Ruta de la pentosa fosfato
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La ruta de la pentosa fosfato es una ruta metabólica, en la cual se sintetizan pentosas (monosacáridos de 5 carbonos) y se genera poder reductor en forma de NADPH. La ruta se lleva a cabo en el citosol y puede dividirse en dos fases, la fase oxidativa, en que se genera NADPH, y la fase no oxidativa en que se sintetizan pentosas-fosfato (y otros monosacáridos-fosfato). Esta ruta es una de las tres principales vías en que se crea poder reductor (aproximadamente un 10% en humanos). Es regulada por la insulina.
Fase oxidativaEn esta fase, dos moléculas de NADP+ son reducidas a NADPH utilizando la energía de la conversión de glucosa-6-fosfato en ribulosa-5-fosfato, según la reacción:
Fase oxidativa de la ruta de la pentosa fosfato
El NADPH que es usado en la síntesis de ácidos grasos y colesterol, reacciones de hidroxilación de neurotransmisores, detoxificación de peróxidos de hidrógeno, así como en el mantenimiento del glutation en su forma reducida.
Fase no oxidativa
A partir de la ribulosa-5-fosfato se sintetiza xilulosa-5-fosfato y ribosa-5-fosfato monosacárido imprescindible para la síntesis de nucleósidos, nucleótidos y por ende de ácidos nucléicos. El resto de monosacáridos pueden tener diferentes usos, tanto biosintéticos como energéticos (glucólisis).
lunes, 11 de mayo de 2009
Ciclo de Krebs
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Esquema didáctico del ciclo del ácido cítrico.
El ciclo de Krebs (también llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forman parte de la respiración celular en todas las células aerobias. En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de hidratos de carbono, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y GTP).
El metabolismo oxidativo de glúcidos, grasas y proteínas frecuentemente se divide en tres etapas, de las cuales, el ciclo de Krebs supone la segunda. En la primera etapa, los carbonos de estas macromoléculas dan lugar a moléculas de acetil-CoA de dos carbonos, e incluye las vías catabólicas de aminoácidos (p. ej. desaminación oxidativa), la beta oxidación de ácidos grasos y la glucólisis. La tercera etapa es la fosforilación oxidativa, en la cual el poder reductor (NADH y FADH2) generado se emplea para la síntesis de ATP según la teoría del acomplamiento quimiosmótico.
El ciclo de Krebs también proporciona precursores para muchas biomoléculas, como ciertos aminoácidos. Por ello se considera una vía anfibólica, es decir, catabólica y anabólica al mismo tiempo.
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Esquema didáctico del ciclo del ácido cítrico.
El ciclo de Krebs (también llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forman parte de la respiración celular en todas las células aerobias. En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de hidratos de carbono, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y GTP).
El metabolismo oxidativo de glúcidos, grasas y proteínas frecuentemente se divide en tres etapas, de las cuales, el ciclo de Krebs supone la segunda. En la primera etapa, los carbonos de estas macromoléculas dan lugar a moléculas de acetil-CoA de dos carbonos, e incluye las vías catabólicas de aminoácidos (p. ej. desaminación oxidativa), la beta oxidación de ácidos grasos y la glucólisis. La tercera etapa es la fosforilación oxidativa, en la cual el poder reductor (NADH y FADH2) generado se emplea para la síntesis de ATP según la teoría del acomplamiento quimiosmótico.
El ciclo de Krebs también proporciona precursores para muchas biomoléculas, como ciertos aminoácidos. Por ello se considera una vía anfibólica, es decir, catabólica y anabólica al mismo tiempo.
El glucógeno, reserva de glucosa en los animales, se almacena principalmente en hígado y músculo. Su conversión a glucosa-6-fosfato (G6P) para entrar a la glucólisis, es catalizada en parte por la glucógeno fosforilasa; el camino inverso i.e. la síntesis, se lleva a cabo por la glucógeno sintasa. Estas enzimas están reguladas recíprocamente a través de reacciones de fosforilación/defosforilación, este proceso es el resultado de una cascada de fosforilación que responde a los niveles de glucagon y epinefrina a través del CAMP.
Para ir a más información sobre ls síntesis, la degradación o bien el glucógeno.
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Cetosa
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Anómeros α y β de la fructosa, un ejemplo de cetosa. El grupo cetona lo forma el carbono que establece un doble enlace con el oxígeno.
Una cetosa es un monosacárido con un grupo cetona por molécula.
Con tres átomos de carbono, la dihidroxiacetona es la más simple de todas las cetosas, y es el único que no tiene actividad óptica. Las cetosas pueden isomerizar en aldosas cuando el grupo carbonilo se encuentra al final de la molécula. Este tipo de moléculas se denominan azúcares reducidos.
Lista de cetosas [editar]
Triosas: dihidroxiacetona.
Tetrosas: eritrulosa.
Pentosas: ribulosa, xilulosa.
Hexosas: fructosa, psicosa, sorbosa, tagatosa.
Heptosas: sedoheptulosa.
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Anómeros α y β de la fructosa, un ejemplo de cetosa. El grupo cetona lo forma el carbono que establece un doble enlace con el oxígeno.
Una cetosa es un monosacárido con un grupo cetona por molécula.
Con tres átomos de carbono, la dihidroxiacetona es la más simple de todas las cetosas, y es el único que no tiene actividad óptica. Las cetosas pueden isomerizar en aldosas cuando el grupo carbonilo se encuentra al final de la molécula. Este tipo de moléculas se denominan azúcares reducidos.
Lista de cetosas [editar]
Triosas: dihidroxiacetona.
Tetrosas: eritrulosa.
Pentosas: ribulosa, xilulosa.
Hexosas: fructosa, psicosa, sorbosa, tagatosa.
Heptosas: sedoheptulosa.
Aldosa
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Proyección de Fischer de una molécula de D-gliceraldehído.
Una aldosa es un monosacárido (cierto tipo de azúcares) que contiene un grupo aldehído por molécula.
Su fórmula química es de la forma genérica CnH2nOn (n>=3). Los carbonos se van numerando desde el grupo aldehído (el más oxidado de la molécula) hacia abajo.
Con solo 3 átomos de carbono, el gliceraldehído es la más simple de todas las aldosas.
Las aldosas isomerizan a cetosas en la transformación de Lobry-de Bruyn-van Ekenstein (lectura en inglés). Las aldosas difieren de las cetosas en que tienen un grupo carbonilo al final de la cadena carbonosa, mientras que el grupo carbonilo de las cetosas lo tienen en el medio. La representación lineal, sin embargo, no es propia de las aldosas disueltas en agua u otro solvente, ya que éstas se encuentran en su mayor parte (cerca del 99%), en su forma cíclica, donde el grupo aldehído forma un enlace hemiacetal con un grupo hidroxilo, generalmente el quinto o el sexto, con la consecuente eliminación de una molécula de agua.
La detección de aldosas en el laboratorio puede realizarse mediante el test de Seliwanoff, que si bien es para detectar cetosas, un resultado negativo indicará la presencia de aldosas en la muestra.
Lista de aldosas [editar]
Triosa: gliceraldehído.
Tetrosas: eritrosa, treosa.
Pentosas: ribosa, arabinosa, xilosa, lixosa.
Hexosas: alosa, altrosa, glucosa, manosa, gulosa, idosa, galactosa, talosa.
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Proyección de Fischer de una molécula de D-gliceraldehído.
Una aldosa es un monosacárido (cierto tipo de azúcares) que contiene un grupo aldehído por molécula.
Su fórmula química es de la forma genérica CnH2nOn (n>=3). Los carbonos se van numerando desde el grupo aldehído (el más oxidado de la molécula) hacia abajo.
Con solo 3 átomos de carbono, el gliceraldehído es la más simple de todas las aldosas.
Las aldosas isomerizan a cetosas en la transformación de Lobry-de Bruyn-van Ekenstein (lectura en inglés). Las aldosas difieren de las cetosas en que tienen un grupo carbonilo al final de la cadena carbonosa, mientras que el grupo carbonilo de las cetosas lo tienen en el medio. La representación lineal, sin embargo, no es propia de las aldosas disueltas en agua u otro solvente, ya que éstas se encuentran en su mayor parte (cerca del 99%), en su forma cíclica, donde el grupo aldehído forma un enlace hemiacetal con un grupo hidroxilo, generalmente el quinto o el sexto, con la consecuente eliminación de una molécula de agua.
La detección de aldosas en el laboratorio puede realizarse mediante el test de Seliwanoff, que si bien es para detectar cetosas, un resultado negativo indicará la presencia de aldosas en la muestra.
Lista de aldosas [editar]
Triosa: gliceraldehído.
Tetrosas: eritrosa, treosa.
Pentosas: ribosa, arabinosa, xilosa, lixosa.
Hexosas: alosa, altrosa, glucosa, manosa, gulosa, idosa, galactosa, talosa.
jueves, 23 de abril de 2009
Glucogénesis
La glucogénesis, o también conocida por glucogenogenesis es la ruta anabólica por la que tiene lugar la síntesis de glucógeno (también llamado glicógeno) a partir de un precursor más simple, la glucosa-6-fosfato. Se lleva a cabo principalmente en el hígado, y en menor medida en el músculo.
Se forma por la incorporación repetida de unidades de glucosa, la que llega en forma de UDP-Glucosa a un partidor de glucógeno preexistente que consiste en la proteína glucogenina, formada por 2 cadenas, que al autoglicosilarse puede unir cada una de sus cadenas a un octámero de glucosas. Para que la glucosa-6-fosfato pueda unirse a la UDP requiere de la participación de dos enzimas, la primera consiste en una glucomutasa que modifica la posición del fosfato a glucosa-1-fosfato, con la cual interactúa la UDP fosforilaza la que cataliza la reacción entre UDP y el anterior sustrato.
Síntesis En primer lugar, la glucosa es transformada en glucosa-6-fosfato, gastando una molécula de ATP.
glucosa + ATP → glucosa-6-P + ADP
A continuación se transforma la glucosa-6-fosfato en glucosa-1-fosfato con gasto de un ATP.
glucosa-6-P ←→ glucosa-1-P
Se transforma la glucosa-1-fosfato en UDP-glucosa, con el gasto de un UTP.
glucosa-1-P + UTP → UDP-glucosa + PPi
La glucógeno sintetasa va uniendo UDP-glucosa para formar el glucógeno.
(glucosa)n + UDP-glucosa → (glucosa)n+1 + UDP
Regulación. La glucogénesis es estímulada por la hormona insulina, secretada por las células β (beta) de los islotes de Langerhans del páncreas y es inhibida por su contrarreguladora, la hormona glucagón, secretada por las células α (alfa) de los islotes de Langerhans del páncreas, que estímula la ruta catabólica llamada glucogenólisis para degradar el glucógeno almacenado y transformarlo en glucosa y así aumentar la glicemia (azúcar en sangre). En general, en condiciones hipoglicemiantes la glucogénesis será inhibida, y en casos hiperglicemiantes ocurrirá lo contrario
La glucogénesis, o también conocida por glucogenogenesis es la ruta anabólica por la que tiene lugar la síntesis de glucógeno (también llamado glicógeno) a partir de un precursor más simple, la glucosa-6-fosfato. Se lleva a cabo principalmente en el hígado, y en menor medida en el músculo.
Se forma por la incorporación repetida de unidades de glucosa, la que llega en forma de UDP-Glucosa a un partidor de glucógeno preexistente que consiste en la proteína glucogenina, formada por 2 cadenas, que al autoglicosilarse puede unir cada una de sus cadenas a un octámero de glucosas. Para que la glucosa-6-fosfato pueda unirse a la UDP requiere de la participación de dos enzimas, la primera consiste en una glucomutasa que modifica la posición del fosfato a glucosa-1-fosfato, con la cual interactúa la UDP fosforilaza la que cataliza la reacción entre UDP y el anterior sustrato.
Síntesis En primer lugar, la glucosa es transformada en glucosa-6-fosfato, gastando una molécula de ATP.
glucosa + ATP → glucosa-6-P + ADP
A continuación se transforma la glucosa-6-fosfato en glucosa-1-fosfato con gasto de un ATP.
glucosa-6-P ←→ glucosa-1-P
Se transforma la glucosa-1-fosfato en UDP-glucosa, con el gasto de un UTP.
glucosa-1-P + UTP → UDP-glucosa + PPi
La glucógeno sintetasa va uniendo UDP-glucosa para formar el glucógeno.
(glucosa)n + UDP-glucosa → (glucosa)n+1 + UDP
Regulación. La glucogénesis es estímulada por la hormona insulina, secretada por las células β (beta) de los islotes de Langerhans del páncreas y es inhibida por su contrarreguladora, la hormona glucagón, secretada por las células α (alfa) de los islotes de Langerhans del páncreas, que estímula la ruta catabólica llamada glucogenólisis para degradar el glucógeno almacenado y transformarlo en glucosa y así aumentar la glicemia (azúcar en sangre). En general, en condiciones hipoglicemiantes la glucogénesis será inhibida, y en casos hiperglicemiantes ocurrirá lo contrario
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