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INTRODUCCION
En bioquímica, una ruta metabólica o vía metabólica es una sucesión de reacciones químicas que conducen de un sustrato inicial a uno o varios productos finales, a través de una serie de metabolitos intermediarios. Por ejemplo, en la ruta metabólica que incluye la secuencia de reacciones: A → B → C → D → E
A es el sustrato inicial, E es el producto final, y B, C, D son los metabolitos intermediarios de la ruta metabólica.
Las diferentes reacciones de todas las rutas metabólicas están catalizadas por enzimas y ocurren en el interior de las células. Muchas de estas rutas son muy complejas e involucran una modificación paso a paso de la sustancia inicial para darle la forma del producto con la estructura química deseada.
Todas las rutas metabólicas están interconectadas y muchas no tienen sentido aisladamente; no obstante, dada la enorme complejidad del metabolismo, su subdivisión en series relativamente cortas de reacciones facilita mucho su comprensión. Muchas rutas metabólicas se entrecruzan y existen algunos metabolitos que son importantes encrucijadas metabólicas, como el acetil coenzima-A.
Las diferentes reacciones de todas las rutas metabólicas están catalizadas por enzimas y ocurren en el interior de las células. Muchas de estas rutas son muy complejas e involucran una modificación paso a paso de la sustancia inicial para darle la forma del producto con la estructura química deseada.
Todas las rutas metabólicas están interconectadas y muchas no tienen sentido aisladamente; no obstante, dada la enorme complejidad del metabolismo, su subdivisión en series relativamente cortas de reacciones facilita mucho su comprensión. Muchas rutas metabólicas se entrecruzan y existen algunos metabolitos que son importantes encrucijadas metabólicas, como el acetil coenzima-A.
Ruta de acido shikimico
La ruta del ácido shikímico es un conjunto de reacciones metabólicas de gran relevancia en la biosíntesis de metabolitos secundarios. El ácido shikímico es precursor de diversos intermediarios metabólicos aromáticos, tales como los taninos, el cloranfenicol, el ácido 4-aminobenzoico, los fenilpropanoides, los lignanos, los aminoácidos aromáticos (tirosin, fenilalanina y triptófan), así como sus derivados: glucósidos cianogénicos aromáticos, aminas biógenas aromáticas, catecolaminas, betalaínas, melaninas, bisindoles, los flavonoides, las fenazinas y diversos alcaloides tales como los tetrahidroisoquinolínico, los alcaloides del ergot y los morfinanos, entre otros. El intermediario principal es el ácido shikímico, un compuesto originalmente aislado de plantas del género Illicium.
Esta ruta es empleada por bacterias, algas, plantas y algunos hongos pero no por animales y protozoarios
Ruta del acido mevalonico
Apartir de el se forman unidades de pernilo que tras uniones sucesivas condusen a isoprenoides (terpenoides y esteroides carotenoides).
RUTA DEL ÁCIDO MEVALÓNICOMEVALÓNICO En general lo que ocurre es que: 3 moléculas de acetil-CoA se unen paraformar ácido mevalónico El ácido mevalónico es un intermediario de6-carbonos El ácido mevalónico es-fosforilado con 2grupos fosfato (pirofosfato)-descarboxiladoy deshidratado para producir isopentenilpirofosfato (isopentenil difosfato) –IPP (building block). Ruta independiente del mevalonato: utiliza intermediarios de la glicolisis para sintetizar IPP
Ácido acético
El ácido acético, ácido metilencarboxílico o ácido etanoico, se puede encontrar en forma de ion acetato. Éste es un ácido que se encuentra en el vinagre, siendo el principal responsable de su sabor y olor agrios. Su fórmula es CH3-COOH (C2H4O2). De acuerdo con la IUPAC se denomina sistemáticamente ácido etanoico.
Es el segundo de los ácidos carboxílicos, después del ácido fórmico o metanoico, que sólo tiene un carbono, y antes del ácido propanoico, que ya tiene una cadena de tres carbonos.
El punto de fusión es 16,6 °C y el punto de ebullición es 117,9 °C.
En disolución acuosa, el ácido acético puede perder el protón del grupo carboxilo para dar su base conjugada, el acetato. Su pKa es de 4,8 a 25 °C, lo cual significa, que al pH moderadamente ácido de 4,8, la mitad de sus moléculas se habrán desprendido del protón. Esto hace que sea un ácido débil y que, en concentraciones adecuadas, pueda formar disoluciones tampón con su base conjugada. La constante de disociación a 20 °C es Ka = 1,75·10-5.
Es de interés para la química orgánica como reactivo, para la química inorgánica como ligando, y para la bioquímica como metabolito (activado como acetil-coenzima A). También es utilizado como sustrato, en su forma activada, en reacciones catalizadas por las enzimas conocidas como acetiltransferasas y, en concreto, histona acetiltransferasas.
Hoy día, la vía natural de obtención de ácido acético es a través de la carbonilación (reacción con CO) de metanol. Antaño se producía por oxidación de etileno en acetaldehído y posterior oxidación de éste a ácido acético.
Rutas biosintéticas RUTA DEL ÁCIDO MEVALÓNICO
Origen primario. Acido shiquímico Rompimiento oxidativo de la D-glucosa
Acido fosfoenolpir úvico
Acetil coenzima A Acido pirúvico
BIOSINTÉSIS DE MONOTERPENOS
Ruta general
RUTA METABOLICA DEL ÁCIDO SHIQUIMICO
ANTESCEDENTES HISTÓRICOS
Proceden de la ruta metabolica de los ácidos shikímicos: Fenoles sencillos
Ácidos fenólicos(benzoicos,cinamicos,etc).
Cumarinas
Lignanos Flavonoides Antocianos y Taninos
fenilalanin a
Cumarinas y lignanos Taninos condensados
Taninos hidrolizables
Flavonoides y antocianos Fenoles sencillos y ácidos fenólicos
BIOSINTESIS DEL ÁCIDO SHIKÍMICO
Ruta metabólica acido acético
El acido acetico en su forma activa de acetil-S-coenzima A, ocupa una posición central en la biosíntesis de moléculas complejas : una seria de condensaciones de Claisen entre unidades dicarbonadas da lugar a las cadenas policetometilénicas que conducen, por reducción a los ácidos grasos y, por ciclación, a una gran variedad de compuestos aromáticos
Una variante ,caracterizada por una condensación aldólica da lugar , vía acido3hidroxi-3-metilglutárico y acido mevalónico, al amplio conjunto de los terpenos. E realidad el acetil coenzima A desempeña el papel de starter y el malonil-S-CoA el que se adiciona sobre este
terpenos
Los aceites esenciales que son del tipo terpenoides(mono y sesquiterpenos)se biosintentiza por la ruta de acido acético en su forma activa acetil coenzima A la secuencia general la siguiente
Acido pirúvico
acetil coenzima A
Acido melavolico butenilpirosfato
3-metil-3-
3,3-dimetilalilpirofosfato
geranilpirofosfato
Monoterpenos
-3-metil-3-butenilpirofosfato sesquiterpenos
FLAVONOIDES
En esta intervienen dos rutas generales la de acido shikimico, y acido acético (o acetil coenzima A )se forma de un anillo de C6 carbonos . Acido pirúvico
Acetil coenzima A
Malonil coenzima A
Acetoacil coenzima A
(Diaceto) coenzima A
C6
C6-C-C-C-C6 (FLAVONOIDE)
ALCALOIDES La diversidad de estructura de los alcaloides es un factor importante justificar la poca uniformidad es su procesos biosintéticos tiene 3 rutas diferentes una de ellas es la vía acido acético de la cual deriva los aminoácidos percusores :ortinida, lisina y nicotinico
Acido pirúvico
acetil coenzima A
ciclo de acido cítrico
ac.2-oxiglutarico
ac. Oxalacetico ac .glutamico
ornitina
ac. Aspartico
lisina ac. nicotinico
Diferentes procesos
alcaloides
