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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
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Vía de las pentosas fosfato

Jan 18, 2016

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Marco Meraz

Metabolismo celular via de las pentosas fosfato
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Page 1: Vía de las pentosas fosfato

TEMA VI. SÍNTESIS DE LAS PENTOSAS FOSFATO

GENERALIDADES

Profra: Laura Carmona Salazar

Este material es exclusivamente para uso educativo y no de lucro

Page 2: Vía de las pentosas fosfato

INGESTA RICA EN CARBOHIDRATOS

1) MOVILIZACIÓN DE GLUCOSA DEL TORRENTE SANGUÍNEO

2) METABOLISMO DE LA GLUCOSA

Page 3: Vía de las pentosas fosfato

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

Page 4: Vía de las pentosas fosfato

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

Page 5: Vía de las pentosas fosfato

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:

Page 6: Vía de las pentosas fosfato

ESQUEMA GENERAL DE LAS PENTOSAS FOSFATO

Page 7: Vía 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

Page 8: Vía de las pentosas fosfato

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

Page 9: Vía de las pentosas fosfato

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

Page 10: Vía de las pentosas fosfato

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.

Page 11: Vía de las pentosas fosfato

LA GLUCOSA 6-DESHIDROGENASA ES UN DÍMERO DE DÍMEROS (TETRAMERO)

Page 12: Vía de las pentosas fosfato

UNIÓN DEL NADPHA LA GLUCOSA 6-FOSFATODESHIDROGENASAA TRAVÉS DEL PLIEGEDE ROSSMANN

Page 13: Vía de las pentosas fosfato

¿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

Page 14: Vía de las pentosas fosfato

PARA LA SÍNTESIS DENUCLEÓTIDOSSE REQUIEREPODER REDUCTOR(NADPH)YRIBOSA 5-FOSFATO

Page 15: Vía de las pentosas 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)

Page 16: Vía de las pentosas fosfato

Radical superóxido .O2-

Peróxido de hidrógeno H2O2

Radical hidroxilo libre .OH

ÁCIDO ASCÓRBICO

GLUTATIÓN REDUCIDO

Page 17: Vía de las pentosas fosfato

EL NADPH Y EL GLUTATIÓN PROTEGEN A LA CÉLULA FRENTE A ESPECIESREACTIVAS DE OXÍGENO

PARAREGENERARLA POZA DEGLUTATIÓNREDUCIDOSE REQUIEREDE NADPH

Page 18: Vía de las pentosas fosfato

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

Page 19: Vía de las pentosas fosfato

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

Page 20: Vía de las pentosas fosfato

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

Page 21: Vía de las pentosas fosfato

Xilulosa5-fosfato

Ribosa5-fosfato

Gliceraldehído3-fosfato

Desoheptulosa7-fosfato

TRANSCETOLASA

C5 + C5 C3 + C7

Page 22: Vía de las pentosas fosfato

C3 + C7 C6 + C4

Fructosa6-fosfato

Gliceraldehído3-fosfato

Desoheptulosa7-fosfato

Eritrosa4-fosfato

Page 23: Vía de las pentosas fosfato

Eritrosa4-fosfato

Fructosa6-fosfato

Gliceraldehído3-fosfato

Xilulosa5-fosfato

TRANSCETOLASA

C4 + C5 C6 + C3

Page 24: Vía de las pentosas fosfato

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

Page 25: Vía de las pentosas fosfato

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

Page 26: Vía de las pentosas fosfato

MECANISMO CATALÍTICO DE LA TRANSCETOLASA

Page 27: Vía de las pentosas fosfato

MECANISMO CATALÍTICO DE LA TRANSALDOLASA

Page 28: Vía de las pentosas fosfato

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

Page 29: Vía de las pentosas fosfato

REGULACIÓN DEL DESTINO DE LA GLUCOSA 6-FOSFATO EN 4 CONDICIONES:

Page 30: Vía de las pentosas fosfato

SE REQUIERE MÁS RIBOSA 5-FOSFATO QUE NADPH

LAS CÉLULAS EN DIVISIÓN TIENEN ESTA NECESIDAD

GLUCÓLISIS ACTIVA

Page 31: Vía de las pentosas fosfato

LAS NECESIDADES DE NADPH Y RIBOSA 5-FOSFATOESTÁN EQUILIBRADAS

ETAPA OXIDATIVA

Page 32: Vía de las pentosas fosfato

SE REQUIERE MÁS NADPH QUE RIBOSA 5-FOSFATO

TEJIDO ADIPOSO TIENE ESTA NECESIDAD

GLUCONEOGÉNESISACTIVA

Page 33: Vía de las pentosas fosfato

SE REQUIERE NADPH Y ATP

GLUCÓLISIS ACTIVA

Page 34: Vía de las pentosas fosfato

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