Ciclo de Calvin y el ciclo de las pentosasDRA. SOBEIDA SÁNCHEZ NIETO
DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA
FACULTAD DE QUÍMICA
UNAM
56225295
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Rubisco1. Rubisco (ribulose-1,5-bisphosphate
carboxylase/oxygenase)
2. Enzima responsable de la asimilación de carbono
3. La expresión en antisentido en plantas de tabaco del gene para la rubisco ocasiona una disminución importante en el contenido de la enzima y también en la talla de la planta
4. En condiciones normales tenemos 20% O2 y 0.039% CO2 (390 μL L-1). Entonces la enzima puede llevar de manera ineficiente la asimilación de carbono.
5. Rubisco require ser activada para tener su máximaactividad y remover posibles inhibidores, la rubisco activasa realiza está función.
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Ciclo de Calvin1. Tres carboxilaciones deben de ocurrir para
obtener 6 moles de fosfoglicerato (18 carbonos)
2. En cada vuelta del ciclo participan 3 moléculas de RuBP (15 carbonos)
3. Entonces la ganancia neta de 3 carbonos
4. Para regenerar lasmoléculas de RuBP se necesitan 9 ATPs y 6 NADPH
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Temas a revisar
1. Conexión con la vía oxidativa de la glucosa.
2. Ocurre en dos fases:a) Fase oxidativa
b) Fase no oxidativa
3. Regulación
4. Importancia de la vía.
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Vía alternativa de la oxidación de la glucosa: ciclo de las pentosas
Citosol
Productos se utilizan en reacciones biosintéticas
Glucosa
Glucosa 6P
Piruvato
Acetil-CoA
H2O y energía
NADH
energía
CO2
Ribosa 5P
2NADPH
CO2
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Vías que dependen de los metabolitos del ciclo de pentosas.
Metabolito Vía metabólica
NADPH Biosíntesis de ácidos grasos
Biosíntesis de colesterol
Biosíntesis de neurotransmisores
Biosíntesis de nucleótidos
Reducción del glutatión oxidado
Citocromo P450 monooxigenasa
Ribosa Biosíntesis de nucleótidos
(DNA, RNA, ATP, NADH, FAD, CoA)
Glucólisis (interconversión a
intermediarios metabólicos)
Fructosa 6P Glucólisis
Gliceraldehído 3P Glucólisis
Síntesis de triacilgliceroles
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La vía de las pentosas ocurre en dos fases:
Fase oxidativa
ocurre la descarboxilaciónoxidativa de la glucosa-6P
Fase no oxidativa
metabolismo reversible de interconversión de C3P, C4P, C5P, C6P, C7P
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La fase oxidativa de la vía
1. Generación oxidativa de NADPH.
2. Dos deshidrogenasas involucradas
3. Se pierde un C.
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Fase no oxidativa: isomerasa y epimerasa
A partir de:
3Ru5PR5P+2Xu5P
Se tienen en total 15 carbonos en tres pentosas
Ru5P
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TrancetolasaTransfiere unidades de C2 de una cetosa (xilulosa 5P) a una aldosa.
5C 5C 3C 7C
OPPi
TPP
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Enzimas involucradas en la vía de las pentosas fosfato
Reaction Enzyme
Oxidative phase
Glucose 6-phosphate + NADP+→ 6-phosphoglucono-δ-lactone + NADPH + H+ Glucose 6-phosphate dehydrogenase
6-Phosphoglucono-δ-lactone + H2O → 6-phosphogluconate + H+ Lactonase
6-Phosphogluconate + NADP+→ ribulose 5-phosphate + CO2 + NADPH 6-Phosphogluconate dehydrogenase
Nonoxidative Phase
Ribulose 5-phosphate ribose 5-phosphate Phosphopentose isomerase
Ribulose 5-phosphate xylulose 5-phosphate Phosphopentose epimerase
Xylulose 5-phosphate + ribose 5-phosphate sedoheptulose 7-phosphate +
glyceraldehyde 3-phosphate
Transketolase
Sedoheptulose 7-phosphate + glyceraldehyde 3-phosphate fructose 6-phosphate +
erythrose 4-phosphate
Transaldolase
Xylulose 5-phosphate + erythrose 4-phosphate fructose 6-phosphate +
glyceraldehyde 3-phosphate
Transketolase
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Regulación de la vía de pentosasEl NADP+ esencial para la oxidación de la G6P
Glucosa 6 fosfato deshidrogenasa 21
Eritrocitos con cuerpos de Heinz
Células rojas obtenidas de una persona con deficiencia de glucosa-6P
deshidrogenasa.
Las partículas oscuras son llamadoscuerpos de Heinz, se encuentrandentro de las células en agregados deproteína desnaturalizada o degradadaque se adhiere a la membrana y se tiñecon colorantes básicos. Las célulasrojas de estas personas son muysusceptibles a daño oxidativo
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La deficiencia en G6PDH
Deficiencia encontrada en afro-americanos, en donde la actividad de la enzima es 10 veces menor a lo normal.
11% de afro-americanos la padecen, sin embargo es ventajosa en ciertas condiciones ambientales.
La deficiencia en G6PDH protege contra la malaria. El parásito que causa la enfermedad, Plasmodiumfalciparum, requiere glutatión reducido y los productos de la vía de las pentosas para su crecimiento óptimo.
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Fijación de CO2. Plantas C3
1 (3 fosfoglicerato) o 3-PGA y la formación de 1 P-glicolato
1•Triosa exportada hacia el citosol
•Usada en el citosol para la síntesis de sacarosa
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•Triosa reciclada para producir más ribulosa 1,5 bi fosfato( RuBP )
3• triosa usada para la síntesis de almidón
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Fijación de CO2. Plantas C3
La concentración de 3-PGA comienza a disminuir justo cuando se sintetiza sacarosa y almidón en la hoja
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En las hojas se privilegia la síntesis de sacarosa y almidón
Almidón
Amilosa Amilopectina
Ciclo de
Calvin
glucosa
Translocador
SacarosaCitosol Cloroplasto
Sacarosa fosfato
Exp
ort
eEx
po
rte
Almidón en el cloroplasto
Sacarosa en el citosol
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Y en los tejidos no verdes..La sacarosa llega a través del floema:
1. la sacarosa o los productos de su hidrólisis (glucosa y fructosa) para el metabolismo,
2. para almacenar almidón en el amiloplasto o
3. almacenar las hexosas en la vacuola
Almidón Amiloplasto
TCA-ciclo Respiración
Glucólisis
Sacarosa
Sac
Hex
Vacuola
Fru
GluAlmidón AmiloplastoAlmidón Amiloplasto
TCA-ciclo RespiraciónTCA-ciclo Respiración
GlucólisisGlucólisis
SacarosaSacarosa
Sac
Hex
Vacuola
Fru
Glu
Invertasa
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