METABOLISMO DE GLÚCIDOSTema 6.- Gluconeogénesis. Precursores y reacciones. Etapas de la conversión del piruvato en glucosa-6P. Regulación conjunta de glucolisis y gluconeogénesis. Ciclos fútiles

GLUCONEOGÉNESIS: Síntesis neta de glucosa a partir de sustratos no glucídicos: lactato, glicerol, aa, propionato ( proviene de ácidos grasos y aa ramificados)

-Tiene lugar en el citosol aunque algunos sustratos se generan en la mitocondria y se transportan al citosol

- Es una ruta anabólica clásica que utiliza energía en forma de ATP, NADH

- Ocurre principalmente en el hígado y en menor extensión en la corteza renal

Tomado del Mathewa,3ª ed

Precursores gluconeogénicos y vías implicadas

2 PIRUVATO + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 2 H+

GLUCOSA + 4 ADP + 2 GDP + NAD+,, G’º = -16 kJ ( Proceso exergónico)

Tomado del Lehninger

En el hígado el principal sustrato gluconeogénico es el lactato, procedente del músculo o de los eritrocitos. Se establece un ciclo entre los dos tejidos que se denomina ciclo de Cori

2 LACTATO + 6 ATP GLUCOSA+ 6ADP + 6 Pi

CICLO DE CORI

Ciclo de Cori

• El ciclo de Cori relaciona la glucolisis muscular o eritrocitaria con la gluconeogenesis hepática.

• El músculo en ejercicio genera lactato que sale a sangre y llega a hígado donde es utilizado para la síntesis de glucosa

• En este ciclo la enzima clave es la lactato DH (LDH)

Ciclo de la alanina• El ciclo de la alanina es una variante del

ciclo de Cori. El aminoácido Ala procedente de las proteínas musculares se convierte en piruvato mediante una reacción de transaminación

Transaminación

• Las transaminasas tienen interés clínico

Glicerol como sustrato gluconeogénico• Los trigliceridos en su hidrólisis rinden ácidos grasos y glicerol (Tejido adiposo)• Glicerol mediante la enzima glicerol-quinasa se fosforila en la posición 3 y este se oxida a

DHAP para seguir la vía de la gluconeogénesis

Propionil CoA: Sustrato gluconeogénico

• La incorporación del propionil CoA a la vía gluconeogénica tiene interés en los rumiantes

REACCIONES DE LA GLUCONEOGÉNESIS

• Mitocondria y citosol

Lactato se convierte en piruvato por la LDH en el citosol

Piruvato entra en la mitocondria para empezar la gluconeogénesis

El piruvato mitocondrial se convierte en OAA y este o bien se transforma en malato por la malato DH o en PEP por la PEP carboxiquinasa

Gluconeogénesis desde lactatoGLUCOSA

Enzimas de la gluconeogénesis

Enzimas:

1ª.- Piruvato carboxilasa (mitocondria)

2ª.- PEP carboxiquinasa (citosol)

3ª.- Enolasa (citosol)

4ª.- Fosfoglicerato mutasa (citosol)

5ª.- Glicerato quinasa (citosol)

6ª.- Gliceraro DH (citosol)

7ª.- Aldolasa (citosol)

8ª.- Fructosa-1,6-bifosfatasa (citosol)

9ª.- Fructosa isomerasa (citosol)

10ª.- G-6-P fosfatasa (RE). Solo en hígado y riñón

Ciclos fútiles o de sustrato

Existen tres puntos en los que las reacciones glucolíticas se rodean en la gluconeogénesis (en naranja en el dibujo del Lenhinger). Se les denomina ciclos fútiles porque en si mismo suponen derroche de energía

Regulación recíproca de la gluconeogénesis y glucolisis

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Regulación por la F- 2,6-difosfato- Activa la glucólisis

- Inhibe la gluconeogénesis

- Mecanismo de modificación covalente

- Glucagón y adrenalina a través de AMPc activan las formas fosforiladas de la enzima y activan la gluconeogénesis (inhiben la glucólisis)

- Insulina activa la glucólis, inhibe la gluconeogénesis

Regulación gluconeogénesis y glucolisis

• Punto importante de regulación