GLUCONEOGNESIS

GLUCONEOGNESISLa gluconeognesis es la sntesis de glucosa (y glucgeno) a partir de fuentes diferentes a los carbohidratos. La gluconeognesis cubre las necesidades corporales de glucosa cuando el carbohidrato no est disponible en cantidades suficientes en la alimentacin. Adems de las cantidades insuficientes de glucosa en la alimentacin, la gluconeognesis transcurre en el hgado, y en menor medida en el rin. Los precursores que no son carbohidratos, y pueden transformarse en glucosa, incluyen el lactato y piruvato, productos de la gluclisis e intermediarios del ciclo del cido ctrico (ciclo de Krebs) y a la mayor parte de los aminocidos; as como el glicerol de las grasas. Sin embargo, en primer lugar, todas estas sustancias deben convertirse en oxalacetato, que es el material de partida para la gluconeognesis.En la gluclisis, la glucosa se convierte en piruvato; en la gluconeognesis, el piruvato se convierte en glucosa. Sin embargo, la gluconeognesis no es el inverso de la gluclisis. Se requiere una va diferente porque el equilibrio dinmico de la gluclisis est muy desplazado hacia la formacin de piruvato. (Melo & Cuamatzi, 2007)IMPORTANCIA DE LA GLUCONEOGNESIS La glucosa es el principal combustible para el cerebro, sistema nervioso, eritrocitos, mdula renal, etc. consumiendo tan slo el cerebro unos 120 gramos al da, y el organismo en conjunto unos 160 gramos. Las reservas glucdicas hepticas (190 gramos) se agotan en un plazo temporal muy corto, aproximadamente un da, y en periodos ms largos sin ingesta de glcidos. Esta ruta gluconeognica es crucial para la supervivencia, ya que permite pasar la noche y otros espacios temporales entre las ingestas, manteniendo un nivel mnimo de glucemia (en condiciones de ayuno sostenido a travs de la gluconeognesis se forman unos 50 gramos/da) para el funcionamiento del cerebro, mdula renal, testculos y eritrocitos. El agotamiento de las reservas glucdicas no slo se produce por falta de entrada de alimentos, tambin puede originarse por consumo incrementado como en periodos de ejercicio intenso, en esta situacin es igualmente importante el papel jugado por la gluconeognesis. (Merino Prez & Noriega Borge)SNTESIS DE GLUCGENO LaGlucosase convierte englucosa-6-fosfatomediante una reaccin irreversible catalizada por laglucoquinasa por lo tanto se utiliza una molcula de ATP Glucosa + ATP glucosa-6-P + ADP

Glucosa-6-fosfato se convierte englucosa-1-fosfatopor la accin de laFosfoglucomutasa, mediante la formacin obligada de un compuesto intermediario,glucosa-1,6-bisfosfatasa.Glucosa-6-P glucosa-1-P Glucosa-1-fosfato se convierte enUDP-glucosautilizando uridina trifosfato quedndonos un pirofosfato inorgnicoGlucosa-1-P + UTP UDP-glucosa + PPi UDP-glucosa se convierte en enlaces glucosdicos 1,4 a travs de la enzima glucgeno sintasa la cual sintetiza glucgeno es decir formar glucgeno uniendo la uridin difosfato-glucosa UDP-glucosa Enlaces 1,4 A travs de la enzima ramificadora de glucgeno los enlaces glucosdicos 1,4 se convierte en enlaces glucosdicos ramificado 1,6 dando as la gluclisis (J.M. Herrerias Gutirrez, 1996)

Enlaces 1,4 Enlaces 1,6

REGULACION DE LA GLUCONEOGNESISLa regulacin de la gluconeognesis es crucial para muchas funciones fisiolgicas, pero sobre todo para el funcionamiento adecuado deltejido nervioso. El flujo a travs de la ruta debe aumentar o disminuir, en funcin del lactato producido por los msculos, de la glucosa procedente de la alimentacin, o de otros precursores gluconeognicos.La gluconeognesis est controlada en gran parte por la alimentacin. Los animales que ingieren abundanteshidratos de carbonopresentan tasas bajas de gluconeognesis, mientras que los animales en ayunas o los que ingieren pocos hidratos de carbono presentan un flujo elevado a travs de esta ruta.Dado que la gluconeognesis sintetiza glucosa y la gluclisis la cataboliza, es evidente que la gluconeognesis y la gluclisis deben controlarse de manera recproca. En otras palabras, las condiciones intracelulares que activan una ruta tienden a inhibir la otra.

Regulacin por los niveles de energaLa fructosa 1,6-bisfosfatasa es inhibida por la fructosa 2,6-bisfosfato, un modulador alostrico cuya concentracin viene determinada por la concentracin circulante en sangre deglucagn; la fructuosa 1,6-bisfosfatasa est presente tanto en el hgado como en los riones. (Fundacin wikimedia, 2015)

Regulacin por fructosa 2,6-bisfosfatoLa fructosa 1,6-bisfosfatasa es inhibida por la fructosa 2,6-bisfosfato, un modulador alostrico cuya concentracin viene determinada por la concentracin circulante en sangre deglucagn; la fructuosa 1,6-bisfosfatasa est presente tanto en el hgado como en los riones. (Fundacin wikimedia, 2015)

Regulacin de la fosforilacinEste proceso es dependiente de la concentracin de ATP; al disminuir la concentracin de ATP, la fosforilacin tambin se observa disminuida y viceversa. En el hgado, este proceso aumenta al aumentar la sntesis deglucocinasa, proceso que es promovido por lainsulina. La membrana de loshepatocitoses muy permeable a la glucosa, en el msculo y el tejido adiposo la insulina acta sobre la membrana para hacerla permeable a ella. (Fundacin wikimedia, 2015)

CONTROL DE SU EXPRESION GNICA INSULINA: aumenta despus de la ingesta de alimentos estimula expresin de : fosfofructoquinasa, piruvato quinasa, enzima bifuncional PFK-2/FBPaza-2 GLUCAGON: aumenta en ayuno inhibe expresin de: fosfofructoquinasa, piruvato quinasa, enzima bifuncional PFK-2/FBPasa-2.Estimula expresin de: fosfoenolpiruvato carboxiquinasa, fructosa-1,6-bifosfatasaEste control sobre la expresin gnica es mucho ms lento (horas/das) que el control alostrico (segundo/minutos).

BALANCE ENERGTICO DE LA GLUCONEOGNESISPermite medir la cantidad de energa intercambiada en un proceso metablico. Adems se define como el nmero de molculas con enlaces ricos en energa que se producen por cada metabolito oxidado. Se resalta que las rutas catablicas generan energa, mientras que las anablicas tienen un coste energtico. (Hernndez, 1999) Entonces la sntesis de glucosa es costosa para la clula en un sentido energtico debido a la presencia de algunas reacciones de carcter irreversible que garantizan la irreversibilidad de la ruta. Si partimos desde piruvato se consumen seis grupos fosfato de energa elevada 4 ATP (debido a las reacciones de la piruvato carboxilasa y a la de fosfoglicerato quinasa) y 2 GTP (consecuencia de la descarboxilacin del oxalacetato), as como 2 deNADH, que es el equivalente energtico de otros 5 ATP (ya que la oxidacin mitocondrial de 1 NADH genera 2,5 ATP). Las enzimas necesarias para para la gluconeognesis son inducibles desde escasos meses despus del nacimiento y prematuramente por los glucorticoides que tambipen aumentan despus del ayuno prolongado para producir la glucosa necesaria. Por otro lado la enzima piruvato-carboxilasa es activada cuando aumenta las concentraciones de Acetil-CoA. (Herreras, 1996)2Piruvato+ 4ATP+ 2GTP+ 2NADH+ 4H2O----------->Glucosa+ 4ADP+ 2GDP+ 6Pi+ 2NAD+ + 2H+ (G = -9 Kcal/mol) (Prez, 2011)En cambio, si la gluclisis pudiera actuar en sentido inverso, el gasto de energa sera mucho menor: 2 NADH y 2 ATP 2 piruvato + 2ATP + 2 NADH + 2 H2O ---> glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD (G = +20 Kcal/mol)

BibliografaFundacin wikimedia, I. (10 de abril de 2015). Wikipedia. Obtenido de http://es.wikipedia.org/wiki/Gluconeog%C3%A9nesisHernndez, M. (1999). Tratado de nutricin. Madrid: Santos.Herreras, J. (1996). Tratado de hepatologa. Espaa.

Melo, V., & Cuamatzi, O. (2007). Bioqumica de los Procesos Metablicos. En V. Melo, & O. Cuamatzi, Bioqumica de los Procesos Metablicos (Segunda edicin ed., pg. 185). Mxico, D.F., Mxico: EDITORIAL REVERT.Merino Prez, J., & Noriega Borge, M. J. (s.f.). Universidad de Cantabria. Recuperado el 11 de Abril de 2015, de Universidad de Cantabria: http://ocw.unican.es/ciencias-de-la-salud/fisiologia-general/materiales-de-clase-1/tema-1.-introduccion-al-estudio-de-la-fisiologia/Tema%205A-Bloque%20I-Vias%20Formacion%20Glucidos.pdf(s.f.). Gluconeogenesis y control de la glucosa sanguinea . En H. y. Col., Bioquimica Ilustrada (decima cuarta ed., pgs. 233-235).