Bioenergética I

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Bioenergética I

  1. 1. Unidad IIALL YOU NEED TO KNOW BY BR. CARLOS PEDROZA
  2. 2. Universidad Central de Venezuela Facultad de Medicina Escuela “José María Vargas” Cátedra de BioquímicaBioenergética I Br. Carlos Pedroza
  3. 3. BioenergéticaALL YOU NEED TO KNOW BY BR. CARLOS PEDROZA
  4. 4. Bioenergética “Especialidad de la termodinámica que estudia las transformaciones de la energía en los organismos vivos”1.- Estudia los mecanismos mediante los cuales losorganismos adquieren, almacenan, utilizan y liberanenergía2.- Estudia los procesos físicos y químicos relacionadoscon el flujo de la energía en la biosfera. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  5. 5. Respiración celular Moléculas CO2combustibles + +O2 H2O Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  6. 6. Respiración celularEtapa 1 Lipólisis β- oxidación Triglicéridos Ácidos Grasos NADH++H+Glucosa Glicólisis Piruvato Oxidación Acetil-CoA NADH++H+ NADH++H+ Desaminación y oxidaciónAminoácidos (cetogénicos) Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  7. 7. Respiración celularEtapa 2Acetil-CoA Ciclo de Krebs Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  8. 8. Respiración celularEtapa 2 NADH++H+ Glicólisis NADH++H+ Oxidación 1 NADH++H+ β-oxidación NADH++H+ Ciclo de Acetil-CoA FADH2 Ciclo de Krebs Krebs NADH++H+ NADH++H+ Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  9. 9. Respiración celularEtapa 3 NADH++H+ Glicólisis NADH++H+ Oxidación 1 NADH++H+ β-oxidación NADH++H+ FADH2 Ciclo de Krebs CTē NADH++H+ NADH++H+ Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  10. 10. Respiración celular Etapas1 Conversión de moléculas combustibles en Acetil CoA Ingreso del Acetil CoA al Ciclo de Krebs y su oxidación hasta CO2 más2 NADH+ y FADH2 Transferencia de ē desde NADH+ y FADH2 a la CTē y de ésta al O2 con3 liberación de energía y síntesis de ATP. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  11. 11. Respiración celularMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  12. 12. Respiración celularMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  13. 13. Respiración celularMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  14. 14. Bioenergética I ATP Respiración celular Ventajas de la molécula de  Etapas de la RespiraciónATP como moneda energética Celular  Fase preparativa y oxidativa ΔG de hidrólisis del ATP de la Glicólisis  Estudio energético de sus Mecanismos de síntesis de ATP reacciones Activación de moléculas  Descarboxilación oxidativametabólicas por el ATP del piruvato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  15. 15. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energética Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  16. 16. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energética Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  17. 17. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energética Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  18. 18. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energética Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  19. 19. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energética¿Que hace que el ATP sea una molécula idónea como “moneda energética”?  Biodisponibilidad en los comienzos de la vida  Valor intermedio del ΔG`º de hidrólisis de su fosfato terminal  Su capacidad de fraccionar la liberación de su energía  Su estabilidad termodinámica debido a una alta energía de activación Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  20. 20. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energéticaBiodisponibilidad en los comienzos de la vida Atributos de los seres vivos 1. Alto grado de complejidad y de organización, tanto estructural como funcional, a todo nivel 2. Sistemas abiertos en estado estacionario dinámico 3. Capacidad de auto-reproducirse y auto- ensamblarse 4. Capacidad de responder a alteraciones del entorno 5. Capacidad de evolucionar Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  21. 21. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energéticaValor intermedio del ΔG`º de hidrólisis de su fosfato terminal Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  22. 22. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energéticaValor intermedio del ΔG`º de hidrólisis de su fosfato terminal Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  23. 23. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energéticaCapacidad de fraccionar la liberación de su energía ATP → ADP + Pi -30,5 kJ/mol ATP → AMP + PPi PPi → 2Pi -61 kJ/mol ADP → AMP + Pi -30,5 kJ/mol AMP → Ribosa-Adenina + Pi -14,2 kJ/mol Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  24. 24. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energéticaCapacidad de fraccionar la liberación de su energía 30,5 kJ/mol -30,5 kJ/mol Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  25. 25. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energéticaCapacidad de fraccionar la liberación de su energía 45,6 kJ/mol -45,6 kJ/mol Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  26. 26. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energéticaCapacidad de fraccionar la liberación de su energía -14,2 kJ/mol Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  27. 27. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energéticaCapacidad de fraccionar la liberación de su energía 30,5 kJ/mol -30,5 kJ/mol Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  28. 28. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energéticaCapacidad de fraccionar la liberación de su energía 14,2 kJ/mol -14,2 kJ/mol Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  29. 29. Ventajas de la molécula de ATP como moneda energéticaEstabilidad termodinámica debido a una alta energía de activación Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  30. 30. Bioenergética I ATP Respiración celular Ventajas de la molécula de  Etapas de la RespiraciónATP como moneda energética Celular  Fase preparativa y oxidativa ΔG de hidrólisis del ATP de la Glicólisis  Estudio energético de sus Mecanismos de síntesis de ATP reacciones Activación de moléculas  Descarboxilación oxidativametabólicas por el ATP del piruvato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  31. 31. ΔG de hidrólisis del ATP ¿A que se debe el elevado ΔG’° de hidrólisis del ATP? La tensión electrostática entre los oxígenos con cargas negativas. La estabilización por resonancia de sus productos de hidrólisis La mejor solvatación de sus productos de hidrólisis. El aumento de la entropía resultante de su hidrólisis. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  32. 32. ΔG de hidrólisis del ATPTensión electrostática entre los oxígenos con cargas negativas Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  33. 33. ΔG de hidrólisis del ATPEstabilización por resonancia de sus productos de hidrólisis Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  34. 34. ΔG de hidrólisis del ATPEstabilización por resonancia de sus productos de hidrólisis Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  35. 35. ΔG de hidrólisis del ATPMejor solvatación de sus productos de hidrólisis Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  36. 36. ΔG de hidrólisis del ATPMejor solvatación de sus productos de hidrólisis Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  37. 37. ΔG de hidrólisis del ATPAumento de la entropía resultante de su hidrólisis Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  38. 38. ΔG de hidrólisis del ATPOtros compuestos fosforilados y tioésteres Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  39. 39. ΔG de hidrólisis del ATPOtros compuestos fosforilados y tioésteres Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  40. 40. ΔG de hidrólisis del ATPOtros compuestos fosforilados y tioésteres Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  41. 41. ΔG de hidrólisis del ATPOtros compuestos fosforilados y tioésteres Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  42. 42. ΔG de hidrólisis del ATPOtros compuestos fosforilados y tioésteres Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  43. 43. Bioenergética I ATP Respiración celular Ventajas de la molécula de  Etapas de la RespiraciónATP como moneda energética Celular  Fase preparativa y oxidativa ΔG de hidrólisis del ATP de la Glicólisis  Estudio energético de sus Mecanismos de síntesis de ATP reacciones Activación de moléculas  Descarboxilación oxidativametabólicas por el ATP del piruvato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  44. 44. Mecanismos de síntesis de ATPMecanismos de síntesis del ATP Fosforilación fotosintética Fosforilación a nivel de sustrato Fosforilación oxidativa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  45. 45. Mecanismos de síntesis de ATP Fosforilación Fotosintética Mecanismos que emplean las plantas,algas y otros microorganismos usando la energía luminosa. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  46. 46. Mecanismos de síntesis de ATP Fosforilación a nivel de sustrato →Transferencia de la energía contenida en un enlace de alta energía, previamente formado sobre un metabolito al ADP Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  47. 47. Mecanismos de síntesis de ATP Fosforilación a nivel de sustrato1,3-Bifosfoglicerato Fosfoenolpiruvato Succinil Co-AGlicólisis – 7ma reacción Glicólisis – 10ma reacción C. de Krebs – 5ta reacción Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  48. 48. Mecanismos de síntesis de ATP Fosforilación a nivel de sustratoGlicólisis – 7ma reacción Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  49. 49. Mecanismos de síntesis de ATP Fosforilación a nivel de sustratoGlicólisis – 10ma reacción Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  50. 50. Mecanismos de síntesis de ATP Fosforilación a nivel de sustratoC. de Krebs – 5ta reacción Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  51. 51. Mecanismos de síntesis de ATPFosforilación a nivel de sustrato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  52. 52. Mecanismos de síntesis de ATPFosforilación a nivel de sustrato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  53. 53. Mecanismos de síntesis de ATP Fosforilación Oxidativa Mecanismo acoplado al transporte de e-provenientes de las reacciones de oxido–reducción del catabolismo celular Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  54. 54. Bioenergética I ATP Respiración celular Ventajas de la molécula de  Etapas de la RespiraciónATP como moneda energética Celular  Fase preparativa y oxidativa ΔG de hidrólisis del ATP de la Glicólisis  Estudio energético de sus Mecanismos de síntesis de ATP reacciones Activación de moléculas  Descarboxilación oxidativametabólicas por el ATP del piruvato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  55. 55. Activación de moléculas metabólicas por el ATP¿Cómo el ATP transfiere su energía en las reacciones?  Por hidrólisis directa del ATP unido no covalentemente a la enzima.  Por unión covalente de forma transitoria del ATP, o de algunos de sus elementos, al sustrato o a la enzima. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  56. 56. Activación de moléculas metabólicas por el ATP ADP + Pi ATPConformación A Conformación B Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  57. 57. Activación de moléculas metabólicas por el ATP Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  58. 58. Activación de moléculas metabólicas por el ATP ¿Cómo el ATP activa procesos metabólicos? Por transferencia de grupos fosfatos Sin transferencia de grupos fosfatos Por un mecanismo mixto (con y sin transferencia de grupos fosfatos) Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  59. 59. Activación de moléculas metabólicas por el ATPPor transferencia de grupos fosfato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  60. 60. Activación de moléculas metabólicas por el ATPSin transferencia de grupos fosfato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  61. 61. Activación de moléculas metabólicas por el ATPPor mecanismo mixto (con o sin transferencia) Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  62. 62. Bioenergética I ATP Respiración celular Ventajas de la molécula de  Reacciones REDOXATP como moneda energética  Fase preparativa y oxidativa ΔG de hidrólisis del ATP de la Glicólisis  Estudio energético de sus Mecanismos de síntesis de ATP reacciones Activación de moléculas  Descarboxilación oxidativametabólicas por el ATP del piruvato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  63. 63. Reacciones REDOX Fe2+ + Cu 2+ ↔ Fe3+ + Cu +Hierro Cobre Forma ferrosa→ Fe+2  Forma cuprosa→ Cu+ Forma férrica → Fe+3  Forma cúprica → Cu++ Fe+3 + ↔ Fe+2 Cu++ + ↔ Cu+ Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  64. 64. Reacciones REDOX Fe2+ + Cu 2+ ↔ Fe3+ + Cu +Reducción Oxidación Gana o acepta electrones  Cede o dona electrones -Disminuye su estado de oxidación- -Aumenta su estado de oxidación- Fe+3 + ↔ Fe+2 Cu++ + ↔ Cu+ Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  65. 65. Reacciones REDOXFe2+ + Cu 2+ ↔ Fe3+ + Cu +Se oxidó Se redujo Leyenda Reducido Oxidado Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  66. 66. Reacciones REDOX Fe2+ + Cu 2+ ↔ Fe3+ + Cu + Se oxidó Fe2+ ↔ Fe3+ + Semirreacciones oSe redujo Cu2+ + ↔ Cu+ Hemireacciones Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  67. 67. Reacciones REDOXFe2+ + Cu 2+ ↔ Fe3+ + Cu + Fe2+ ↔ Fe3+ + Cu2+ + ↔ Cu+ Fe2+ → Donó electrones Cu2+ → Aceptó electrones Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  68. 68. Reacciones REDOXFe2+ + Cu 2+ ↔ Fe3+ + Cu + Leyenda Reducción Oxidación +2 → +3 +2 → +1 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  69. 69. Reacciones REDOX Fe2+ + Cu 2+ ↔ Fe3+ + Cu + Fe2+ ↔ Fe3+ + Cu2+ + ↔ Cu+Par redox Donador de electrones ↔ Aceptor de electrones + e- Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  70. 70. Reacciones REDOX Fe2+ + Cu 2+ ↔ Fe3+ + Cu + Fe2+ ↔ Fe3+ + Cu2+ + ↔ Cu+Potencial de Reducción o de Oxidorreducción ( E’º ) Mide la afinidad del aceptor de electrones de un par redox por sus electrones. Se mide en condiciones estándar. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  71. 71. Reacciones REDOXMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  72. 72. Reacciones REDOXNAD+ ↔ NADH + H+ Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  73. 73. Reacciones REDOXFAD+ ↔ FADH2 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  74. 74. Reacciones REDOXMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  75. 75. Reacciones REDOXMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  76. 76. Reacciones REDOX H H H H O H HC C C C C COH + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O O O O H O H H H H G’0 = – 2.840 kJ/mol Glucosa: C6H12O6 H H H H H HC C C C C + 10 O2 6 CO2 + 6 H2O COOH H H H H H G’0 = – 3.750 kJ/mol Ácido caproico: C6H12O2“Cuanto más reducido sea un compuesto más energía liberará al oxidarse” Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  77. 77. Bioenergética I ATP Respiración celular Ventajas de la molécula de  Etapas de la RespiraciónATP como moneda energética Celular  Fase preparativa y oxidativa ΔG de hidrólisis del ATP de la Glicólisis  Estudio energético de sus Mecanismos de síntesis de ATP reacciones Activación de moléculas  Descarboxilación oxidativametabólicas por el ATP del piruvato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  78. 78. Glicólisis GlicólisisPropósito/Función Glucosa → Piruvato + ATP Todos los tejidos, es de máxima importancia Localización en los hematíes, músculo esquelético activo y el encéfalo. Zona Citosol Secuencia de Glucosa → G6P → F6P → F-1,6-P → GAP → acontecimientos 1,3-DPG → 3PG → 2PG → PEP → Piruvato. Regulación Reacciones 1, 3 y 10. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  79. 79. 1 Glicólisis2 1.- Vía catabólica de Embden-Meyerhof → Degradación oxidativa de la3 glucosa en 10 reacciones. Glucosa (6C) → 2Piruvato (3C) 4 2.- Uno de sus productos → ATP y NADH++ H+6 5 3.- Es universal 4.- Estas diez reacciones se agrupan en dos fases:7 • Fase preparatoria, cebadora o de acúmulo de energía. • Fase de beneficios, retributiva, oxidativa o de generación de energía.8 5.- Puede ser9 • Aeróbica → Piruvato + ATP + NADH+ • Anaeróbica → Lactato + ATP.10 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  80. 80. Glicólisis1 Reacción Enzimas y cofactores2 Transferencia de Cuatro quinasas transfieren cada una un grupo fosfato:3 grupos fosfatos ATP → Intermediario; Intermediario → ATP. Isomerización Dos isomerasas convierten aldosas en cetosas 4 Una aldolasa rompe un intermediario C6 y genera con ello dos6 5 Escisión aldólica unidades C3.7 Oxidación y Una deshidrogenasa cataliza la transferencia de electrones: fosforilación Sustrato → NAD+8 Trasvase de Una mutasa transfiere intramolecularmente un resto de fosfato grupos fosfato de un átomo de oxígeno al siguiente9 Una deshidratasa (enolasa) separa una molécula de H2O de un Deshidratación10 intermediario formando un doble enlace. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  81. 81. Glicólisis12 Glucosa3 2 ATP 4 2 ADP6 5 2 Gliceraldehído -3-Fosfato7 2 NAD+ 4 ADP + 4Pi8 2 NADH 2 ATP9 2 Piruvato Visión global10 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  82. 82. Glicólisis12 Glucosa3 2 ATP 4 2 ADP6 5 2 Gliceraldehído -3-Fosfato7 2 NAD+ 4 ADP + 4Pi8 2 NADH 2 ATP9 2 Piruvato Visión global10 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  83. 83. Glicólisis123 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  84. 84. Glicólisis123 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  85. 85. Fase Preparatoria – Glicólisis1 1.- Activación de la Glucosa23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  86. 86. Fase Preparatoria – Glicólisis1 2.- Isomerización de la Glucosa 6-P a Fructosa 6-P23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  87. 87. Fase Preparatoria – Glicólisis1 3.- Segunda fosforilación23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  88. 88. Fase Preparatoria – Glicólisis1 4.- Escisión de la F-1,6-P en dos triosas-P23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  89. 89. Fase Preparatoria – Glicólisis1 5.- Isomerización de la DHAP y GAP23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  90. 90. Fase Preparatoria – Glicólisis1 5.- Isomerización de la DHAP y GAP23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  91. 91. 1 Fase de Preparación23 46 5789 Sustrato para la fase de Sustrato para la síntesis de10 beneficio triglicéridos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  92. 92. 1 Fase de Preparación2 1.- Destinos de los productos3 • Gliceraldehído3-P → Sustrato para la fase de beneficio. • Dihidroxiacetona-P → Síntesis de triglicéridos. 4 2.- Cálculo del cambio de energía libre:6 5 1 -16,7 2 + 1,77 3 -14,2 4 +23,88 5 +7,59 + 2,1 kJ/mol 4.- Keq global ≈ 1 → Se da en condiciones de libre reversibilidad.10 5.- Desplazamiento → Velocidad en que se utilicen sus productos. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  93. 93. Fase de Beneficios – Glicólisis1 6.- Oxidación del Gliceraldehído-3P23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  94. 94. Fase de Beneficios – Glicólisis1 7.- Primera Fosforilación a nivel de sustrato23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  95. 95. Fase de Beneficios – Glicólisis1 8.- Reacción de la Fosfoglicerato Mutasa23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  96. 96. Fase de Beneficios – Glicólisis1 9.- Formación del PEP23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  97. 97. Fase de Beneficios – Glicólisis1 10.- Segunda Fosforilación a nivel de sustrato23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  98. 98. Fase de Beneficios – Glicólisis1 10.- Segunda Fosforilación a nivel de sustrato23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  99. 99. Destinos del Piruvato123 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  100. 100. Estudio energético de las reacciones de la Glicólisis1 En condiciones aeróbicas2 Descarboxilación3 Ciclo de oxidativa 4 PDH Krebs6 5 En condiciones anaeróbicas78910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  101. 101. Estudio energético de las reacciones de la Glicólisis1 En condiciones anaeróbicas23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  102. 102. Estudio energético de las reacciones de la Glicólisis1 En condiciones anaeróbicas23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  103. 103. Estudio energético de las reacciones de la Glicólisis1 En condiciones anaeróbicas23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  104. 104. Estudio energético de las reacciones de la Glicólisis1 En condiciones anaeróbicas23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  105. 105. Estudio energético de las reacciones de la Glicólisis1 En condiciones anaeróbicas23 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  106. 106. Glicólisis1 Reacción Enzimas y cofactores2 Transferencia de Cuatro quinasas transfieren cada una un grupo fosfato:3 grupos fosfatos ATP → Intermediario; Intermediario → ATP. Isomerización Dos isomerasas convierten aldosas en cetosas 4 Una aldolasa rompe un intermediario C6 y genera con ello dos6 5 Escisión aldólica unidades C3.7 Oxidación y Una deshidrogenasa cataliza la transferencia de electrones: fosforilación Sustrato → NAD+8 Trasvase de Una mutasa transfiere intramolecularmente un resto de fosfato grupos fosfato de un átomo de oxígeno al siguiente9 Una deshidratasa (enolasa) separa una molécula de H2O de un Deshidratación10 intermediario formando un doble enlace. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  107. 107. GlicólisisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  108. 108. Bioenergética I ATP Respiración celular Ventajas de la molécula de  Etapas de la RespiraciónATP como moneda energética Celular  Fase preparativa y oxidativa ΔG de hidrólisis del ATP de la Glicólisis  Estudio energético de sus Mecanismos de síntesis de ATP reacciones Activación de moléculas  Descarboxilación oxidativametabólicas por el ATP del piruvato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  109. 109. 1 Fase de Beneficios2 1.- Destinos de los productos3 • Piruvato → Descarboxilación oxidativa → Ciclo de Krebs. 4 → Reducción → Lactato.6 5 2.- Cálculo del cambio de energía libre en condiciones anaeróbicas: 6 +6,37 -18,5 7 8 +4,48 9 +7,59 10 -31,4 L -25,110 L -56,8 kJ/mol (por GAP) Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  110. 110. 1 Fase de Beneficios2 3.- Cantidad de ATP producidos/utilizados3 Fase Preparatoria -2 -2 4 Fase de Beneficios 2x(2) +46 5 2 ATP78910 L Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  111. 111. 1 Glicólisis2 Cálculo total del cambio de energía libre:3 Fase Preparatoria +2,1 +2,1 4 Fase de Beneficios 2x(-56,8) -113,66 5 2 ATP 2x(-30,5) -61,0 -172,5 kJ/mol7 Porcentaje de energía liberada de la glucosa por la glicólisis anaeróbica8 C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O ΔG’ = -2840 kJ/mol ΔG’ = -2840 kJ/mol9 ΔG’ = -172,5 kJ/mol L C6H12O6 → 2 CH3–HCOH–COO– + 2 H+10 ΔG’ = -172,5 kJ/mol Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  112. 112. 1 Glicólisis2 Cálculo total del cambio de energía libre:3 Fase Preparatoria +2,1 +2,1 4 Fase de Beneficios 2x(-56,8) -113,66 5 2 ATP 2x(-30,5) -61,0 -172,5 kJ/mol7 Porcentaje de energía liberada de la glucosa por la glicólisis anaeróbica8 ΔG’ = -2840 kJ/mol 100%9 ΔG’ = -172,5 kJ/mol 6,07% X10 L Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  113. 113. Bioenergética I ATP Respiración celular Ventajas de la molécula de  Etapas de la RespiraciónATP como moneda energética Celular  Fase preparativa y oxidativa ΔG de hidrólisis del ATP de la Glicólisis  Estudio energético de sus Mecanismos de síntesis de ATP reacciones Activación de moléculas  Descarboxilación oxidativametabólicas por el ATP del piruvato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  114. 114. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 1.- Complejo Piruvato Deshidrogenasa2 A.- Complejo multienzimático.3 46 5789 B.- Modelo de regulación → Mecanismos de regulación por modificación10 PDH covalente y alostérico. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  115. 115. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 2.- Lugar en la célula23 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  116. 116. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 3.- Enzimas del Complejo2 A.- Piruvato Deshidrogenasa (E1)3 B.- Dihidrolipoil Transacetilasa (E2) C.- Dihidrolipoil Deshidrogenasa (E3) 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  117. 117. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 4.- Coenzimas del Complejo2 Pirofosfato de Tiamina Ácido lipoico Coenzima A NAD+ FAD+3 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  118. 118. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 4.- Coenzimas del Complejo2 Pirofosfato de Tiamina Ácido lipoico Coenzima A NAD+ FAD+3 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  119. 119. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 4.- Coenzimas del Complejo2 Pirofosfato de Tiamina Ácido lipoico Coenzima A NAD+ FAD+3 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  120. 120. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 4.- Coenzimas del Complejo2 Pirofosfato de Tiamina Ácido lipoico Coenzima A NAD+ FAD+3 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  121. 121. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 4.- Coenzimas del Complejo2 Pirofosfato de Tiamina Ácido lipoico Coenzima A NAD+ FAD+3 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  122. 122. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 4.- Coenzimas del Complejo2 Pirofosfato de Tiamina Ácido lipoico Coenzima A NAD+ FAD+3 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  123. 123. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 4.- Coenzimas del Complejo2 Pirofosfato de Tiamina Ácido lipoico Coenzima A NAD+ FAD+3 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  124. 124. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 5.- Reacción global23 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  125. 125. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 6.- Subreacciones23 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  126. 126. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 6.- Subreacciones23 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  127. 127. Descarboxilación oxidativa del Piruvato1 7.- Regulación2 *3 46 5 P Inactiva7 Activa8910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  128. 128. Bioenergética I ATP Respiración celular Ventajas de la molécula de  Etapas de la RespiraciónATP como moneda energética Celular  Fase preparativa y oxidativa ΔG de hidrólisis del ATP de la Glicólisis  Estudio energético de sus Mecanismos de síntesis de ATP reacciones Activación de moléculas  Descarboxilación oxidativametabólicas por el ATP del piruvato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  129. 129. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza

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