DESTINOS METABÓLICOS DEL PIRUVATO

GLUCONEOGÉNESIS.

Prof. TM Paulina FernándezProf. TM Paulina Fernández

Universidad San Sebastián Facultad de Ciencias de la Salud

Tecnología Médica

Glucólisis

Entrada de otros azucares en la vía glicolítica

1.- Utilización de galactosa:

Principal vía de entrada es a través de la glucosa -6- fosfato

2.- Utilización de la fructosa:

La fosforilación de la fructosa en la mayoría de los tejidos da lugar a la fructosa-6- fosfato, que es un intermediario glucolítico.

En el hígado de los vertebrados actúa por una ruta distinta en donde la enzima fructoquinasa la fosforila a fructosa-1- fosfato.

3.- Utilización de la manosa:

La fosforilación catalizada por la hexoquinasa, de la manosa a manosa-6- fosfato, va seguida de una isomerización de esa última a fructosa-6- fosfato.

Metabolismo del Glicerol

Glicerol + ATP Glicerol-3-fosfato + ADP + H+

Glicerol-3-fosfato + NAD+

Dihidroxiacetona fosfato

Rutas de utilización de los sustratos distintos de la glucosa en la glucólisis.

El piruvato constituye un punto central de ramificación metabólica.

Su destino dependerá del estado de oxidación de la célula que se relaciona con la

gliceraldehído -3- fosfato deshidrogenasa.

DESTINOS METABÓLICOS DEL PIRUVATO

Metabolismo del Lactato

NADH + H+

LACTATO

Degradación de las reservas de glucógeno o movilización de ellas

Lactato

Difunde desde el tejido a la circulación

Disminución del pH sanguíneo

Efecto Bohr

(mayor aporte de oxigeno a los tejidos)

Isoenzimas de lactato deshidrogenasa

La lactato deshidrogenasa está formada por dos subunidades M (presente mayormente en músculo esquelético) y H (presente mayormente en el corazón)

Las isoenzimas son:

• M4

•M3H

•M2H2

•MH3

•H4

Metabolismo del Etanol

En las levaduras ocurre una fermentación no alcohólica que inicia con una descarboxilación no oxidativa del piruvato a acetaldehído, catalizada por la piruvato descarboxilasa. Esta reacción va seguida de la reducción del acetaldehído a etanol que desprende NADH, catalizada por la alcohol deshidrogenasa.

ACETALDEHÍDO

LACTATO ETANOL

PIRUVATO

Fermentación del ácido láctico

Células animales y bacterias del ácido láctico

Fermentación alcohólica

Levaduras.

H+

CO2

NADH + H+

NAD+

H+ + NADH

NAD+

Oxidación del Piruvato

Esta reacción comprende una descarboxilación oxidativa catabolizada por la Piruvato deshidrogenasa.

El grupo carboxilo del piruvato se pierde como CO2 y los otros dos carbonos restantes forman la porción acetilo del acetil CoA.

Genera un transportador electrónico reducido, descarboxilación del piruvato y la activación de los otros dos carbonos restantes del piruvato.

En esta reacción participan 3 enzimas y 5 coenzimas.

Complejo Piruvato Deshidrogenasa.

Compuesto por las enzimas:

a) Piruvato deshidrogenasa (E1)

b) Dihidrolipoamida transacetilasa (E2)

c) Dihidrolipoamida deshidrogenasa (E3).

Además está compuesto por cinco coenzimas:

a) Pirofosfato de Tiamina (TPP)

b) Ácido Lipoico

c) Coenzimas de Flavina

d) Coenzima A y activación de grupos acilo.

Coenzima A: Participa en la activación de los grupos acilo en general. Deriva metabólicamnte del ATP, ácido pantoténico y la β- mercaptoetilamina

Acción del Complejo

Piruvato Deshidrogenasa.

Diferentes Destinos del Piruvato

GLUCONEOGÉNESIS

Producción de nueva glucosa.

Gluconeogénesis: Biosíntesis de hidratos de carbono a partir de precursores de tres carbonos, que generalmente no tienen naturaleza de hidratos de carbono.

Principales sustratos:

a) Lactato

b) Aminoácidos

c) Propionato

d) Glicerol

Ocurre principalmente en el citosol, aunque algunos precursores se generan en las mitocondrias. Y deben transportarse al citosol para ser utilizados

El principal órgano gluconeogénico en los animales es el hígado, y menormente la corteza renal.

Los principales destinos de la glucosa formada en la gluconeogénesis son el catabolismo por el tejido nervioso, y la utilización por los músculos esqueléticos.

1.- Lactato:

Parte del lactato producido en el músculo entra al hígado y se reoxida a piruvato. Este piruvato puede experimentar gluconeogénesis para dar glucosa, que es devuelta al torrente sanguíneo y se capta por el músculo para regenerar las reservas de glucógeno.

Sustratos de la Gluconeogénesis.

2.-Aminoácidos:

Muchos aminoácidos pueden convertirse fácilmente en glucosa, a ellos se les denomina, aminoácidos glucogénicos. Las rutas catabólicas de la leucina y la lisina no generan precursores gloconeogénicos.

3.- Glicerol:

Los ácidos grasos no pueden experimentar una conversión neta a H. de C. El único producto de degradación de las grasas que puede entrar en la gluconeogénesis es el glicerol. Su empleo comporta una fosforilación, seguida de una deshidrogenación, para producir dihidroxiacetona fosfato.

4- Propionato:

Corresponde a un acil-CoA de tres carbonos. Ingresa a la gluconeogénesis a través de la conversión en succinil CoA y de ésta en oxalacetato.

Reacciones de la Gluconeogénesis.

Regulación de la Gluconeogénesis.

La regulación es crucial para el funcionamiento del tejido nervioso.

Se regulan en gran parte por las tasas de alimentación

Las tasas del flujo gluconeogénico están inversamente relacionadas con el contenido de H. de C. de la alimentación. Este efecto se produce en

forma hormonal, a través de insulina y glucagón.

a) Regulación recíproca de la Glucólisis y Gluconeogénesis.

Las condiciones que fomentan la glucólisis inhiben la gluconeogénesis y a la inversa.

La regulación recíproca se basa en gran parte en la carga energética del adenilato.

Energía

Activación de los pasos que controlan la velocidad de la

glucólisis

Inhibición del flujo de carbonos por la gluconeogénesis

Energía

Inhibición de los pasos que controlan la velocidad de la

glucólisis

Estimulación del flujo de carbonos por la gluconeogénesis

Regulación de la Gluconeogénesis.

HEXOQUINASA O

GLUCOQUINASAGLUCOSA -6- FOSFATASA

FOSFOFRUCTOQUINASAFRUCTOSA -1,6- BIFOSTATASA

PIRUVATO QUINASAPIRUVATO CARBOXILASA

FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA (PEPCK)

Principales activadores e inhibidores alostéricos

b) Fructosa-2,6- bisfosfato y control de la gluconeogénesis.

DESTINOS METABÓLICOS DEL PIRUVATO

GLUCONEOGÉNESIS.

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