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Bioquimica
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GLUCONEOGENESIS
L.GOETSCHEL
L.GOETSCHEL
Gluconeogénesis
Término que se utiliza para incluir todos los
mecanismos y vías responsables de convertir otras
sustancias diferentes de los carbohidratos a glucosa
o glucógeno. Los sustratos principales para la
gluconeogénesis son los aminoácidos glucogénicos,
lactato, glicerol y propionato.
El hígado y el riñón son los tejidos donde se realiza
principalmente el proceso, ya que contienen el
conjunto completo de enzimas necesarias.
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Gluconeogénesis
El tejido nervioso y los eritrocitos necesitan glucosa
como única fuente de energía.
-Por debajo de un nivel crítico de glucosa sanguínea
“hipoglucemia” puede llegarse a disfunción cerebral ,
coma y muerte.
-La glucosa es la única fuente de energía muscular
en anaerobiosis
-Es la precursora de la lactosa, que es captada por
el feto.
L.GOETSCHEL
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Glucosa
G6P
F6P
F1,6BP
G3P
1,3BPGlicerato
3PG
2PG
PEP
Piruvato
ATP
ATP
ATP (x2)
ATP (x2)
NADH (x2)
Breve revisión
de glucólisis Hexocinasa
Fosfohexosa isomerasa
Fosfofructocinasa
Aldolasa
Triosafosfato
isomerasa
G3P deshidrogenasa
Fosfoglicerato kinasa
Fosfogliceromutasa
Enolasa
Piruvato cinasa
Dihidroxiacetona fosfato
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Los pasos en que difieren la glucólisis y la gluconeogénesis
son, al mismo tiempo, los puntos de regulación y vinculación
con otras rutas.
Reacciones exotérmicas no reversibles : barreras
termodinámicas que impiden la reversión simple
de la glucólisis
(hexocinasa)
(fosfofructocinasa)
(piruvato cinasa)
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Glucosa
G6P
F6P
F1,6BP
G3P DHAP Glicerol
1,3DPG
3PG
2PG
PEP
Oxaloacetate
Lactato Piruvato Algunos AAs
Algunos AAs
(Hexocinasa) Glucosa 6 fosfatasa
Fosfoglucosa isomerasa
(Fosfofructokinasa) Fructosa 1,6-Bifosfatasa
Triosafosfato
isomerasa
G3P deshidrogenasa
Fosfoglicerato kinasa
Fosfogliceromutasa
Fosfoenol piruvato carboxinasa
Piruvato carboxilasa (requiere biotina carboxilada - coenzima)
Enolasa
(En lugar de la
piruvato cinasa)
Reacciones y enzimas que
permiten cambiar el sentido de las
reacciones de la glucólisis
Mecanismos :
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Los pasos en que difieren la glucólisis y la gluconeogénesis
son, al mismo tiempo, los puntos de regulación y vinculación
con otras rutas.
(piruvato carboxilasa)
(fosfoenolpiruvato carboxicinasa)
(1-6 bifosfatasa)
(glucosa 6 fosfatasa )
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Enzimas
neoglucogénicas
Entrada
aa
glucogé
nicos
Principales vías
de la
gluconeogénesis y
glucolisis en el
hígado
Otras
sustancias
que ingresan
al ciclo
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AMINOÁCIDOS GLUCOGÉNICOS
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El ciclo de Cori involucra la utilización de lactato, producido en la glucólisis en tejidos no-hepáticos, (como
el músculo y los eritrocitos) como una fuente de carbono para la gluconeogénesis hepática. En esta forma
el hígado puede convertir el producto de la glucólisis anaerobia, lactato, otra vez en glucosa para su re-
utilización por parte de tejidos no-hepáticos. Note que parte de la gluconeogénesis del ciclo (en si mismo)
consume energía, lo que le cuesta al organismo 4 moles de ATP que es más de lo que se produce en la
glucólisis. Por tanto, el ciclo no puede mantenerse indefinidamente.
Ingreso del lactato en la gluconeogénesis
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Los ciclos del ácido láctico (ciclo de Cori) y de
la glucosa alanina L.GOETSCHEL
VIA DE LA PENTOSA
FOSFATO / DESVÌO DE
LAS PENTOSAS
La vía de la pentosa fosfato (PPP) es
principalmente una vía anabólica que utiliza 6
carbonos de glucosa para generar azucares de 5
carbonos . Se produce en el citosol
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1.Catálisis de la reducción de NADP+ a
NADPH, para que se puedan llevar a cabo
procesos de biosíntesis.
2. Proveer a la célula DE PENTOSAS
para la síntesis de Nucleótidos y ácidos
nuclèicos.
FUNCIONES PRINCIPALES DE LA
VIA DE LA PENTOSA FOSFATO
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pirofosfato de tiamina
(PPT) como co-factor
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Los Eritrocitos y la vía de la Pentosa Fosfato
Las vías predominantes del metabolismo de los carbohidratos en el glóbulo rojo
(RBC) son:
- Glicólisis que proporciona ATP para las bombas de iones de la membrana y el
NADH para la reoxidación de la metahemoglobina
- El metabolismo de 2.3 bifosfoglicerato (2,3-BPG)
- la PPP proporciona NADPH para mantener el estado reducido del glutatión. La
inhabilidad de mantener el glutatión reducido en los glóbulos rojos lleva a la
acumulación creciente de los peróxidos, predominantemente H2O2, que a su vez da
lugar a un debilitamiento de la pared celular y de la hemólisis concomitante por
índices crecientes de oxidación de hemoglobina a metahemoglobina El glutatión quita
los peróxidos por acción de la peroxidasa del glutatión. La PPP en los eritrocitos es
esencialmente la única vía para que estas células produzcan NADPH
Función de la vía de la pentosa fosfato en la reacción de glutatión peroxidasa de
eritrocitos . G-SH (glutatión reducido), Se (enzima que contiene Selenio) L.GOETSCHEL
REGULACIÒN DE LA
GLUCOSA SANGUÌNEA
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Regulación hormonal de la glucosa sanguínea
a) Si la concentración de glucosa baja, el páncreas libera glucagón, que estimula la degradación de glucógeno y la salida de glucosa del hígado. b) Cuando la concentración de glucosa en la sangre es elevada, el páncreas libera insulina, que incrementa la absorción de glucosa por las células y promueve su conversión y almacenamiento en glucógeno.
Las incretinas son hormonas
que se producen en el intestino en
respuesta a la ingesta de
alimentos. Uno de sus efectos
más importantes es la secreción
de insulina por el páncreas y la
disminución en los niveles de
glucosa en sangre.
Las dos incretinas principales son
el polipéptido inhibidor gástrico
(GIP) y el péptido-1 similar al
glucagón (GLP-1).
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Regulación hormonal de la glucosa sanguínea
c) En situaciones de estrés, la hormona adrenocorticotrófica (ACTH) producida por la hipófisis anterior estimula la corteza suprarrenal. Ésta libera cortisol y otras hormonas que incrementan la degradación de lípidos y proteínas y su conversión en glucosa en el hígado.
Por otra parte, la estimulación de la médula suprarrenal por las fibras nerviosas del sistema nervioso autónomo (simpático) produce la liberación de adrenalina y noradrenalina, que también elevan la concentración de
glucosa en la sangre.
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Bibliografía
Campbell P, Smith A, Peters T .- Bioquimica ilustrada , 5ª edición, Barcelona España 2006
Presentaciones Power Point del libro de Bioquímica de Lehninger Principios de Bioquímica David L. Nelson y Michael M. Cox http://laguna.fmedic.unam.mx/lenpres/
The Medical Biochemestry page http://themedicalbiochemistrypage.org/home.html
Bioquìmica de Harper 28ª edición, Editorial el Manual moderno
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