Mapa metabolico Bioquímica metabólica

Universidad Autónoma de Nuevo León[pic 1][pic 2]

Facultad de Ciencias Biológicas

Licenciatura en Biotecnología Genómica

PPA3

Mapa metabolico

Bioquímica Metabólica

GRUPO 443

M.C. Karla Alejandra Soto Marfileño

INTEGRANTES

Luis Eduardo Gamarra Gil 1969431

Yovana Lizeth Quintanilla Rendon 1916353

Alejandra Maribel Carrera Treviño 2123741

San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.

1 de junio del 2024

Introducción

La investigación de las vías metabólicas representa un área crucial en el campo de la biología y la medicina, proporcionando una comprensión profunda de los procesos bioquímicos que sustentan la vida. En este estudio, nos adentramos en un análisis de diversas vías metabólicas fundamentales, entre las que destacan la síntesis de la urea, el ciclo de glioxilato, la biosíntesis de aminoácidos, la síntesis de triacilgliceroles, la formación del ácido úrico, la biosíntesis de nucleótidos y la formación de creatinina. A través de la creación de un mapa metabólico, hemos trazado los caminos que estas vías siguen dentro de la célula, revelando conexiones interdependientes y la complejidad del metabolismo celular.

El objetivo principal de esta investigación ha sido profundizar en la comprensión de cómo estas vías metabólicas se entrelazan para mantener la homeostasis y el funcionamiento adecuado de las células. Desde la eliminación de desechos nitrogenados hasta la producción de moléculas esenciales para la estructura y función celular, cada vía desempeña un papel crucial en la salud y el equilibrio metabólico del organismo.

Al proporcionar una descripción detallada de cada vía metabólica estudiada, hemos destacado los principales sustratos, enzimas y productos involucrados, permitiendo una comprensión más profunda de su funcionamiento y regulación.

Fase 1

Metabolismo de la glucosa

⦁        Hexoquinasa: Se convierte D-glucosa en glucosa6-fosfato

⦁        fosfoglucosa isomerasa: Se convierte la glucosa-6-fosfato en fructosa-6-fosfato.con la enzima fosfoglucosa isomerasa

⦁        Fosfofructoquinasa: La fructosa-6-fosfato se convierte en fructosa 1.6-bifosfato con ayuda de la fosfofructocinasa y una molécula de ATP

⦁        Aldolasa: La fructosa 1,6-bifosfato se divide en dos azúcares isómeros por medio de una aldolasa, Los dos azúcares son dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído 3-fosfato

⦁        Triosa fosfato isomerasa: Se isomeriza la dihidroxiacetona fosfato en gliceraldehído 3 fosfato por medio de triosa fosfato isomerasa

⦁        Gliceraldehido 3-fosfato deshidrogenasa: Se fosforila el gliceraldehído 3-fosfato a 1.3-bisofosfoglicerato y produce un NADH

⦁        Fosfoglicerato quinasa:1.3-bisofosfoglicerato transfiere un fosfato al ADP y genera un ATP y 3-fosfoglicerato.

⦁        Fosfoglicerato mutasa: cambia la posición del grupo fosfato del 3-fosfoglicerato a 2-fosfoglicerato por medio de fosfoglicerato mutasa

⦁        Enolasa: Se deshidrata el 2-fosfoglicerato y produce un fosfoenol piruvato y una molécula de agua por medio de la enolasa

⦁        Piruvatosinasa: Se pasa un grupo fosfato a un ADP generando un ATP y piruvato

Metabolismo gluconeogénesis.

Lo opuesto al glucolisis

⦁        1-El piruvato se carboxila a oxalacetato a través del piruvato carboxilasa usando ATP

⦁        2-El oxalacetato se descarboxila y fosforila a fosfoenolpiruvato por medio del Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa y una molécula de GTP

⦁        3-8Son iguales al glucolisis, pero en inverso

⦁        8-Desfosforilación de Fructosa-1,6-bifosfato a Fructosa-6-fosfato

⦁        9-Fructosa-6-fosfato a Glucosa-6-fosfato por Fosfohexosa isomerasa

⦁        10-Glucosa-6-fosfato a Glucosa por glucosa-6-fosfatasa y se libera un grupo fosfato

Ruta de pentosa fosfato

⦁        Se compone de dos fases una oxidativa y una de interconversion de azucares

⦁        Se oxida la glucosa 6 fosfogluconoacetona .la 6 fosfloguconoacetona de hidroliza a 6-fosfoglucanato, este se oxida y descarboxila en ribulosa-5-fosfato y forma NADPH

⦁        Fase no oxidativa: Transcetolasa: una molécula de xilulosa 5-fosfato y una ribosa5-fosfato forman una sedoheptulosa-7-fosfato y un gloceraldehido-3-fosfato

⦁        Transeldolasa: La sepdoheptulosa-7-fosfato y un gliceraldehido-3-fosfato se combinan y forman una eritrosa-4-fosfato y una fructosa-6-fosfato.

Síntesis de glucógeno

⦁        La glucosa se convierte en UDP glucosa

⦁        El glucógeno sintasa agrega una molécula de glucosa en el extremo no reductor de una cadena de glucógeno

⦁        Se continúa agregando glucosas a la cadena y forma enlaces 1-4-glucosidos

⦁        La enzima ramifica la cadena de glucógenos y crea enlaces 1-6-glucosidicos.

⦁        Se sigue el proceso hasta alcanzar el tamaño optimo

Degradación de glucógeno

⦁        Se cataliza el extremo no reductor eliminando glucosa 1-fosfato.

⦁        Se isomeriza la glucosa1-fosfato en glucosa-6-fosfato por fosfoglucomutasa.

Fase 2

Ciclo de krebs

⦁        Reacción de condensación (citrato sintasa):

Acetil-CoA + Oxalacetato → Citrato

⦁        Isomerización (aconitasa):

Citrato → Cis-aconitato

⦁        Deshidratación (aconitasa):

Cis-aconitato → Isocitrato

⦁        Oxidación (isocitrato deshidrogenasa):

Isocitrato + NAD+ → Alfa-cetoglutarato + NADH + CO2

⦁        Oxidación (alfa-cetoglutarato deshidrogenasa):

Alfa-cetoglutarato + NAD+ → Succinil-CoA + NADH + CO2

⦁        Succinil-CoA síntetasa:

Succinil-CoA + GDP + Pi → Succinato + GTP + CoA

⦁        Desidrogenación (succinato deshidrogenasa):

Succinato + FAD → Fumarato + FADH2

⦁        Hidratación (fumarasa):

Fumarato + H2O → L-malato

⦁        Oxidación (malato deshidrogenasa):

L-malato + NAD+ → Oxalacetato + NADH + H+

El ciclo de Krebs es una serie de reacciones cíclicas que ocurren en la matriz mitocondrial y juega un papel fundamental en la producción de moléculas energéticas como el NADH y el FADH2, así como en la generación de intermediarios metabólicos clave para otras vías metabólicas.

Cadena de Transporte de electrones

⦁        Complejo I (NADH deshidrogenasa):

NADH + H+ + Coenzima Q → NAD+ + Coenzima QH2 + 4H+ (transferencia de electrones y bombeo de protones)

⦁        Coenzima Q (ubiquinona):

Coenzima QH2 → Coenzima Q + 2H+ (transferencia de electrones)

⦁        Complejo II (Succinato deshidrogenasa):

Succinato + FAD → Fumarato + FADH2 (transferencia de electrones)

⦁        Complejo III (Citocromo bc1 o complejo de oxidasa de ubiquinona):

Coenzima QH2 + 2 Citocromo c(Fe3+) → Coenzima Q + 2 Citocromo c(Fe2+) + 2H+ (transferencia de electrones y bombeo de protones)

⦁        Citocromo c (proteína transportadora de electrones):

2 Citocromo c(Fe2+) + 2H+ → 2 Citocromo c(Fe3+) + 2H+ (transferencia de electrones)

⦁        Complejo IV (Citocromo c oxidasa):

4 Citocromo c(Fe3+) + 4e- + 4H+ + O2 → 4 Citocromo c(Fe2+) + 2H2O (transferencia final de electrones y bombeo de protones)

La cadena de transporte de electrones es una serie de complejos proteicos ubicados en la membrana interna de la mitocondria que transfieren electrones a lo largo de la cadena, generando un gradiente de protones a través de la membrana mitocondrial interna que se utiliza para producir ATP a través de la fosforilación oxidativa. Este proceso es esencial para la producción eficiente de energía en forma de ATP en las células aeróbicas.

Beta-oxidacion de acidos grasos

⦁        Activación (Acil-CoA sintetasa):

Ácido graso + CoA + ATP → Acil-CoA + AMP + 2Pi

⦁        Deshidrogenación (Acil-CoA deshidrogenasa):

Acil-CoA + FAD → Trans-delta2-enoil-CoA + FADH2

⦁        Hidratación (Enoil-CoA hidratasa):

Trans-delta2-enoil-CoA + H2O → L-3-hidroxiacil-CoA

⦁        Deshidrogenación (3-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa):

L-3-hidroxiacil-CoA + NAD+ → 3-cetoacil-CoA + NADH + H+

⦁        Tiólisis (Tiolasa):

3-cetoacil-CoA + CoA-SH → Acil-CoA (más corto) + Acetil-CoA

La beta oxidación de ácidos grasos es un proceso catabólico que ocurre en la matriz mitocondrial de las células, donde los ácidos grasos se descomponen en unidades de dos carbonos (acetil-CoA), que luego ingresan al ciclo de Krebs para la producción de energía. Este proceso es esencial para la generación de ATP a partir de ácidos grasos, que son una importante fuente de energía almacenada en el cuerpo.

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