CUESTIONARIO1. Cuál es la función del acido tricloroacetico? Ácido tricloroacético (también conocido como Ácido tricloroetanóico) es un análogo del ácido acético en el cual los tres átomos de hidrogeno del grupo metilo fueron substituidos por átomos de cloro. Tiene fórmula química CCl3COOH. ES preparado por la reacción del cloro con al ácido acético en la presencia de un catalizador adecuado. CH3COOH + 3 Cl2 → CCl3COOH + 3 HCl ES anchamente usado en bioquímica para la precipitación de macromoléculas tal como proteínas, ADN y RNA. Su sal de sódio es usado como un herbicida. Soluciones conteniendo ácido tricloroacético como ingrediente son usadas para el tratamiento de verrugas, incluyendo verrugas genitales. ES considerado seguro para el uso con este propósito durante gestação.[1] Sales de ácido tricloroacético son llamados tricloroacetatos. Reducción de ácido tricloroacético resulta en ácido dicloroacético, un compuesto farmacológicamente activo que se muestra promisor en el tratamiento de cáncer. 2. Cuál es la reacción de la 2,4 dinitrofenilhidrazina con el piruvato? Los metabolitos de piruvato y acetaldehído se encuentran presentes normalmente en muy bajas concentraciones, por tanto para demostrar su existencia como intermediario en el camino metabólico, es necesario impedir que sean transformados en otros compuestos. Este proceso se usa mucho cuando se investigan caminos metabólicos y se hace bloqueando la enzima que catalizas la conversión del compuesto, que se está investigando mediante inhibidores. La pirúvico-descarboxilasa no es activa en soluciones ligeramente alcalinas, de manera que el piruvato se acumula y su presencia puede demostrarse por la reacción con nitroprusiato de sodio o 2,4 dinitrofenilhidrocina. Que función cumple el NAD+ en la producción de piruvato? La enzima Glicerol-3-fosfato deshidrogenasa (NAD+) EC 1.3-DNFH puede usarse para distinguir entre diversos compuestos con grupos carbonilos. Esta reacción es catalizada por la glicerol-3-fosfato deshidrogenasa en el citosol. en vez del propio NADH. La solución es que los electrones del NADH. sean transportados a través de esta membrana. Una de las maneras de introducir electrones del NADH en la cadena respiratoria es la lanzadera del glicerol-3-fosfato. El glicerol-3-fosfato es reoxidizado a dihidroxiacetona fosfato en la superficie exterior de la membrana interior mitocondrial por una isozima de la glicerol-3-fosfato . Glicerol-3-fosfato + NAD+ dihidroxiacetona fosfato + NADH Esta enzima también cataliza las reacciones de oxidación y reducción del propano-1.2diol y del sulfato de glicerona respectivamente. El primer paso es transferir un par de electrones desde el NADH a la dihidroxiacetona fosfato. no reacciona con otros grupos funcionales que contengan carbonilos.8 cataliza la reacción de oxidación del glicerol-3-fosfato a dihidroxiacetona fosfato utilizando NAD+ como aceptor de electrones. como los ácidos carboxílicos. 3. Gracias a ello la 2. pero con mucha menos afinidad.1. Este método es particularmente importante porque las determinaciones de punto de fusión requieren tan sólo instrumental de bajo costo. Durante la glicólisis se genera NADH en el citosol en la oxidación del gliceraldehído-3fosfato y se debe regenerar más NAD+ para que la glicólisis continúe. amidas y ésteres. para formar glicerol3-fosfato.1. Esta aplicación en química analítica fue desarrollada por Brady y Elsmie. El NADH no puede pasar a la mitocondria para ser oxidado por la cadena respiratoria ya que la membrana interior mitocondrial es impermeable al NADH y NAD+.[3] Además.Oxidación aeróbica y anaeróbica de glucosa en la levadura Los cristales de las distintas hidrazonas tienen puntos de fusión y ebullición característicos. un intermedio glicolítico. en el corazón y en el hígado. lípidos y carbohidratos) con producción de CO2 como desecho. Consiste esta ruta en 10 reacciones enzimáticas que . también se llama ciclo de los ácidos tricarboxílicos. y como da origen a otros ácidos tricarboxílicos. los electrones del NADH citosólico son transportados a la mitocondria por la lanzadera del malato-aspartato que está formada por 2 transportadores y 4 enzimas (2 unidades de la malato deshidrogenasa y 2 unidades de la aspartato transaminasa). Cada molécula de NAD+ acepta 2 electrones y 1 protón. El oxalacetato que se desprende en forma de CO2 corresponde al oxalacetato y no al último acetilo incorporado. si por el contrario hay exceso de ADP la velocidad del ciclo aumenta4. 4. En cambio. En consecuencia. Consulte la vía de la glicolisis y determine los pasos irreversibles de esta vía? La glucólisis es la vía metabólica encargada de oxidar o fermentar la glucosa y así obtener energía para la célula. Algunos insectos no tienen L-lactato deshidrogenasa y son completamente dependientes de la lanzadera del glicerol-3-fosfato para regeneral el NAD+ citosólico.dehidrogenasa unida a la membrana. pues en todos los organismos aerobios. de allí el nombre de ciclo del ácido cítrico. para dar citrato. Esta reacción regenera la dihidroxiacetona fosfato. El ciclo de Krebs tiene lugar en las mitocondrias de las plantas y animales. Además se genera un GTP a partir de GDP + fosfato inorgánico que dará posteriormente un ATP3. El protón y uno de los electrones se une a un átomo de carbono de la molécula de NAD+. La velocidad de las enzimas para regular el ciclo depende básicamente de la cantidad de ATP. el oxalacetato que se regenera al final del ciclo no contiene los mismos átomos de carbón que el oxalacetato original. Esta forma reducida de NAD+ se denomina NADH. Así se resume la utilidad y la productividad del ciclo. Por último. reducción de coenzimas que van a transportar átomos de hidrógeno y electrones que se utilizarán en la cadena respiratoria para la formación de ATP y de una molécula de GTP que reaccionará con el ADP y formará ATP. El NADH es el principal intermediario entre el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria. En cada vuelta del ciclo se oxida un residuo acetil CoA a dos moléculas de CO2. La lanzadera del glicerol-3-fosfato se utiliza mucho en los músculos ya que permite mantener una alta velocidad de fosforilación oxidativa. Un par de electrones se transfiere desde el glicerol3-fosfato al grupo prostético FAD de la enzima para producir FADH2. éste se condensa con una molécula de oxalacetato. El ciclo de Krebs representa la vía final común de la oxidación aeróbica de todos los sustratos de la dieta (proteínas. mientras que en los procariotas ese ciclo ocurre en el citosol. El punto de entrada de todos los combustibles al ciclo de Krebs a través del intermediario metabólico acetil CoA. si hay demasiado. se hace. simultáneamente se reducen 4 coenzimas 3 NAD+ a 3 NADH y 1 FAD a 1 FADH2. la flavina reducida transfiere sus electrones a al transportador de electrones Q que entra en la cadena respiratoria como QH2. el otro electrón neutraliza la carga positiva. la velocidad de ciclo disminuye y. Etapas de la glucólisis La glucólisis se divide en dos partes principales y diez reacciones enzimáticas. De esta forma se evita la pérdida de sustrato energético para la célula. cuando se creen dos moléculas de gliceraldehido que finalmente serán las precursoras del piruvato. que se describen a continuación. y el paso 4. γ-P o Pγ) sea un blanco más fácil para el ataque nucleofílico que realiza el grupo hidroxilo (OH) del sexto carbono de la glucosa. Fase de gasto de energía (ATP) Esta primera fase de la glucólisis consiste en transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de gliceraldehído. La isomerización ocurre en una reacción de 4 pasos. y utiliza de sustrato MgATP2+. Esta activación ocurre por la transferencia de un grupo fosfato del ATP.convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato. 2o paso: Glucosa-6-P isomerasa Éste es un paso importante. ya que este catión permite que el último fosfato del ATP (fosfato gamma.[7] la cual puede fosforilar (añadir un grupo fosfato) a moléculas similares a la glucosa. Hasta el momento solo se ha consumido energía (ATP). y la segunda ventaja es que la glucosa-6-fosfato no puede cruzar la membrana celular -a diferencia de la glucosa-ya que en la célula no existe un transportador de G6P. Es la vía inicial del catabolismo (degradación) de carbohidratos. Técnicamente hablando. la hexoquinasa sólo fosforila las D-hexosas. sin embargo. que agregará un grupo fosfato al producto de esta reacción. lo que es posible debido al Mg2+ que apantalla las cargas de los otros dos fosfatos. una reacción catalizada por la enzima hexoquinasa. mediante la enzima glucosa-6-fosfato isomerasa. como la fructosa y manosa. mencionado anteriormente. 1er paso: Hexoquinasa La primera reacción de la glucólisis es la fosforilación de la glucosa. que implica la apertura del anillo y un traspaso de protones a través de un intermediario cis-enedio . puesto que aquí se define la geometría molecular que afectará los dos pasos críticos en la glucólisis: El próximo paso. la glucosa-6-fosfato se isomeriza a fructosa-6-fosfato. Las ventajas de fosforilar la glucosa son 2: La primera es hacer de la glucosa un metabolito más reactivo. donde finalmente se obtendrá el beneficio final de 4 moléculas de ATP. En esta reacción. en la segunda etapa. el gliceraldehído es convertido a una molécula de mucha energía. para activarla (aumentar su energía) y así poder utilizarla en otros procesos cuando sea necesario. el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo. Esta reacción tiene una energía libre (ΔG) entre 20 a 25 kJ/mol. 4o paso: Aldolasa La enzima aldolasa (fructosa-1. La fosfofructoquinasa tiene centros alostéricos. También este fosfato tendrá una baja energía de hidrólisis. como en los intermediarios de reacción.6-bifosfato aldolasa). El nuevo producto se denominará fructosa-1. Esta reacción posee una energía libre en condiciones estándar positiva. considerando las concentraciones intracelulares reales del reactivo y el producto. . De aquí en adelante. Éste es el último paso de la "fase de gasto de energía". Por el mismo motivo que en la primera reacción. 3er paso: Fosfofructoquinasa Fosforilación de la fructosa 6-fosfato en el carbono 1. con gasto de un ATP. lo cual implicaría un proceso no favorecido.6-bifosfato. La irreversibilidad es importante. por lo tanto en condiciones estándar no ocurre de manera espontánea. el punto de control no está colocado en la primera reacción. el proceso es irreversible. que difieren tanto en el tipo de organismos donde se expresan. Hasta esta reacción hay intervención de energía (ATP). las reacciones a seguir ocurrirán dos veces. sensibles a las concentraciones de intermediarios como citrato y ácidos grasos. Sólo hemos gastado ATP en el primer paso (hexoquinasa) y el tercer paso (fosfofructoquinasa-1). Existen dos tipos de aldolasa. Como hay otros sustratos aparte de la glucosa que entran en la glucólisis. sino en ésta. a través de la enzima fosfofructoquinasa-1 (PFK1). en condiciones intracelulares la energía libre es pequeña debido a la baja concentración de los sustratos. Cabe recordar que el 4to paso (aldolasa) genera una molécula de gliceraldehído-3-fosfato. rompe la fructosa-1. Sin embargo.7 kJ/mol la reacción es no espontánea y se debe acoplar. 5o paso: Triosa fosfato isomerasa Puesto que sólo el gliceraldehído-3-fosfato puede seguir los pasos restantes de la glucólisis. por lo que la dirección favorecida es hacia la formación de G3P. mediante una condensación aldólica reversible. se encuentra que la energía libre total es negativa. la otra molécula generada por la reacción anterior (dihidroxiacetona-fosfato) es isomerizada (convertida) en gliceraldehído-3-fosfato. lo que permite que esta reacción sea reversible. mientras que el 5to paso genera una segunda molécula de éste. Liberando una enzima llamada fosfructocinasa-2 que fosforila en el carbono 2 y regula la reacción. sin embargo al igual que para la reacción 4. ya que la hace ser el punto de control de la glucólisis.Puesto que la energía libre de esta reacción es igual a +1.6-bifosfato en dos moléculas de tres carbonos (triosas): dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído-3-fosfato. debido a las 2 moléculas de gliceraldehído generadas de esta fase. 3 bifosfoglicerato empuja a la enzima GAP deshidrogenasa a aumentar sus reservas. y de ésta manera aumentar la energía del compuesto. La cuantificacion de la energía libre para el acople de ambas reacciones es de alrededor de -12 kJ/mol. Son energías similares y por tanto reversibles. Lo único que ocurre aquí es el cambio de posición del fosfato del C3 al C2. Técnicamente. 9o paso: Enolasa La enzima enolasa propicia la formación de un doble enlace en el 2-fosfoglicerato. que es un derivado de un carboxilo fosfatado. El NAD+ se reduce por la incorporación de algún [H+] dando como resultado una molécula de NADH de carga neutra. en total se recuperan 2 ATP en esta etapa. Nótese que la enzima fue nombrada por la reacción inversa a la mostrada. el NAD+ se reduce. Ésta manera de obtener ATP sin la necesidad de O2 se denomina fosforilación a nivel de sustrato. el descenso en las reservas de 1. donde una reacción energéticamente desfavorable (paso 6) es seguida por una reacción muy favorable energéticamente (paso 7) que induce la primera reacción. la enzima que cataliza esta reacción es la fosfoglicerato mutasa.Fase de beneficio Energético 6o paso: Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa Esta reacción consiste en oxidar el gliceraldehído-3-fosfato utilizando NAD+ para añadir un ion fosfato a la molécula. la cual es realizada por la enzima gliceraldehído-3fosfato deshidrogenasa o bien. GAP deshidrogenasa en 5 pasos. Mientras el grupo aldehído se oxida. Como la glucosa se transformo en 2 moléculas de gliceraldehído.3bisfosfoglicerato a una molécula de ADP. 7o paso: Fosfoglicerato quinasa En este paso. generando así la primera molécula de ATP de la vía. como la célula se mantiene en equilibrio. En otras palabras. lo que hace de esta reacción una reacción redox. y que ésta opera en ambas direcciones. la enzima fosfoglicerato quinasa transfiere el grupo fosfato de 1. Los pasos 6 y 7 de la glucólisis nos muestran un caso de acoplamiento de reacciones. . El resultado es el fosfoenolpiruvato. 8o paso: Fosfoglicerato mutasa Se isomeriza el 3-fosfoglicerato procedente de la reacción anterior dando 2fosfoglicerato. con una variación de energía libre cercana a cero. eliminando una molécula de agua formada por el hidrógeno del C2 y el OH del C3. el grupo aldehído se oxida a un grupo acil-fosfato. Este compuesto posee una energía de hidrólisis sumamente alta (cercana a los 50 kJ/mol) por lo que se da inicio al proceso de reacciones que permitirán recuperar el ATP más adelante. 10o paso: Piruvato quinasa Desfosforilación del fosfoenolpiruvato. . se puede entrar al ciclo de Krebs (que. obteniéndose piruvato y ATP.4 kJ/mol. mediante un paso de oxidación intermedio llamado descarboxilación oxidativa. formándose en acetilCoA gracias a la enzima piruvato deshidrogenasa. Reacción irreversible mediada por la piruvato quinasa. por lo tanto la reacción es favorable e irreversible. junto con la cadena de transporte de electrones. que pasa a ser NADH más H+ y ganando un CoA-SH (coenzima A). se denomina respiración. ya que se consumen 2 ATP en la primera fase. perdiendo CO2 y un electrón que oxida el NAD+. El rendimiento total de la glucólisis de una sola glucosa (6C) es de 2 ATP y no 4 (dos por cada gliceraldehído-3-fosfato (3C)). mediante el cual el piruvato pasa al interior de la mitocondria. La energía libre es de -31. El enzima piruvato quinasa es dependiente de magnesio y potasio. Con la molécula de piruvato. y 2 NADH (que dejarán los electrones Nc en la cadena de transporte de electrones para formar 3 ATP por cada electrón). co/Vol25No2/celulas.eu/LexUriServ/LexUriServ.dogsleep.do?uri=CELEX:31990R267 6:ES:HTML http://www.bioquimica.net/Laboratorio/Plummer/Chp10a.BIBLIOGRAFIA http://colombiamedica.xuletas.com/pt/%C3%81cido_tricloroac%C3%A9tico .europa.pdf http://es.es/ficha/protocolo-10/ http://eurlex.html http://www.wikilingue.univalle.edu. Hay un número pequeño de enfermedades en las que las enzimas del sistema glucolítico como por ejemplo la piruvatocinasa muestran actividad deficiente. Ambas rutas de fermentación son similares hasta la formación de piruvato. se produce más piruvato que el puede ser metabolizado. manteniendo idénticas las etapas de conservación de energía que conducen a la formación de ATP. porque permite al músculo esquelético hacer un trabajo sumamente eficiente aún cuando la oxidación aeróbica se vuelva insuficiente. El resultado es una producción excesiva del lactato. También se produce acidosis láctica por deficiencia de piruvato deshidrogenasa.INTRODUCCION La glucólisis es el proceso por el cual la glucosa se degrada a Etanol y CO2. y/ó a ácido láctico dependiendo del organismo que lo efectúe. la glucólisis procede a una velocidad mucho mayor que la requerida por el ciclo del ácido cítrico. tiene una capacidad glucolítica relativamente deficiente y supervivencia escasa bajo condiciones de isquemia. . que está adaptado al trabajo aeróbico. por tanto. sino que también proporciona una vía importante para metabolizar fructosa y galactosa derivada de los alimentos. situación que puede tener implicaciones con ciertos tipos de terapéutica contra el cáncer. La característica de la glucólisis de proporcionar ATP en ausencia de oxígeno es de significado crítico biomédico. a la vez que los tejidos con capacidad glucolítica pueden sobrevivir a episodios de anoxia. En las células cancerosas que proliferan con rapidez. La glucólisis no solo es la ruta principal para el metabolismo de la glucosa que conduce a la producción de Acetil-Co-A y a su oxidación en el ciclo del ácido cítrico. Inversamente el músculo cardíaco. como siendo en el primer caso las levaduras las responsables. que favorece un entorno local relativamente ácido en el tumor. estas anomalías se manifiestan principalmente como anemias hemolíticas. 4 dinitrofenilhidracina saturado en HCL 2M NAOH 10% . mediante cambios de color MATERIALES 4 tubos de ensayo 2 tubos de centrifuga Beaker de 400 ml Pipetas de 5 ml Balanza Calentador Pinzas para tubo de ensayo Termómetro Espátula Solución de glucosa Levadura Fosfato de sodio dibásico 0.5 M Acido tricloroacetico 10% 2.OBJETIVOS Determinar la presencia de piruvato mediante la fermentación de levadura Observar la fermentación de piruvato.5 M Fosfato de potasio monobásico 0. TEORIA RELACIONADA Fermentación. cambian a respiración anaeróbica. Cuando se hornea el pan la levadura muere y el alcohol se evapora. La fermentación alcohólica es un importante recurso económico. aunque algunas como las células musculares. produciendo ácido láctico. . Hay dos tipos de fermentación: la fermentación alcohólica y la fermentación láctica o ácida. Los panaderos usan la fermentación alcohólica de la levadura para producir pan. Durante un ejercicio violento. Las células animales no desarrollan la fermentación alcohólica. Las levaduras son hongos unicelulares que en presencia de oxígeno tienen respiración aeróbica pero en ausencia de ese gas. La mayoría de ese ácido se moviliza a la sangre y en el hígado se convierte otra vez en piruvato. La respiración anaeróbica que produce esta sustancia se denomina fermentación láctica (porque produce ácido láctico). por eso se ha dado el nombre de fermentación alcohólica. esta se debe a una acumulación de ácido láctico producida por la contracción que ocurrió a expensas de respiración anaeróbica por las células del músculo. Las levaduras llevan a cabo la fermentación alcohólica. Luego de un ejercicio fuerte sobreviene la fatiga muscular y sentimos dolor. Cuando tenemos un calambre. usada como combustible de motor en algunos países. y en la producción de etanol que se usa para producir la mezcla de gasohol o gasolina-alcohol. ron y otras bebidas alcohólicas. Es la extracción de energía del piruvato en ausencia de oxígeno. En ambos casos la fermentación produce dos moléculas de ATP por cada molécula de glucosa que se rompe. y entonces las células musculares continúan trabajando y cambian a respiración anaeróbica. La fermentación alcohólica se utiliza en la producción de vinos. puede suceder que la respiración no provea suficiente oxígeno para suplir las necesidades de las células. Cuando la levadura rompe los carbohidratos de la pasta de harina. ese dolor se debe a la producción de ácido láctico y su acumulación en los músculos. cervezas. pueden convertir al piruvato en ácido láctico. que es aquella que con vierte el piruvato en dióxido de carbono y etanol (alcohol). libera CO2 y este forma burbujas en la pasta y esta crece (esas burbujas son los espacios llenos de aire en la masa del pan). el cual produce un dolor tras una contracción fuerte de un músculo. 9.7 . 80 5:0/0 0397./4/08.7.48..7E34800.8.0 6:0 5. 57:.43/7..8..390 0 .7-4../0.:.94 .8 ...:.3/4:34 $ .6:080..94 /08/7403. 0 57:.. . 1472E3/48003./..70. .... 20/..07.43.7 %! 547 .:../03. 24F./03.294.4 /0 70-8 6:0 :394.70857.94 20/.84 /0 4/.09 4 7./097./097.3.3854790/000. 032.-00770.O3081.:.4032.O3 390720/4 ...1..57207.94 5.974308 80/03423.438:203%!03. 507/03/4 :300.807 2E8 .2..O3 .394..3854790/000./0J/4 1481.03.O88/0:3.97O3 43 .80 6:0/0.97O36:04/.. 08/0%!34 /48 547. /0 57:..9743085.47.8. 1472.. 00.24 54749.078-0 703/20394949.84.390747/0./.O3 4/.974308 ..390 :3 5.. # O 995. . 20/.. :3..4..442-.0 0/: . 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