13. gluconeogénesis, síntesis de glicógeno y pentosas fosfato1

GLUCONEOGÉNESISGLUCONEOGÉNESIS

Biosíntesis de glucosa a partir de piruvato u otros Biosíntesis de glucosa a partir de piruvato u otros precursores no glúcidos (Vía anabólica). precursores no glúcidos (Vía anabólica).

Ocurre en su mayoría en el hígado y en menos proporción Ocurre en su mayoría en el hígado y en menos proporción en la corteza del riñón en la corteza del riñón

No es la inversión de la glicólisis, No es la inversión de la glicólisis, debido a que la reacción debido a que la reacción degradativa de glucosa se encuentra totalmente desplazada degradativa de glucosa se encuentra totalmente desplazada a piruvato.a piruvato.

Muchas de las enzimas de ambas vías son las mismas, sólo Muchas de las enzimas de ambas vías son las mismas, sólo cambian las enzimas regulatorias.cambian las enzimas regulatorias.

La regulación de ambas vías se realiza en forma coordinada La regulación de ambas vías se realiza en forma coordinada y recíproca.y recíproca.

Existen tres reacciones irreversibles en la glicólisis Existen tres reacciones irreversibles en la glicólisis que deben ser reemplazadas.que deben ser reemplazadas.

En la glicólisis:En la glicólisis:

Glucosa + ATP Glucosa-6-fosfato + ADPGlucosa + ATP Glucosa-6-fosfato + ADP

Fructosa-6-fosfato + ATP Fructosa-1,6-bisfosfato + ADPFructosa-6-fosfato + ATP Fructosa-1,6-bisfosfato + ADP

Fosfoenolpiruvato + ATP Piruvato + ATPFosfoenolpiruvato + ATP Piruvato + ATP

HexoquinasaHexoquinasa

FosfofructoquinasaFosfofructoquinasa

Piruvato quinasaPiruvato quinasa

REACCIONES DE BYPASSREACCIONES DE BYPASS

En la Gluconeogénesis

Primera reacción de bypass

Fosfoenolpiruvato se forma a partir de piruvato vía oxalacetato

Ocurre dentro de la mitocondria

Carboxilación de piruvato

Consumo de 1 moléculade ATP

Regulador positivo: acetil-CoA

Esta reacción también es una reacción anaplerótica, para reponer el oxalacetato utilizado en la síntesis de precursores

Salida de oxalacetato de mitocondria vía malato

Ocurre en el citosol

Descarboxilación de oxalacetato

Fosforilación con consumo de 1 molécula de GTP

Fosfoenolpiruvato se forma a partir de lactato vía oxalacetato

En la GluconeogénesisSegunda reacción de bypass

2) Formación de Fructosa-6-fosfato a partir de fructosa-1,6-bisfosfato

Hidrólisis del éster fosfato en C-1

Fructosa-1,6-bisfosfato + H2O Fructosa-6-fosfato + Pi

Fructosa-1,6-bisfosfatasa

Esta enzima es una de las enzimas regulatoria de la gluconeogénesis que junto con su par de la Glicólisis son las responsables de la regulación recíproca de la Glicólisis y Gluconeogénesis.

3) Hidrólisis de Glucosa-6-fosfato para formar glucosa

Hidrólisis del éster fosfato en C-6

Glucosa-6-fosfato + H2O Glucosa + Pi

Glucosa-6-fosfatasa

En la GluconeogénesisTercera reacción de bypass

REGULACIÓN DE GLUCONEOGÉNESIS

GLUCONEOGÉNESIS Y GLICÓLISIS SE REGULAN RECÍPROCAMENTE

Fructosa-6-fosfato

Fructosa-1,6-bisfosfato

AMP F-2,6-BP

CITRATO

AMP F-2,6-BP CITRATO(+)

(+)

(+) (-)

(-)

(-)

Fosfofructoquinasa (PFK-1)

Fruc-1,6-bisfosfatasa(FBPasa-1)

Efector alostérico de PFK-1 y FBPasa-1

Fructosa 2,6 bifosfato es un sensor de la glicemia

VIAS DE UTILIZACIÓN DE LA GLUCOSA

BIOSÍNTESIS DE GLICÓGENO Y ALMIDÓN

Glicógeno Vertebrados y microorganismos

Sacarosa y Almidón Plantas

Azúcar nucleótido

GLUCOSA

GLUCOSA 6-FOSFATO

GLUCOSA 1-FOSFATO

UDP-GLUCOSA

Hexoquinasa o Glucoquinasa

Fosfogluomutasa

UDP-Glucosa Pirofosforilasa

La glicógeno sintasa necesita un iniciador o primer (Poliglucosa de 4 glucosas unidas por enlaces 1-4).

La glicogenina es la enzima que actúa como primer

Enzima ramificadora del Glicógeno

VIAS DE UTILIZACIÓN DE LA GLUCOSA

VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATO

Funciones:

Producir NADPH (poder reductor) para biosíntesis reductora, en especial de ácidos grasos y esteroides.

Generar pentosas esenciales, tales como D-ribosa para biosíntesis de nucleótidos.

Gluc-6-P + 2 NADP+ + H2O

Ribosa-5-P + CO2 + 2 NADPH + 2H+

REACCIÓN NETA

EN TEJIDOS QUE SE REQUIERE MÁS NADPH QUE RIBOSA-5-P