Bioquímica (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 1º curso
Asignatura Bioquímica
Año del apunte 2017
Páginas 4
Fecha de subida 28/05/2017
Descargas 3
Subido por

Vista previa del texto

Xènia Agsutench Figuerola Agustfi Bioquímica Curs 2016/2017 TEMA 8. LA GLICÒLISI L’objectiu de la glicòlisi és la obtenció d’energia i precursors biosíntesis a partir de la glucosa. La glucosa és un aldehid de 6 carbonis, que en forma cíclica és un anell de 6, en canvi la fructosa, tot i tenir 6 carbonis te una cetona i ciclada forma un anell de 5. La glucosa per ser funcional ha d’entrar dins a les cèl·lules i ho fa a traves d’unes proteïnes, les GLUT, que tenen diferents isoformes, depenent del teixit, per exemple la GLU4 en múscul i la GLUT2 en fetge i pàncrees. Aquests text transportadors són proteïnes de 12 hèlix transmembrana. Quan necessiten transportar més glucosa, poden augmentar la seva expressió gènica. GLICÒLISIS És una via present en tots els essers vius. És important per a l’obtenció d’energia i precursors biosíntesis. Té lloc en casi tots els teixits, però principalment el cervell i els eritròcits depenen de glucosa. Es dona en el citosol cel·lular. La degradació de glucosa fins a piruvat, dona 2 ATP i 2 NADH. Té dues fases, una preparatòria, amb 5 etapes on hi ha consum d’ATP i una fase de beneficis, de 5 etapes on es produeix ATP i NADH. FASE PREPARATÒRIA Partint de la glucosa, entrarà un ATP, que passarà a ADP, gracies a la Hexoquinasa, que posarà un grup fosfat a ala glucosa, per donar lloc a Glucosa 6-P, mitjançant una reacció irreversible. Que passarà a fructosa-6-P i més tard a fructosa-1,6-bisfosfat, sent aquesta reacció irreversible, sintetitzada per la fosfofructoquinasa I. . De 1,6-bifosfat passarà a dos molècules de 3 àtoms amb un grup fosfat, Glyceraldehid 3fosfat i dihidroxiacetona fosfat, que amb una isomerasa es pot interconvertir a Glyceraldehid 3-fosfat,i els dos residus continuaran la via. FASE DE BENEFICIS. Dues molècules de GAP seguiran la via, amb un NAD+, gracies al H del GAP i amb un P, donarà una molècula de NADH, donant lloc a 1,3bifosfoglicerat, que donarà ATP al convertir-se en 3-fosfoglicerat. La fase final és la conversió de fosfoenolpiruvat a piruvat, mitjançant un reacció irreversible, catalitzada per la piruvat quinasa. Xènia Agsutench Figuerola Agustfi Bioquímica Curs 2016/2017 RENDIMENT ENERGÈTIC DE LA GLICÒLISI La piruvat quiansa és l’enzim que fosforila l’ATP en la ultima etapa. En total l’energia lliure Gibbs és de -85 kJ/mol, és termodinamicament estable. S’obtindran 2 molècules d’ATP, 2 piruvats i 2 NADH+H+. REGULACIÓ DE LA HEXOQUINASA Els enzims que regulen la via són irreversibles. El pas de glucosa a Glucosa 6P és regulat per la hexoquinasa (HK), que és més abundant en cervell i múscul (reacció favorable). En canvi en el fetge es donarà la reacció inversa, menys favorable anirà de Glucosa 6P a glucosa. Quan els nivells de glucosa en sang són baixos, la HK del múscul serà més baixa que en el fetge per tan funcionarà la glucòlisi muscular, però no la hepàtica. Quan els nivell de glucosa en sang són elevats i el múscul te prou energia, la inhibició de la HK es el propi producte. Si hi ha molta glucosa, el fetge l’emmagatzema o deriva cap a la síntesi i magatzem d’àcids grassos. REGULACIÓ DE LA PFK-1 Està regulada al·lostericament per diferents moduladors, l’ATP serà un modulador negatiu, ja que ens indica que hi ha energia a la cèl·lula, el citrat (intermediari del cicle de Krebs) també indica nivells d’energia alts. L’AMP en canvi és un modulador positiu, ja que indica nivells d’energia baixos. La Frustosa-6P es pot transformar a fructosa 2,6-bifosfat gràcies a la PFK-2 i accelerarà la reacció quan hi ha alts nivells de glucosa. REGULACIÓ DE LA PIRUVAT QUINASA Dos tipus principals de regulació: • Regulació al·lostèrica general sobre els diferents isoenzims: Activació per nivells alts de fructosa-1,6-bisfosfat, una de les molècules anteriors de la via, com que hi moltes molècules de glucosa. Inhibició per nivells alts de ATP, perquè els nivells d’energia ja son alts. Inhibició per nivells alts de molècules derivades del piruvat com l’acetil-CoA o aminoàcids com l’alanina. Xènia Agsutench Figuerola Agustfi Bioquímica Curs 2016/2017 • Regulació covalent per fosforilació, control hormonal, sobre l’ isoenzim de fetge. El glucagó i adrenalina necessita energia, per tant activaran la via, el canvi el glucagó la inhibirà. La PK de fetge és inactivada per fosforilació quan hi ha nivells baixos de glucosa en sang. La finalitat és disminuir la velocitat de la glicòlisi en el fetge perquè no consumeixi glucosa i la posi a disposició d’altres teixits que la necessiten més com el múscul i el cervell. REGULACIÓ DE LA GLICÒLISI AL MÚSCUL Quan el múscul es troba en repòs, alts nivells de glucosa-6-P actua com un inhibidor de l’hexoquinasa, per tant la glucòlisi serà aturada. Es sintetitzarà glucogen a partir de la glucosa-6P. També serà inhibida per alts nivells ATP, ja que indiquen que la cèl·lula ja té energia. En canvi durant l’exercici físic, sintetitzarem glucosa-6-P a partir de glucosa i de glicogen. Els nivells alts de AMP, per tant carrega energètica baixa activaran la glicòlisis. També serà activada retroactivament per nivells alts de Fructosa-1,6-bisfosfat. DESTINS DEL PIRUVAT I REGENERACIÓ DEL NAD+ NECESSARI PER LA GLUCÒLISI Les fermentacions permeten reciclar el NADH+H+, per poder seguir fent la glicòlisi. A la majoria de cèl·lules eucariotes, aquesta regeneració es du a terme a la mitocòndria, gràcies a la cadena de transport d’electrons. Així, aquelles cèl·lules que no tenen mitocondris ho faran gràcies a les fermentacions. El piruvat, es genera principalment gràcies a la glucòlisi i serà aprofitat per diverses vies, ja que és un metabòlit intermedi, amb la finalitat d’augmentar la producció d’energia o per a sintetitzar altres molècules. Ho pot fer tant en condicions aeròbiques, com anaeròbiques. Algues de les rutes anaeròbiques més importants són: Xènia Agsutench Figuerola Agustfi Bioquímica FERMENTACIÓ LÀCTICA: LA REDUCCIÓ DEL PIRUVAT Hi ha diferents tipus de fermentacions làctiques, però la més destacable és la que redueix el piruvat a lactat en presencia de NADH+H+, gràcies a la lactat deshidrogenasa. A partir del lactat, es podrà produir glucosa, mitjançant la gluconeogènesi. Aquesta reacció permet regenerar el NAD+ perquè la glicòlisi segueixi funcionant durant períodes curts, on no hi hagi subministrament d’oxigen. Té lloc en les cèl·lules animals i vegetals i és molt important en la industria. FERMENTACIÓ ALCOHÒLICA: DESCARBOXILACIÓ NO OXIDATIVA DEL PIRUVAT Es du a terme sobretot en llevats i bacteris, també molt important en la industria, per elaborar begudes alcohòliques o pa. Consisteix en dues reaccions consecutives, on la primera és una descarboxilació del piruvat mitjançant la piruvat descarboxilasa, que te com a cofactor pirofosfat de tiamina. La segona reacció consisteix en la reducció a etanol gracies a l’alcohol deshidrogenasa. ENTRADA D’ALTRES SUCRES A A GLICÒLISI Curs 2016/2017 A més de la glucosa, altres sucres poden entrar a la glucòlisi. Són els següents: La galactosa: primerament s’haurà d’activar, hi ho farà unint-se a UDP. Que es convertirà a Glucosa-6-P i podrà seguir la glucòlisi. La fructosa, serà activada per la hexoquinasa, que donarà fructosa-6-P, això tindrà lloc en el múscul i el teixit adipós. En canvi, en el fetge, passarà a fructosa -1-P, que gracies a una aldolasa sonarà lloc a dihidroxiacetona fosfat i gliceraldehid, que donarà lloc a gliceraldheid-3-P i entrarà a la glucòlisi. ...

Tags: