Gluconeogenesis

GUCONEOGENESIS

La gluconeogénesis es el proceso por el cual se sintetiza glucosa a partir de precursores que no son hidratos de carbono, de estos se destacan tres, el lactato proveniente de músculos esqueléticos, los aminoácidos que provienen de la degradación de proteínas de la dieta o proteínas de músculos esqueléticos y el glicerol que proviene de la hidrólisis de triacilgicerol de células adiposas.

Para que los precursores sean añadidos a la vía, los precursores gluconeogénico se convierten a Piruvato, o bien entran en la ruta por conversión a Oxalacetato o dihidroxiacetona fosfato.

Cualquier metabolito que pueda ser convertido en Piruvato o Oxalacetato puede ser precursor de glucosa.

Lactato como precursor de la gluconeogénesis.

El lactato es una fuente predominante de átomos de carbonos para la síntesis de glucosa por la gluconeogénesis. Durante la glucólisis anaerobia en el músculo esquelético, el Piruvato es reducido a lactato por el lactato deshidrogenasa (LDH). Esta reacción tiene dos funciones críticas durante la glucólisis anaerobia. Primero, en la dirección de la formación de lactato la reacción de la LDH requiere de NADH y produce NAD+ que entonces está disponible para ser utilizada en la reacción de la gliceraldehido-3-fosfato deshidrogenasa de la glucólisis. Estas dos reacciones están por tanto íntimamente relacionadas en la glucólisis anaerobia. Segundo, el lactato producido por la reacción de la LDH es liberado a la sangre y transportado al hígado en donde es convertido a glucosa. La glucosa producida entonces regresa a la sangre para ser utilizada por el músculo como fuente de energía y para llenar las reservas de glicógeno. Este ciclo se llama ciclo de Cori.

Glicerol como precursor gluconeogénico.

La oxidación de los ácidos grasos produce cantidades enormes de energía en moles, sin embargo, los carbonos de los ácidos grasos no pueden utilizarse para la síntesis de glucosa. La unidad de dos carbonos de acetil CoA que se deriva de la ß-oxidación de los ácidos grasos puede incorporarse en el ciclo de Krebs, sin embargo, durante el ciclo de Krebs se pierden 2 carbonos como CO2. Así se explica por qué los ácidos grasos no sufren una conversión neta a carbohidratos.

El esqueleto de glicerol de los lípidos puede ser utilizado para la gluconeogénesis. Esto requiere la fosforilación de glicerol-3-fosfato-cinasa de glicerol y de deshidrogenación dihydroxyacetone fosfato (DHAP) por glyceraldehyde-3-fosfato deshidrogenasa (G3PDH). G3PDH la reacción es la misma que la utilizada en el transporte citosólico de la reducción de equivalentes en la mitocondria para su uso en la fosforilación oxidativa. Esta vía de transporte es el glicerol-fosfato lanzadera.

Aminoácidos como precursor glucogenetico.

Todos los aminoácidos (excepto leucina y lisina), pueden ser degradados a intermediarios del ciclo de Krebs como se discute en el metabolismo de los aminoácidos. Esto permite que los esqueletos de carbono de los aminoácidos se conviertan al esqueleto del Oxalacetato y luego a Piruvato. El Piruvato así formado puede utilizarse en la vía de la gluconeogénesis. Cuando las reservas de glicógeno están vacías, en el músculo durante el ejercicio y en el hígado durante el ayuno, el catabolismo de las proteínas del músculo a aminoácidos contribuye como la principal fuente de carbonos para el mantenimiento de los niveles de glucosa.

Regulación de gluconeogénesis.

Gluconeogénesis y glicolisis Están coordinadas: una de las vías está relativamente inactiva y la otra funciona a velocidad elevada Razón: ambas rutas son altamente exergónicas y podrían estar funcionando al mismo tiempo, con un resultado

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