Vía de Pentosa-fosfato - Bioquímica

Transcripción

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I,
UNIDAD DIDÁCTICA: BIOQUÍMICA MÉDICA
2º AÑO
CICLO ACADÉMICO 2,013
VÍA DE PENTOSA –
FOSFATO
DR. MYNOR A. LEIVA ENRÍQUEZ
Fuente: Bioquímica, Harvey - Ferrier, 5ª. Ed.
Fuente: Fundamentos de Bioquímica. 2ª. Ed. Voet, Voet, Pratt .
DEFINICIÓN:
Vía que utiliza una
hexosa (glucosa)
para generar azúcares
de 5 carbonos
(pentosas) y
equivalentes reducidos.
Vía citosólica
Estimulada por la
insulina y en estado
postprandial
30% de la oxidación de
glucosa en el hígado y
10% en el eritrocito
utiliza esta vía.
DEFINICION:
Via anabólica que utiliza una hexosa
(glucosa) para generar azúcares de 5
carbonos (pentosas), necesarias para
formar nucleótidos y equivalentes
reducidos NADPH, necesarios en la
lipogénesis, esteroidogénesis y
derivaciones.
30% de la oxidación de glucosa en el
hígado y 10% en el eritrocito utiliza esta
vía.
Se divide en 3 etapas:
Reacción de oxidación (produce
NADPH y ribulosa 5-P)
Reacciones de isomerización
epimerización (tranforma Ru5P en
ribosa 5-P o xilulosa 5-P .
Reacción de ruptura y formación
enlace c-c. (convierte dos Xu5P y una
R5P en dos de F6P y una GAP.
FASE OXIDATIVA
FUNCIONES:
Generar equivalentes reductores
(NADPH) que participan en
reacciones de biosíntesis.
Proveer a la célula de ribosa 5-P
para la síntesis de nucleósidos y
nucleótidos.
¿PARA QUÉ SE USA EL NADPH?
En reacción de biosíntesis de ácidos
grasos, esteroides y ác. biliares (hígado,
glándula mamaria durante la lactancia,
testículo, tejido adiposo y corteza
suprarrenal).
En el eritrocito regenerar glutatión
reducido y la reducción de la hemoglobina
oxidada.
En hígado para desintoxicar y eliminar
medicamentos.
ESTRUCTURA DEL
NADPH
Útil en
reacciones
de
biosíntesis
reductora.
RUTA CITOSÓLICA
Se divide en 3 etapas:
1. Reacción de oxidación (produce
NADPH y ribulosa 5-P)
2. Reacciones de isomerización
epimerización (tranforma Ru5P en
ribosa 5-P o xilulosa 5-P) .
3. Reacción de ruptura y formación
enlace c-c. (convierte dos Xu5P y una
R5P en dos de F6P y una GAP.
FASE OXIDATIVA
Fuente: Bioquímica Médica, MATHEWS, 3ª. Ed.
El estadío redox de la vía
de las pentosas – fosfato.
Una secuencia de tres
enzimas forman 2 moles
de NADPH por cada mol de
Glucosa-6-Fosfato, que se
convierte en RIBULOSA-5fosfato, con producción de
CO2.
Fuente: Bioquímica Médica, Baynes – Dominiczak, 3ª. Ed.
Primera reacción: formación del primer NADPH.
LA REACCIÓN GLOBAL
3 G-6-P + 6 NADP
+ 3 H2O

6 NADPH + 6 H+ + 3 CO2
+ 2 F-6-P + 1 GAP
HIDRÓLISIS
LA FORMACIÓN DE
RIBULOSA-5-FOSFATO
COMPLETA LA ETAPA
OXIDATIVA DE LA VÍA
DE LAS PENTOSAS
FOSFATO.
Se generan
2 moléculas de NADPH
Por cada molécula de
Glucosa-6-P que se
Aprovecha en esta vía.
DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA
DEL 6-FOSFOGLUCONATO.
FASE DE
INTERCONVERSIÓN
FASE DE INTERCONVERSIÓN
DE LA VÍA DE LA PENTOSA –
FOSFATO.
Isomerización y Epimerización:
Las estructuras carbonadas de
TRES MOLÉCULAS DE
RIBULOSA-5-FOSFATO son
utilizadas para formar:
2 moléculas de
FRUCTOSA-6-P y
1 molécula de
GLICERALDEHÍDO-3-P.
Transaldolasas
• catalizan transferencia de fragmentos
de 2 carbonos.
Trancetolasas
• catalizan transferencia de fragmentos
de 3 carbonos. Utilizan al pirofosfato
de tiamina como coenzima.
Ribulosa 5- fosfato
epimerasa
LA REACCIÓN
GLOBAL
3 G-6-P + 6
NADP
+ 3 H2O

6 NADPH + 6 H+
+ 3 CO2
+ 2 F-6-P + 1
GAP
La
TRANCETOLASA
cataliza las
reacciones de
transferencia de
2 carbonos
Transcetolasa
La enzima transcetolasa cataliza la
transferencia de unidades de 2 carbonos.
Tiene como cofactor al pirofosfato de
TIAMINA.
La ETAPA 3
Reacciones de RUPTURA Y
FORMACIÓN DE ENLACE
CARBONO-CARBONO:
Corresponde a la conversión
de dos moléculas de
xilulosa-5-P y una molécula
de ribosa-5-P en dos
moléculas de fructosa-6-P y
una molécula de
Gliceraldehído-3-P.
Transaldolasa
La transaldolasa cataliza la
transferencia de unidades de 3
carbonos:
LA REACCIÓN
GLOBAL
3 G-6-P + 6
NADP
+ 3 H2O

6 NADPH + 6 H+
+ 3 CO2
+ 2 F-6-P + 1
GAP
Última reacción…
Transcetolasa
LA REACCIÓN
GLOBAL
3 G-6-P + 6
NADP
+ 3 H2O

6 NADPH + 6 H+
+ 3 CO2
+ 2 F-6-P + 1
GAP
VÍA DE LAS PENTOSAS-FOSFATO:
REACCIONES EN EQUILIBRIO
Sustratos
Productos
Enzima
Ribulosa-5-P

Ribosa-5-P
Isomerasa
2 Ribulosa-5-P

2 Xilulosa-5-P
Epimerasa

Gliceraldehído-3-P
+ sedoheptulosa-7-P
Transcetolasa
Eritrosa-4-P
+ Fructosa-6-P
Transaldolasa

Gliceraldehído-3-P
+ fructosa-6-P
Transcetolasa

Gliceraldehído-3-P
+ 2 fructosa-6-P
Xilulosa-5-P
+ Ribosa-5-P
Sedoheptulosa-7-P

+ gliceraldehído-3-P
Xilulosa-5-P
+ eritrosa-4-P
3 Ribulosa-5-P
Si no se requiere
seguir formando
nucleótidos, los
elementos pueden
regresar al
metabolismo
glucolítico.
RELACIÓN
ENTRE LA
GLUCÓLISIS Y
LA VÍA DE LAS
PENTOSAS
FOSFATO:
La vía de las
pentosas
fosfato, que
comienza con
la G6P
producida en
la etapa 2 de la
glucólisis,
genera NADPH
que se utiliza
en las
reacciones
reductoras y
R5P para la
síntesis de
nucleótidos.
FUNCIONES:
Generar
equivalentes
reductores
(NADPH)
que
participan en
reacciones
de
biosíntesis.
• Proveer a la
célula de
ribosa 5-P
para la
síntesis de
nucleósidos y
nucleótidos.
FUNCIÓN DE LA VIA
PENTOSA FOSFATO EN
EL ERITROCITO
La función del glutatión en el eritrocito es eliminar en
forma reductora el peróxido de hidrógeno e hidroperóxidos
orgánicos, que son metabolitos reactivos del oxígeno,
capaces de producir daño en la hemoglobina y de
fosfolípidos de las membranas celulares, con lo que se
presenta lisis celular. GSSG representa el glutatión
oxidado
La función del glutatión en el eritrocito es eliminar en
forma reductora el peróxido de hidrógeno e hidroperóxidos
orgánicos, que son metabolitos reactivos del oxígeno,
capaces de producir daño en la hemoglobina y de
fosfolípidos de las membranas celulares, con lo que se
presenta lisis celular. GSSG representa el glutatión
oxidado
El suministro constante de NADPH es vital para la
subsistencia del eritrocito.
Los pacientes con deficiencias de la enzima glucosa-6fosfato deshidrogenasa son sensibles al daño
oxidativo.
En ellos el consumo de PRIMAQUINA o de HABAS
(favismo) puede inducir anemia hemolítica.
ACTIVIDADES ANTIOXIDANTES DEL
GLUTATIÓN
ESPECIES REACTIVAS
DE OXÍGENO
Pueden inducir daño al DNA (cáncer, envejecimiento), a
proteínas y lípidos insaturados y propiciar apoptosis.
Acciones de las Enzimas antioxidantes:
CATALASA, SUPERÓXIDO DISMUTASA Y GLUTATION PEROXIDASA
GLUTATION
REDUCCIÓN POR EL
NADPH DEL
PERÓXIDO DE
HIDRÓGENO,
MEDIANTE LA
ACCIÓN DEL
GLUTATION.
GLUTATIÓN
CITOCROMO
P450
R-H + O2 + NADPH + H

R-OH + H20 + NADP+
FORMACIÓN DE ESTEROIDES,
ACIDOS BILIARES
METABOLISMO DE VITAMINA D3
XENOBIÓTICOS
FAGOCITOSIS
1- UNIÓN DEL PATÓGENO A UNA
CÉLULA FAGOCITARIA.
2- INGESTIÓN DEL
MICROORGANISMO
3- DESTRUCCIÓN DEL
MICROORGANISMO
ACTIVIDAD DE “ESTALLIDO
RESPIRATORIO”:
NADPH OXIDASA
SUPEROXIDO DISMUTASA
MIELOPEROXIDASA
(ÁCIDO HIPOCLOROSO)
OXIDO NITRICO
RELAJA EL MÚSCULO LISO
EVITA LA AGREGACIÓN
PLAQUETARIA
FUNCIONA COMO
NEUROTRANSMISOR EN EL
CEREBRO
MEDIA FUNCIONES TUMORICIDAS
Y BACTERICIDAS DE LOS
MACRÓFAGOS
DEFICIENCIA
Anemia hemolítica: deficiencia de
glucosa 6-P deshidrogenasa
Síndrome de Wernicke-korsakoff
por deficiente función de la
trancetolasa al no haber fosfato
de tiamina.
CARENCIA DE G6PD
Actividad normal
Aun en celulas viejas
Evita hemolisis y
Daño oxidativo
v
Variantes en
enzimas
defectuosas.
DEFICIENCIA DE G6DP
HASTA LA PRÓXIMA…
ÉXITOS EN EL PRIMER
PARCIAL
Dr. LEIVA

Vía de Pentosa-fosfato - Bioquímica

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