Glucòlisi (2008)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 1º curso
Asignatura Biologia
Año del apunte 2008
Páginas 9
Fecha de subida 25/05/2014
Descargas 2
Subido por

Vista previa del texto

GLUCÒLISI Derivat del terme grec glyk-, “dolç”, i de la paraula lysis, “trencament”.
PRINCIPI FINAL • Ruta catabòlica que condueix a la formació de piruvat, a partir d'una molècula de glucosa.
• Es desenvolupa en el citosol.
RUTA CATABÒLICA DE LA GLUCÒLISI (LES 10 REACCIONS) Etapa de consum d'energia (es consumeixen dues molècules d'ATP) Etapa d'obtenció d'energia (es produeixen 4 ATP i 2 NADH) • • • • Glucosa+ATP Glucosa 6-fosfat Fructosa 6-fosfat +ATP Fructosa 1,6 -bisfosfat glucosa 6-fosfat + ADP +H+ fructosa 6-fosfat fructosa 1,6 -bisfosfat + ADP + H+ fosfat de dihidroxiacetona + gliceraldehid-3-fosfat • Fosfat de dihidroxiacetona gliceraldehid-3-fosfat • • • • • Gliceraldehid-3-fosfat + Pi + NAD+ 1,3-Bisfosfoglicerat + ADP 3-Fosfoglicerat 2-fosfoglicerat Fosfoenolpiruvat + ADP + H+ 1,3-bisfosfoglicerat + NADH + H+ 3-fosfoglicerat + ATP 2-fosfoglicerat fosfoenolpiruvat + H2O piruvat + ATP COM FUNCIONA ? http://highered.mcgrawhttp://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072507470/student_view0/chapter25/animation__how_glycolysis_works.html hill.com/sites/0072507470/student_view0/chapter25/animation__how_glycolysis_works.html REGULACIÓ ENZIMÀTICA Sabent que la glucòlisi consta de dues fases (la primera, on es consumeix energia, i la segona, on s’obté energia), podem observar que la primera etapa de la glucòlisi correspon al període en el qual la glucosa (substrat) ha de superar l’energia d’activació per arribar a l’estat de transició i convertir-se en piruvat (producte), mentre que la segona etapa correspon a l’altre període.
FORMACIÓ D’ATP (darrera reacció) La formació de ATP es dona com a resultat de la transferència del grup fosfat del fosfoenolpiruvat cap al ADP.
Fosfoenolpiruvat + ADP Piruvat + ATP Estequiometria final de la glucòlisi • Glucosa + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2Piruvat + 2NADH + 2ATP + 2H+ + 2H2O Vies d’entrada a la glucòlisi CARBOHIDRATS DIETA CARBOHIDRATS INTRACEL·LULARS METABOLISME GREIXOS GLICOGEN LACTOSA MALTOSA GLUCOSA MANOSA SACAROSA G1P GALACTOSA G6P MANOSA-6-FOSFAT GLICEROL-3-FOSFAT F6P FRUCTOSA FRUCTOSA-1-FOSFAT GLICEROL DHAP GLICERALDEHID G3P EN QUINES CONDICIONS ACTUA? La glucòlisi actua en condicions anaeròbiques, ja que en el seu origen va aparèixer en una atmosfera amb concentracions molt petites d’oxigen.
Aleshores el producte d’aquesta via catabòlica (el piruvat): Fermentació (alcohòlica o làctica) anaeròbic Piruvat Oxidació aeròbic FERMENTACIÓ (condició anaeròbica) • Hi ha molts tipus de fermentacions: • Fermetació alcohòlica: piruvat Glucosa 2CO2 + 2 etanol • Fermentació làctica: piruvat Glucosa etanol 2 lactat + 2 2H+ lactat Fermentació làctica Respiració Contribució a la formació d’ATP (%) Fermentació làctica segons minuts L'esser humà és un organisme essencialment aeròbic; converteix glucosa en piruvat i després utilitza l’oxigen molecular per oxidar-lo completament fins a obtenir CO2 i aigua.
En condicions en què es dur a terme una activitat muscular extrema, com per exemple en una cursa de 100 m esprint, l'oxigen no pot arribar tan ràpidament com els músculs necessiten per oxidar el piruvat, i llavors es dóna pas a la fermentació làctica.
Estratègia global de la glucòlisi. Resum de les reaccions.
Balanç estequiomètric (Tema 6a) De què parteix i què genera la glucòlisi? El procés de la glucòlisi parteix de glucosa, la converteix en dues molècules de piruvat i genera dues molècules d’ATP.
Quantes reaccions té? El procés de la glucòlisi consta de 10 reaccions catalitzades pels seus enzims corresponents.
Cal explicar-les totes per tal de descriure-la de forma entenedora? No, no cal explicar-les totes per descriure-la de forma entenedora, simplificant el procés, podríem dir que la glucòlisi és el mecanisme on a partir d’un substrat (glucosa) sotmès a petits canvis moleculars (reaccions), obtenim un producte (piruvat), recuperem l’energia utilitzada en el procés i en generem un excedent en forma d’ATP.
La descripció simplificada de la glucòlisi, té alguna analogia amb el comportament dels enzims? Tenint en compte que la glucòlisi consta de dues fases (la primera que comprèn les cinc primeres reaccions i en la qual es consumeix energia, i la segona, en la qual s’obté energia), la funció que porta a terme l’enzim és la de reduir l’energia d’activació, és a dir, l’energia necessària per poder arribar a l’estat de transició.
Així doncs, la primera fase de la glucòlisi (fase de pèrdua energètica) correspondria al període en el qual la glucosa (substrat) ha de superar l’energia d’activació per arribar a l’estat de transició i convertir-se en piruvat (producte), mentre que la segona fase (fase de guany energètic) correspondria al període que va des del punt on s’assoleix l’estat de transició fins al final de la reacció.
Per què es genera ATP a la glucòlisi? La formació de ATP a la reacció 10 es dona com a resultat de la transferència del grup fosfat del fosfoenolpiruvat, un compost d'alta energia amb un potencial alt per transferir el grup fosfat, cap al ADP. L’energia lliure d’hidròlisi d’aquest compost és més negativa que la del ATP (-61,9 kJ mol-1 vers -30,5 kJ mol-1). La reacció que es desenvolupa en aquesta etapa pot considerar-se com la suma de la hidròlisi del fosfoenolpiruvat i la fosforilació del ADP.
Què permet generar ATP, en concret a la darrera reacció? El que permet generar ATP en la darrera reacció és la transferència del grup fosfat del fosfoenolpiruvat (PEP) a l’ADP, que es transforma en ATP, mitjançant una reacció catalitzada per la piruvat-quinasa (PK).
Quina és l’estequiometria final de la glucòlisi? Glucosa + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi Æ 2Piruvat + 2NADH + 2ATP + 2H+ + 2H2O Quines són les vies d’entrada a la glucòlisi? La principal via d’entrada a la glucòlisi és la glucosa, però podem partir d’altres molècules com polisacàrids (glicogen, midó), disacàrids (lactosa, maltosa, sacarosa), monosacàrids (galactosa, fructosa, manosa) o triglicèrids (glicerol-3fosfat) que es poden transformar enzimàticament en intermediaris de la ruta glucolítica.
Actua en condicions aeròbiques o anaeròbiques? La glucòlisi actua en condicions anaeròbiques, ja que va sorgir com a mecanisme d’obtenció d’energia per part dels microorganismes ara fa uns 3500 milions d’anys quan l’atmosfera de la Terra no tenia acumulacions considerables d'oxigen i la fermentació anaeròbica (glucòlisi) era la via d’obtenció d’energia química per part dels organismes primitius. Capacitat que han heretat alguns organismes superiors i que utilitzen com a precursora del catabolisme aeròbic de la glucosa.
El piruvat obtingut com a resultat de aquesta ruta catabòlica pot convertir-se posteriorment en diferents compostos segons el medi en que es trobi (aeròbic o anaeròbic).
Què passa si les condicions són anaeròbiques? Si les condicions són anaeròbiques, el piruvat pot passar a lactat (fermentació làctica) o a etanol i diòxid de carboni (fermentació alcohòlica).
Hi ha exemples de teixits que facin glucòlisi aeròbica i glucòlisi anaeròbica? En quines condicions? El teixit muscular és capaç de realitzar la glucòlisi per via aeròbica o anaeròbica, la utilització de una via o l’altre depèn de la demanda energètica segons la intensitat de l'exercici.
Així, al realitzar una activitat física d’alta intensitat s’utilitzarà la via anaeròbica capaç de obtenir energia de forma rapida encara que nomes durant un període curt de temps, mentre que si l’activitat física es d’intensitat més moderada s’utilitzarà la via aeròbica.
...