TEMA VI. SÍNTESIS DE LAS PENTOSAS FOSFATO GENERALIDADES Profra: Laura Carmona Salazar Este material es exclusivamente para uso educativo y no de lucro
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TEMA VI. SÍNTESIS DE LAS PENTOSAS FOSFATO
GENERALIDADES
Profra: Laura Carmona Salazar
Este material es exclusivamente para uso educativo y no de lucro
INGESTA RICA EN CARBOHIDRATOS
1) MOVILIZACIÓN DE GLUCOSA DEL TORRENTE SANGUÍNEO
2) METABOLISMO DE LA GLUCOSA
GLUCOSA
PIRUVATO
GLUCÓLISIS
INGESTA RICA EN CARBOHIDRATOS
GLUCÓGENO
SÍNTESIS DE
GLUCÓGENO
DURANTE EL AYUNO
GLUCONEOGÉNESIS
NADPHRIBOSA 5-FOSFATO
RUTA DE LA
S
PENTOSAS FO
SFATO
RUTA OXIDATIVA DE LAS PENTOSAS FOSFATO
(RUTA DEL FOSFOGLUCONATO O RUTA DE LA HEXOSA MONOFOSFATO)
PERMITE LA OXIDACIÓN Y DESCARBOXILACIÓN DE LA GLUCOSA 6-FOSFATO EN LA POSICIÓN C-1, REDUCIENDO EL NADP+ A NADPH Y FORMANDO PENTOSAS FOSFATO
ES UNA VÍA CITOSÓLICA
1) DISPONER DE UNA FUENTE DE PODER REDUCTOR
(NADPH) PARA UTILIZARLO EN LA BIOSÍNTESIS
2) LA FORMACIÓN DE RIBOSA 5-FOSFATOPRECURSOR DE SÍNTESIS DE NUCLEÓTIDOS Y ÁCIDOS NUCLEICOS
OBJETIVOS:
ESQUEMA GENERAL DE LAS PENTOSAS FOSFATO
LA RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATO CONSTA DE DOSETAPAS:
I. LA OXIDATIVA QUE GENERA NADPH Y RIBOSA 5-FOSFATO
II. LA NO OXIDATIVA QUE INTERCONVIERTE LOS AZÚCARES FOSFORILADOS
GLUCOSA 6-FOSFATO
RIBULOSA 5-FOSFATO
RIBOSA 5-FOSFATO (C5) XILULOSA 5-FOSFATO (C5)
GAP (C3) SEDOHEPTULOSA 7-FOSFATO (C7)
FRUCTOSA 6-FOSFATO (C6) ERITROSA 4-FOSFATO (C4) XILULOSA5-FOSFATO
(C5)
FRUCTOSA 6-FOSFATO (C6) GAP (C3)
2 NADP+
2 NADPH
2ª ETAPA (no oxidativa)
1ª ETAPA (oxidativa)
VISIÓN GENERAL DE LAS DOS ETAPAS DE LA VÍA DE LAS PENTOSAS FOSATO
1ª ETAPA OXIDATIVA
Glucosa 6-fosfato + 2 NADP+ + H2O RIBOSA 5-FOSFATO + 2 NADPH+ 2H+ + CO2
2ª ETAPA NO OXIDATIVA
Interconversión de azúcares de tres, cuatro, cinco, seis y siete carbonos en unaserie de reacciones no oxidativas que conducen a la síntesis de azúcaresde cinco carbonos para la biosíntesis de nucleótidos o para intermediariosde la glucólisis
Glucosa6-fosfato
6-Fosfoglucono-δδδδ-lactona
Glucosa6-fosfatodeshidro-genasa
1)Lactonasa
6-Fosfogluconato
2)
6-Fosfo-gluconatodeshidro-genasa
D-Ribulosa5-fosfato
3)
Fosfopentosaisomerasa
D-Ribosa5-fosfato
4)
ETAPA OXIDATIVA.- La glucosa 6-fosfato se oxida a 6-fosfoglucono-δδδδ-lactona paragenerar una molécula de NADPH.La lactona producto se hidroliza formando 6-fos-fogluconato, el cual se descarboxila y oxida para formar D-ribulosa 5-fosfato y generar una segunda molécula de NADPH.
LA GLUCOSA 6-DESHIDROGENASA ES UN DÍMERO DE DÍMEROS (TETRAMERO)
UNIÓN DEL NADPHA LA GLUCOSA 6-FOSFATODESHIDROGENASAA TRAVÉS DEL PLIEGEDE ROSSMANN
¿PARA QUÉ SIRVE EL PODER REDUCTOR (NADPH)?
PROCESOS QUE REQUIEREN NADPH:
SÍNTESISBiosíntesis de ácidos grasosBiosíntesis de esterolesBiosíntesis de neurotransmisoresBiosíntesis de nucleótidos
DETOXIFICACIÓNReducción del glutatión oxidadoCitocromo P450 monooxigenasa
PARA LA SÍNTESIS DENUCLEÓTIDOSSE REQUIEREPODER REDUCTOR(NADPH)YRIBOSA 5-FOSFATO
¿QUIÉNES REALIZAN ESTA RUTA METABÓLICA?
AQUELLOS QUE UTILIZAN LAS PENTOSAS:
Células en rápida división, como las de MÉDULA ÓSEA Y MUCOSA INTESTINAL
AQUELLOS QUE UTILIZAN EL PODER REDUCTOR:
Tejidos que llevan a cabo activamente síntesis de ácidos grasos(HÍGADO, ADIPOSO, GLÁNDULA MAMARIA LACTANTE)
Tejidos que llevan a cabo activamente síntesis de colesterol(HÍGADO, GLÁNDULA ADRENAL, GÓNADAS)
Células que están expuestas al oxígeno(ERITROCITOS Y CÉLULAS DEL CRISTALINO)
Radical superóxido .O2-
Peróxido de hidrógeno H2O2
Radical hidroxilo libre .OH
ÁCIDO ASCÓRBICO
GLUTATIÓN REDUCIDO
EL NADPH Y EL GLUTATIÓN PROTEGEN A LA CÉLULA FRENTE A ESPECIESREACTIVAS DE OXÍGENO
PARAREGENERARLA POZA DEGLUTATIÓNREDUCIDOSE REQUIEREDE NADPH
GLUCOSA 6-FOSFATO
RIBULOSA 5-FOSFATO
RIBOSA 5-FOSFATO (C5) XILULOSA 5-FOSFATO (C5)
GAP (C3) SEDOHEPTULOSA 7-FOSFATO (C7)
FRUCTOSA 6-FOSFATO (C6) ERITROSA 4-FOSFATO (C4) XILULOSA5-FOSFATO
(C5)
FRUCTOSA 6-FOSFATO (C6) GAP (C3)
2 NADP+
2 NADPH
2ª ETAPA (no oxidativa)
1ª ETAPA (oxidativa)
VISIÓN GENERAL DE LAS DOS ETAPAS DE LA VÍA DE LAS PENTOSAS FOSATO
LA 2ª ETAPA NO OXIDATIVA RECICLA LAS PENTOSAS FOSFATO A GLUCOSA6-FOSFATO
LA VÍA DE LAS PENTOSAS FOSFATO Y LA GLUCÓLISIS
ESTÁN RELACIONADAS
A TRAVÉS DE LA TRANSCETOLASA Y LA TRANSALDOLASA
ETAPA NO OXIDATIVA
C5 + C5 C3 + C7
C3 + C7 C6 + C4
C4 + C5 C6 + C3
Transcetolasa
Transaldolasa
Transcetolasa
FORMACIÓN DE DOS HEXOSAS Y UNA TRIOSA A PARTIR DE TRES PENTOSAS
3 C5 2C6 + C3
Xilulosa5-fosfato
Ribosa5-fosfato
Gliceraldehído3-fosfato
Desoheptulosa7-fosfato
TRANSCETOLASA
C5 + C5 C3 + C7
C3 + C7 C6 + C4
Fructosa6-fosfato
Gliceraldehído3-fosfato
Desoheptulosa7-fosfato
Eritrosa4-fosfato
Eritrosa4-fosfato
Fructosa6-fosfato
Gliceraldehído3-fosfato
Xilulosa5-fosfato
TRANSCETOLASA
C4 + C5 C6 + C3
Xilulosa5-fosfato
Ribosa5-fosfato
+2
Fructosa6-fosfato
Gliceraldehído3-fosfato
3
Ribosa5-fosfato
EL EXCESO DE RIBOSA 5-FOSFATO FORMADO EN LA VÍA DE LASPENTOSAS FOSFATO PUEDE CONVERTIRSE COMPLETAMENTE
EN INTERMEDIARIOS GLUCOLÍTICOS
Por acción de una isomerasay una epimerasa
DIFERENCIAS EN EL MECANISMO CATALÍTICO DE LAS TRANSCETOLASAY LA TRANSALDOLASA
AMBAS ESTABILIZAN INTERMEDIARIOS CARBANIÓNICOS
TRANSCETOLASA TRANSALDOLASA
TRANSFIERE: UNIDAD DE DOS CARBONOS UNIDAD DE TRES CARBONOS
REQUIERE A LA TIAMINA PIROFOSFATOTPP (ANILLO DE TIAZOL)
NO TIENE GRUPO PROSTÉTICOFORMA UNA BASE DE SCHIFFENTRE EL GRUPO CARBONILO DE LA CETOSA Y UNA LISINA
MECANISMO CATALÍTICO DE LA TRANSCETOLASA
MECANISMO CATALÍTICO DE LA TRANSALDOLASA
LA ACTIVIDAD DE LA RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATO ESTÁ CONTROLADA POR EL NIVEL DE NADP+
NADP+/NADPH << NAD+/NADH
EL FLUJO DE LA GLUCOSA 6-FOSFATO DEPENDE DE LAS NECESIDADES
DE NADPH, RIBOSA 5-FOSFATO Y ATP
REGULACIÓN DEL DESTINO DE LA GLUCOSA 6-FOSFATO EN 4 CONDICIONES:
SE REQUIERE MÁS RIBOSA 5-FOSFATO QUE NADPH
LAS CÉLULAS EN DIVISIÓN TIENEN ESTA NECESIDAD
GLUCÓLISIS ACTIVA
LAS NECESIDADES DE NADPH Y RIBOSA 5-FOSFATOESTÁN EQUILIBRADAS
ETAPA OXIDATIVA
SE REQUIERE MÁS NADPH QUE RIBOSA 5-FOSFATO
TEJIDO ADIPOSO TIENE ESTA NECESIDAD
GLUCONEOGÉNESISACTIVA
SE REQUIERE NADPH Y ATP
GLUCÓLISIS ACTIVA
LA VÍA DE LAS PENTOSAS FOSFATO GENERA NADPH Y SINTETIZA AZÚCARES DE CINCO CARBONOS
CONSTA DE DOS ETAPAS: UNA OXIDATIVA Y UNA NO OXIDATIVA
EL METABOLISMO DE LA GLUCOSA 6-FOSFATO A TRAVÉS DE LA RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATO ESTÁRELACIONADOCON GLUCÓLISIS Y GLUCONEOGÉNESIS
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