Este documento trata sobre varios procesos metabólicos relacionados con la glucosa como la glucolisis, el ciclo de Krebs, la cadena de transporte de electrones, la gluconeogénesis, la glucogenolisis y la glucogénesis. Explica cada uno de estos procesos de manera detallada describiendo las reacciones enzimáticas involucradas y los mecanismos de regulación. También menciona algunas enfermedades asociadas con alteraciones en estos procesos metabólicos.

1. GLUCOLISIS, CICLO DE KREBS, CADENA
DE ELECTRONES, GLUCONEOGÉNESIS,
GLUCOGENOLISIS Y GLUCOGÉNESIS
MUÑOZ AHUATZIN NOE
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD,
LICENCIATURA EN MEDICO CIRUJANO.
BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR
QFB. MARÍA ERNESTINA BARTOLO ALAMEDA
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA
DE TLAXCALA
1° C

2. La glucosa es una fuente importante de energía metabólica para muchas células. La
glucolisis (Del griego: Ruptura de Azúcar) es una secuencia de 10 reacciones enzimáticas en
la cual . La energía liberada en el
proceso es almacenada para sintetizar ATP a través de ADP y Pi; por lo tanto la glucolisis es
una vía de fosforilación acoplada.
GLUCOLISIS
La glucolisis se
lleva a cabo en
el
LA GLUCOLISIS SE DIVIDE EN DOS ETAPAS:
• ETAPA 1: Inversión de energía, reacción 1-5
• ETAPA 2: Recuperación de energía, reacción 6-10
La reacción final de la glucolisis es:
Glucosa +2NAD + 2ADP + 2Pi 2Piruvato + 2NADH + 2ATP + 2H2O + 4H+
La reacción 1, 3 y 10 son de control,
El AMP funciona como reactivador del ciclo, sobretodo
después de ser infectado por algún inhibidor.
Glucolisis anaerobia
PIRUVATO ÁCIDO LÁCTICO
Piruvato deshidrogenasa

3. GLUCOLISIS (Aerobia)
GLUCOSA Glucosa – 6 - fosfato
3 fosfoglicerato
Gliceraldehido
3 fosfato
1-3 Bifosfoglicerato
Dihidroxeacetotona
fosfato
ATP ADP Mg 2+
Mg 2+
ATP
ADP
Fructosa 6 - fosfato
Fructosa 1,6 - bifosfato
NADH + H NAD+ Pi
Mg 2+
Mg 2+
ATP
ADP
2 fosfoglicerato Fosfoenol piruvato
H2O
K+
PIRUVATO
Hexocinasa
Gliceraldehido 3-
fosfato isomerasa
Triosa Fosfato
Isomerasa
Aldosa
Fosfofructinasa
Fosfoglucosa isomerasa
Aldosa
Fosfoglicerato
cinasa
Fosfoglicerato
mutasa Enolasa
Piruvato cinasa
AMP

4. PIRUVATO
CO2 + NADH
CoASH + NAD
PIRUVATO
DESHIDROGENASA
ACETIL - CoA
El Acetil-CoA se forma a partir del piruvato mediante una descarboxilación oxidativa, por acción de un complejo
enzimático llamado PIRUVATO DESHIDROGENASA; este complejo contiene 3 enzimas:
• Piruvato deshidrogenasa (E1)
• Dihidropropil transacetilasa (E2)
• Dihidropropil deshidrogenasa (E3)
Las coenzimas que participan en este complejo son:
• Pirofosfato de tiamina
• Lipoamida o ácido lipoico
• Coenzima A
• FAD
• NAD
El complejo enzimático
actúa también en la
reacción 4 del ciclo de
Krebs, de α-cetoglutarato a
succinil-CoA

5. El ciclo de acido cítrico, ciclo de Krebs o ciclo de los ácidos tricarboxilos, es una
ingeniosa ruta metabólica de 8 reacciones enzimáticas con la finalidad de producir
energía en forma de ATP. Fue descrito por primera vez, en 1937 por Hans Krebs.
CICLO DE KREBS
El ciclo de Krebs
se realiza en
células
eucariotas, en la
matriz de la
Algunas de las funciones del ciclo de Krebs, son:
• La biosíntesis
• Descarboxilación
• Deshidrogenación
• Y la principal, producir energía en forma de ATP
La reacción neta de la c. de Krebs es:
3NAD + FAD + GDP + 2Pi + Acetil-CoA 3NADH + FADH2 + GTP + CoA + 2CO2
Los principales inhibidores del ciclo de Krebs son:
Flourocetato (Flour): De citrato a isocitrato
Arsenita (Arsénico): De α-cetoglutarato a Succinil-CoA
Malonato: De Succinato a Fumarato.
En ciclo nosotros obtenemos:
3 NADH: Reacción 3,4 y 8
FADH: Reacción 6
2 CO2: Reacción 3 y 4
Compuesto de alta energía ATP o GTP: Reacción 5

6. Succinato
Citrato
Fumarato
Succinil-CoA
α-cetoglutarato
Isocitrato
L Malato
Oxalacetato
Mn 2+
NAD
NADH2
CO2
CO2 + NADH2
CoASH + NAD
Ca+
ADP + Pi
ATP
CoASH
FADH2
FAD
H2O
NAD
NADH2
Fe+
Ca+
H2O
H2O
Citrato sintasa
Succinil CoA
sintetasa
α-cetoglutarato
deshidrogenasa
isocitrato
Deshidrogenasa
Aconitasa
Malato
deshidrogenasa
Succinato
Deshidrogenasa
Fumarasa
Malonato
Arsenita
Flouroacetato
La insulina es un
importante regulador
hormonal del ciclo de
Krebs

7. Es el proceso metabólico final de la respiración celular. Es la
equivalentes a FADH2 y NADH obtenidos en la glucolisis y ciclo de Krebs
hasta el oxigeno molecular, acoplado a
CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA La fosforilación
oxidativa se
realiza en las
crestas de la
La teoría quimiosmótica propuesta en 1961 por
Peter Mitchell, explica como un gradiente de
concentración de protones vincula el transporte de
electrones con la síntesis de ATP.
La oxidación de NADH y FADH2 se lleva a cabo en la cadena de electrones, se reducen de los más bajos a los
mas altos. Por cada 2 electrones que ingresan a la cadena, se reduce un átomo de oxigeno y se producen
2,5mol de ATP.
La ATP sintasa cataliza la síntesis de ATP mediante un
mecanismo de cambio y unión.
Inhibidores de la cadena de electrones:
• Rotenona o amital
• Antimicina A
• Cianuro
La síntesis de ATP a partir de ADP y Pi en la
mitocondria; también llamado

8. COMPLEJO I
COMPLEJO IV
COMPLEJO III
COMPLEJO II Coenzima Q
Citocromo c
ADP + Pi
ATP
Fumarato
Succinato
FADH2
ADP + Pi
ATP
ADP + Pi
ATP
2e-
2e-
NAD NADH
2e-
2H+ + ½ O2
H2O
Cianuro
Antimicina A
Rotenona o amital

9. PATOLOGIAS
Glucogenosis Tipo I. Enfermedad de von Gierke.
(hipoglucemia)
Glucogenosis Tipo II. Enfermedad de Pompe.
(problemas respiratorios)
Glucogenosis Tipo III. Enfermedad de Cori-Forbes.
(hepática)
La glucogénesis 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.
GLUCOGENESIS
REGULACIÓN DE LA GLUCOGÉNESIS
La principal enzima reguladora es la
y su mecanismo fundamental es de modulación covalente
por fosforilación-desfosforilación; la enzima es más activa
en su forma no fosforilada. La hormona insulina favorece
su desfosforilación ya que activa a la enzima que le retira
el grupo fosfato, una proteína fosfatasa. La forma
fosforilada inactiva se produce por la acción de varias
quinasa fundamentalmente la proteína quinasa A
dependiente del AMPc. La enzima fosforilada únicamente
alcanza alguna actividad si existen en la célula elevadas
concentraciones de glucosa-6-fosfato, como ocurre
después de una ingesta de alimentos ricos en glúcidos
La glucogénesis
se lleva a cabo
en el
La regulación de las rutas
metabólicas es vital para
mantener constantes los
niveles de ATP (energía):
La manera más efectiva
de lograrlo es controlando
los niveles relativos de
glucosa

10. Glucosa Glucosa 1 fosfatoGlucosa – 6 - fosfato
Unidades de glucosilo Glucógeno 1iro
UDP-Glucosa
Fosfoglucomutasa
ATP
Glucógeno sintasa
Gluconasa
(α 1,4)
ADP
Mg 2+
Mg 2+
2Pi PPi
UTP
UDP Glucosa Pirofosforilasa
UDP
Glucógeno
(α 1,6)
(α 1,4) Enzima ramificante
GLUCOGENESIS

11. GLUCOGENOLISIS
Es la vía por la cual se degrada glucógeno para la obtención de glucosa de una forma rápida,
esta vía se estimula por niveles bajos de glucosa, glucagón y catecolaminas (adrenalina,
noradrenalina y norepinefrina)
• Degradación de glucógeno a
glucosa. Movilización del glucógeno en los
tejidos para su degradación por
fosforolisis.
• Contraria a la glucogénesis.
• Diferentes enzimas.
• Se ocupa cuando glucosa sanguínea baja.
• En el músculo su objetivo es la producción
de ATP, mientras que en el hígado sirve
para mantener los niveles de glucosa
normal en la sangre.
• Tejido hépatico y muscular.
• Las unidades de glucosa se pueden separar
desde el glucógeno por digestión o
hidrólisis y por movilización o fosforolisis.
Las principales hormonas reguladoras del glucógeno
tisular son las siguientes:
a. INSULINA.
Favorece la conversión de glucosa en glucógeno cuando
está elevada la glucosa sanguínea. Promueve la
fosforilación de la glucosa y activa al glucógeno
sintetasa.
b. EPINEFRINA.
Promueve la conversión del glucógeno hepático en
glucosa; favorece la transformación del glucógeno
muscular en glucosa 6 P
c. GLUCAGON.
Acelera la degradación del glucógeno hepático a glucosa.
La glucogenolisis
se lleva a cabo
en el

12. Glucosa
Glucosa 1 fosfato
Glucosa – 6 - fosfato
Fosforilasa Transferasa
Pi
AMP
Glucógeno
(α 1,6)
(α 1,4)
Enzima ramificante
GLUCOGENOLISIS
Fosforilasa Mutasa
Glucosa 6 fosfatasa
GLUCOLISIS
ADRENALINA
GLUCAGON

13. Es una REACCIÓN ANABÓLICA. Es la vía que permite la síntesis de glucosa a partir de
precursores no glucídicos. Es muy importante en animales. Permite ver la regulación de
las vías metabólicas. Es necesaria porque muchos tejidos de los animales no necesitan
glucosa, mientras que otros son completamente glucosadependientes (cerebro,
eritrocitos, médula renal...). Es imprescindible tener siempre glucosa disponible.
GLUCONEOGENESIS
Se puede hacer glucosa a partir de:
-Lactato.
-Piruvato.
-Algunos aminoácidos.
-Intermedios del ciclo de Krebs.
-Glicerol.
El glucógeno muscular proporciona una fuente de glucosa 1- fosfato para la GLUCOLISIS Y LA CONTRACCIÓN
MUSCULAR.
El Glucógeno es el principal carbohidrato de
almacenamiento en animales (almidón en vegetales).
La
gluconeogénesis
se lleva a cabo
en el
El glucógeno hepático funciona para almacenar glucosa y exportarla para mantener la concentración de
GLUCOSA EN LA SANGRE.

14. Glucógeno
Piruvato
Glucosa – 6 - fosfato
Acetil- CoA
Lactato
Ribosa – 5 fosfato
Aminoácidos
Glucosa
Síntesis de glucógeno
Degradación del glucógeno
Ciclo de Krebs
Glucolisis Gluconeogénesis
Vía de las pentosas fosfato

15. Alimentación de
carbohidratos
Ayuno y diabetes Inductor Represor Activador Inhibidor
GLUCOGENOLISIS, GLUCOLISIS Y OXIDACIÓN DE PIRUVATO
Glucógeno
sintasa
Insulina, glucosa
6-fosfato
Glucagón
Hexocinasa Glucosa 6 fosfato
Glucocinasa Insulina Glucagón
Fosfofructociasa -
1
Insulina Glucagón 5AMP, fructosa, 6
fosfato, fructosa
2-6 bifosfato, Pi
Citrato ATP,
glucagón
Piruvato cinasa Insulina, fructosa Glucagón Fructosa 1-6
bifosfato, insulina
ATP, alanina,
glucagón,
Piruvato
deshidrogenasa
CoA, NAD,
insulina, ADP
Acetil CoA, NADH,
ATP
GLUCONEOGÉNESIS
Piruvato
carboxilasa
Glucocorticoides,
epinefrina,
glucagón
Insulina Acetil CoA ADP
Fosfenolpiruvato
carboxilasa
Glucocorticoides,
epinefrina,
glucagón
Insulina
Glucosa 6-
fosfatasa
Glucocorticoides,
epinefrina,
glucagón
Insulina