lanzaderas-dpir13

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I,
BIOQUÍMICA MÉDICA 2º AÑO - 2013
1- LANZADERAS
2- DESCARBOXILACIÓN DEL
PIRUVATO
Dr. Mynor A. Leiva Enríquez

Lanzaderas de sustrato.
• El NADH + H + no puede penetrar la
membrana mitocondrial.
• Transferencia de equivalentes reductores
(H+H) a través de la membrana
mitocondrial, por medio de pares de
sustratos relacionados por
deshidrogenasas adecuadas.
• Su destino final es formar H2O

Lanzadera de Glicerofosfato
• En el citoplasma, el NADH + H + reduce al fosfato
de Dihidroxiacetona, formando Glicerol-3-P.
• En la mitocondria, se oxida el Glicerol-3-P
regenerando fosfato de Dihidroxiacetona.
• Se reduce el FAD+ intramitocondrial, formando
FADH2 el cual lleva los equivalentes reductores a
la “puerta lateral” de la Cadena Respiratoria,
dando origen a 2 moléculas de ATP.

Lanz. Glicerofosfato, lado extramitocondrial.
• La enzima depende de NAD
• Repone el NAD oxidado necesario para
mantener la función de la Glucólisis.

Lanz. Glicerofosfato, espacio intermembrana
• La enzima superficie m.m.i depende de FAD
• Los 2 equivalentes reductores llevados a la
cadena respiratoria producen 2 moléculas de
ATP.

Lanzadera de Glicerofosfato
Fuente: Bioquímica Médica de BAYNES et. Al. 3ª. Edición,

Lanzadera de
Glicerofosfato
• Utilizada por
músculo
esquelético.
• Por esta vía el
NADH del
citoplasma
produce 2
Mol de ATP
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed Harvey -Ferrier

Llevar equivalentes
reductores a la mitocondria
por medio de la lanzadera de
GLICEROFOSFATO, sólo
permite hacer una parte del
recorrido de la cadena
respiratoria y genera 2
moléculas de ATP por cada
par de Hidrógenos
transportados.

Lanzadera de
Malato
• Debido a que el
oxalacetato no puede
atravesar la membrana
mitocondrial, se requieren
deshidrogenasas y
transaminasas que
funcionan en forma inversa
y complementaria en
ambos lados de la
membrana mitocondrial,
garantizando un proceso
cíclico.
• Permite la formación de 3
ATP por cada par de
hidrógenos llevados a la
Cadena Respiratoria.
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed Harvey -Ferrier

Se reduce el oxalacetato formando malato y reponiendo NAD.
El MALATO entra a la mitocondria a cambio de que salga alfa-cetoglutarato.
Se repone Oxalacetato Transaminando al alfa-ceto-glutarato con Aspartato.
El Glutamato resultante, entra a la mitocondria a cambio de que salga
aspartato.
VERIFICAR dirección correcta de las flechas del esquema
Fuente: Bioquímica Médica de BAYNES et. Al. 3ª. Edición,

El malato se oxida regenerando oxalacetato.
Se reduce el NAD llevando los “H” a la Cadena Respiratoria
El aspartato, producto de la transaminación, de nuevo lleva al
exterior los carbonos del Oxalacetato para completar el ciclo.
VERIFICAR dirección correcta de las flechas del esquema
Fuente: Bioquímica Médica de BAYNES et. Al. 3ª. Edición,

Llevar equivalentes reductores a la
mitocondria por medio de la lanzadera de
MALATO, permite hacer el recorrido
completo de la cadena respiratoria y
generar 3 moléculas de ATP

VERIFICAR dirección correcta de las flechas del esquema
Para fines de ilustración
Se exponen las dos
Lanzaderas. En las células
--según el órgano o tejido
que sea– sólo funciona
una:
La lanzadera de malato se
Encuentra en corazón e
hígado.
Fuente: Bioquímica Médica de BAYNES et. Al. 3ª. Edición,

Fuente: Bioquímica Médica. , BAYNES ET AL. 3ª. Ed. Editorial. Elsevier. Fuente: Fundamentos de Bioquímica, VOET ET AL. 2ª. Ed. Ed. Interamericana.

A B
C
Fuente: Bioquímica Médica. , BAYNES ET AL. 3ª. Ed. Editorial. Elsevier.
E
D
Metabolismo
del Piruvato
A: síntesis proteica , gluconeogénesis
uso de carbonos para obtener ATP
B: glucólisis anaeróbica , gluco-
neogénesis, solución lactato-ringer
C: vía específica de gluconeogénesis.
produce malato para exportar…
D: vía complementaria de la glucólisis
entrada de carbonos al ciclo de Krebs
E: primera reacción (regulable) del
Ciclo de Krebs.
a) Si se requiere ATP prosigue el ciclo
b) Si no se requiere ATP, el citrato sale
al citoplasma para lipogénesis (AG y
TAG ó Colesterol)

C. Piruvato deshidrogenasa
• Localizado en la mitocondria
• Complejo multienzimático
3 enzimas:
Piruvato deshidrogenasa (E 1)
Dihidrolipoil transacetilasa (E 2)
Dihidrolipoil deshidrogenasa (E 3)
5 coenzimas
Acido lipóico
Pirofosfato de tiamina
FAD
NAD
CoA

Descarboxilación oxidativa del piruvato
• Proceso intramitocondrial que permite la
formación de Acetil-CoA a partir del
Piruvato.
• Produce NADH + H+ aprovechable en la
cadena respiratoria.
• Libera CO2
• Participan 3 enzimas y 5 coenzimas
formando un complejo funcional.

Descarboxilación
oxidativa del
piruvato
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed
Harvey -Ferrier

Descarboxilación oxidativa del piruvato
Piruvato + CoA +NAD CO2 + Acetil-CoA + NADH+H
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed Harvey -Ferrier

Descarboxilación oxidativa del piruvato
Piruvato + CoA +NAD CO2 + Acetil-CoA + NADH+H
Fuente: Bioquímica Médica. , BAYNES ET AL.
3ª. Edición. Editorial. Elsevier.

Descarboxilación
oxidativa del
piruvato
Piruvato + CoA +NAD
CO2 + Acetil-CoA + NADH+H
Fuente: Bioquímica Médica. , BAYNES ET AL.
3ª. Edición. Editorial. Elsevier.

Descarboxilación oxidativa del piruvato
• La enzima Piruvato deshidrogenasa usa
como herramienta la coenzima
pirofosfato de tiamina.
• La enzima Dihidrolipoilo Transacetilasa
usa como herramienta la coenzima lipoamida
y traslada a la Co-A.
• La enzima Dihidrolipoilo Deshidrogenasa
usa como herramienta la coenzima FAD y
modifica al NAD

Descarboxilación oxidativa del piruvato
• Desde que se metaboliza una molécula de
glucosa en condiciones aeróbicas, se producen en
total 16 moléculas de ATP:
• por GLUCÓLISIS 4 ATP
• la LANZADERA DE MALATO 6 ATP
• la DESCARBOXILACIÓN
OXIDATIVA DEL PIRUVATO, 6 ATP
• La actividad de la lanzadera y la
descarboxilación del piruvato
se cumplen 2 veces.

4 ATP a nivel del sustrato, 6 ATP de cadena respiratoria y 6 ATP al formar Acetil-CoA

REGULACIÓN DE PIRUVATO
DESHIDROGENASA
• MODIFICACIONES ALOSTÉRICAS
–Por sus productos finales
–Acetil CoA, NADH+H y ATP
• MODIFICACIONES COVALENTES
–Por Fosforilación (Cinasa)
–Por desfosforilación (fosfatasa)

REGULACIÓN COMPLEJO PD
-Inhibidores
NADH, Acetil CoA
y ATP efectores
alostéricos
negativos
Activan Cinasa (P)
-Activadores
Disminución de
NADH, Acetil CoA
y ATP
Activa Fosfatasa
(insulina)
Fuente: Bioquímica Médica. , BAYNES ET AL.
3ª. Edición. Editorial. Elsevier.

Proteínas
Aminoácidos
Cetogénesis
mitocondria
PROCEDENCIA Y DESTINO DE ACETIL-CoA
Glucosa
Piruvato
Acetil-CoA
Ciclo
de
Krebs
C. Respiratoria
ATP + CO2 + H2O
Glicerol
T A G
Ác. Grasos
Esteroides
Colesterol
Citrato Acetil-CoA
citoplasma
Ác. grasos
T A G

GRACIAS