METABOLISMO DEL PIRUVATO

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METABOLISMO DEL PIRUVATO
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• En los organismos anaerobios o en las células
  aerobias que están realizando unas tasas de
  glucólisis muy elevadas, el NADH generado en la
  glucólisis no puede reoxidarse en las
  mitocondrias.
• Cuando es esta la situación el NADH se utiliza
  para impulsar la reducción de un sustrato
  orgánico que es el propio piruvato.

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1.- Microorganismos anaerobios

• El piruvato tiene numerosos destinos
  alternativos en los microorganismos anaerobios
  Fermentación del ácido láctico y Fermentación
  alcohólica levadura

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Fermentación Láctica
piruvato NADH H-------gt ácido láctico NAD
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• Glucosa 2ADP 2Pi ? 2 Lactato 2ATP 2H2O

• Se produce en bacterias (bacterias lácticas),
  también en algunos protozoos y en el músculo
  esquelético humano.
• Es responsable de la producción de productos
  lácteos acidificados ---gt yoghurt, quesos, crema
  ácida, etc.

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Fermentación Alcohólica
piruvato --------gt acetaldehido CO2
acetaldehido NADH H -------gt etanol NAD
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• Glucosa 2ADP 2Pi 2H ? 2 Etanol 2CO2
  2ATP 2H2O

• Se lo encuentra en levaduras , hongos y algunas
  bacterias.
• La fermentación alcohólica es la base de las
  siguientes aplicaciones en la alimentación
  humana pan, cerveza, vino y otras.

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2.- Microorganismos aerobios

• El metabolismo oxidativo se puede subdividir en
  tres etapas
• Generación de un fragmento activado de dos
  carbonos Acetil-CoA
• Oxidación de estos dos átomos de carbono en el
  ciclo del ácido cítrico
• Transporte electrónico y la fosforilación
  oxidativa, en donde los transportadores
  electrónicos reducidos que se generan en el
  ciclo, vuelven a oxidarse junto con la síntesis
  de ATP

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ETAPA 1. Oxidación del piruvato

• El piruvato difunde hasta la matriz de la
  mitocondria, cruzando ambas membranas. Dentro de
  la mitocondria, este es descarboxilado por
  oxidación a Acetil-CoA.

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Coenzima A
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• Enzima piruvato deshidrogenasa

E1 piruvato deshidrogenasa E2 dihidrolipoil
transacetilasa E3 dihidrolipoil deshidrogenasa

• Inhibido por ATP
• Inhibido por acetilCo A y NADH (productos)
• Inhibido por la fosforilación de E1 (piruvato
  deshidrogenasa).
• Activada por la desfosforilación de E1.
• Activada por AMP y NAD

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ETAPA 2. Ciclo del ácido cítrico

• Este ciclo actúa en dos fases principalmente
• Fase 1. Introducción y perdida de dos átomos de
  carbono
• Fase 2. Regeneración del oxalacetato
• El punto de partida es Acetil-CoA, obteniéndose
  CO2 y transportadores de electrones reducidos
  (NADH y FADH2).

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Fase 1

• 1. Introducción de dos átomos de carbono en
  forma de Acetil-CoA

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• 2. Isomerización del citrato

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• 3. Generación de CO2 por una deshidrogenasa
  ligada a NAD

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• 4. Generación de un segundo CO2 por un complejo
  multienzimático.

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Fase 2

• 5. Fosforilación a nivel de sustrato

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• 6. Deshidrogenación dependiente de la Flavina

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• 7. Hidratación de un doble enlace
  carbono-carbono

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• 8. Deshidrogenación que regenera el oxalacetato

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• En resumen se tiene que en el ciclo del ácido
  cítrico por cada vuelta
• Acetil-CoA 3H2O 3NAD FAD ADP Pi ?
• 2CO2 3NADH FADH2 CoA-SH ATP

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Regulación del ciclo de krebs

• Inhibida por ATP, NADH, succinil-coA.
• Inhibida por citrato (producto)
• Activada por AMP

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• Inhibida por ATP
• Activada por ADP

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• Inhibida por NADH
• Inhibida por succinil-CoA (producto)

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• Si se consideran las tres etapas hasta el
  momento
• Glucólisis
• Glucosa 2ADP 2Pi 2NAD ? 2Piruvato 2ATP
  2NADH 2H2O 4H
• Complejo piruvato deshidrogenasa
• 2Piruvato 2NAD 2CoA-SH ? 2Acetil-CoA 2NADH
  2CO2
• Ciclo del ácido cítrico (incluyendo la conversión
  de GTP en ATP)
• 2Acetil-CoA 6H2O 6NAD 2FAD 2ADP 2Pi ?
  4CO2 6NADH 2FADH2 2CoA-SH 2ATP
• Resultado Neto
• Glucosa 10NAD 2FAD 4H2O 4ADP 4Pi ?
  6CO2 10NADH 4H 2FADH2 4ATP