GLUCONEOGÉNESIS

GLUCONEOGÉNESIS

La gluconeogénesis es el proceso de biosíntesis de glucosa y glucógeno a partir de fuentes no glucosídicas. Esto permite obtener glucosa cuando en la dieta no se ofrece suficientes carbohidratos.

Hay tejidos que obtienen energía indistintamente a partir de glúcidos o lípidos, pero aun así hay siempre un requerimiento basal de glucosa. El sistema nervioso y los eritrocitos solo utilizan glucosa. En condiciones anaeróbicas, es el único combustible proveedor de energía en el musculo esquelético.

Existen vías para producir glucosa cuando el aporte externo es insuficiente. En humanos, hígado y riñones son los principales órganos gluconeogénicos.

La gluconeogénesis no es simplemente el camino inverso de la glucólisis. En la vía de Embden-Meyerhof las reacciones irreversibles no permiten volver hacia atrás por la misma ruta. En tejidos con capacidad gluconeogénica, esas reacciones se efectúan en sentido inverso gracias a la existencia de desvíos.(1)

Algunos tejidos, como el cerebro, los eritrocitos, el riñón, la córnea del ojo y el músculo, cuando el individuo realiza actividad extenuante, requieren de un aporte continuo de glucosa, obteniéndola a partir del glucógeno proveniente del hígado, el cual solo puede satisfacer estas necesidades de 10 a 18 horas. Después de este periodo, el glucógeno almacenado en el hígado disminuye drásticamente. Debido a ello comienza la formación de glucosa a partir de sustratos diferentes al glucógeno.(1)

IMPORTANCIA DE LA GLUCONEOGENESIS

El requisito de energía del cerebro se deriva casi exclusivamente de la glucosa. Desde Las células nerviosas que almacenan glucógeno muy poco, el cerebro y otros tejidos, incluyendo cierta córnea y las células rojas de la sangre dependen de un suministro constante de glucosa en la sangre. Una de las principales funciones del hígado es mantener el nivel de glucosa en sangre. La degradación del glucógeno hepático es la fuente primaria de glucosa en sangre en el ayuno. Sin embargo, cuando el glucógeno se agota, el hígado es capaz de sintetizar glucosa a partir de lactato, a través gluconeogénesis.

La gluconeogénesis utiliza muchas de las mismas reacciones que la glucólisis, pero se ejecuta reversa. Entre las reacciones glucolíticas, tomar en cuenta que todas son fácilmente invertidas con la excepción de las reacciones catalizadas por la hexoquinasa / glucoquinasa, fosfofructoquinasa, y piruvato quinasa. Anteriormente, hemos visto que estas reacciones están reguladas y en gluconeogénesis, son anuladas.(2)

CICLO DE LA GLUCONEOGÉNESIS

La gluconeogénesis convierte dos moléculas de piruvato en una de glucosa a través de 11 reacciones metabólicas: 7 reacciones son comunes con la glucolisis, puesto que son reversibles.

Y otras cuatro son específicas de la gluconeogénesis e irreversibles. Necesita de metabolitos (C), poder reductor (2 NADH) y energía (6 ATP).(3)

GLUCONEOGÉNESIS: 1ª reacción

La piruvato carboxilasa actúa con biotina.

Mecanismo de

la fijación del

CO2 al piruvato.

La biotina unida a la E es la que se carboxila y después pasa el carboxilo al metilo del piruvato.

El oxalacetato resultante, tiene que reducirse a malato para salir al citoplasma y allí se vuelve a re oxidar par continuar la gluconeogénesis.

GLUCONEOGÉNESIS: 2ª reacción

La gluconeogénesis tiene lugar casi exclusivamente en el hígado (el 10% se efectúa en los riñones). Es un proceso clave pues permite a los organismos superiores obtener glucosa en estados metabólicos como el ayuno.

Algunos tejidos, como el cerebro, los eritrocitos, el riñón, la córnea del ojo y el músculo, cuando el individuo realiza actividad extenuante, requieren de un aporte continuo de glucosa, obteniéndola a partir del glucógeno almacenado en el hígado, el cual solo puede satisfacer estas necesidades durante 10 a 18 horas como máximo, lo que tarda en agotarse el glucógeno hepático. Posteriormente comienza la formación de glucosa a partir de sustratos diferentes al glucógeno por la vía gluconeogénica.(3)

GLUCONEOGÉNESIS: 1ª Parte

Una vez que se produce PEP en el citoplasma, el fosfoenolpiruvato se convertirá en

F-1, 6-BP mediante las reacciones reversibles de la glucolisis y catalizadas por las mismas enzimas en el citoplasma celular.

GLUCONEOGÉNESIS: 2ª Parte

Dos reacciones irreversibles, enfrente de las reacciones irreversibles glucolíticas, la última reacción sólo se produce en el hígado, cuyas células tienen G-6fosfatasa.

GLUCONEOGÉNESIS: última reacción

Glucosa-6-fosfatasa

•Esta actividad enzimática solamente se encuentra en el hígado

•Este órgano es el único que puede proporcionar glucosa al torrente circulatorio.(4)

SUSTRATOS QUE ALIMENTAN ESTA VÍA

Piruvato

Lactato

Glicerol

Aminoácidos:

ALA>piruvato

ASP>oxalacetato

INCORPORACIÓN DE LACTATO Y DEL GLICEROL A LA GLUCONEOGÉNESIS

El lactato que se produzca en el músculo puede incorporarse a la gluconeogénesis hepática. La LDH cataliza una reacción reversible.

El

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