviendo el ataque del Pi sobre el enlace glucosídico.

1. Glucógeno fosforilasa

2. Enzima desramificante

Enzima desramificante bifuncional(transferasa, glucosidasa α1-6):

- actividad transferasa desplaza un bloque de 3 glucosas desde laramificación a la cadena principal.

- actividad glucosidasa hidroliza enlace α1-6 liberando glucosa.

3. Fosfoglucomutasa

Convierte glucosa 1-P en glucosa 6-P

Destino de la glucosa 6-P

(corteza renal)

Glucógeno en el hígado

La glucosa 6-fosfatasa actúa en la luz del retículo endoplásmico,separándola de la glucólisis que ocurre en el citosol.

Regulación de la glucógeno fosforilasa

Varios niveles de regulación:

modificación covalente en respuesta a señales (fosforilación/desfosforilación)

regulación por efectores alostéricos

Glucógeno fosforilasa hepática es un sensor de glucosa.