Download gluconeogenesis l.goetschel

GLUCONEOGENESIS
L.GOETSCHEL
L.GOETSCHEL
Gluconeogénesis
Término que se utiliza para incluir todos los
mecanismos y vías responsables de convertir otras
sustancias diferentes de los carbohidratos a glucosa
o glucógeno. Los sustratos principales para la
gluconeogénesis son los aminoácidos glucogénicos,
lactato, glicerol y propionato.
El hígado y el riñón son los tejidos donde se realiza
principalmente el proceso, ya que contienen el
conjunto completo de enzimas necesarias.
L.GOETSCHEL
Gluconeogénesis
El tejido nervioso y los eritrocitos necesitan glucosa
como única fuente de energía.
-Por debajo de un nivel crítico de glucosa sanguínea
“hipoglucemia” puede llegarse a disfunción cerebral ,
coma y muerte.
-La glucosa es la única fuente de energía muscular
en anaerobiosis
-Es la precursora de la lactosa, que es captada por
el feto.
L.GOETSCHEL
L.GOETSCHEL
Breve revisión
de glucólisis
Glucosa
Hexocinasa
ATP
G6P
Fosfohexosa isomerasa
F6P
ATP
Fosfofructocinasa
F1,6BP
Aldolasa
Dihidroxiacetona fosfato
Triosafosfato
isomerasa
G3P deshidrogenasa
G3P
1,3BPGlicerato
Fosfoglicerato kinasa
NADH (x2)
ATP (x2)
3PG
Fosfogliceromutasa
2PG
Enolasa
PEP
Piruvato cinasa
Piruvato
L.GOETSCHEL
ATP (x2)
Los pasos en que difieren la glucólisis y la gluconeogénesis
son, al mismo tiempo, los puntos de regulación y vinculación
con otras rutas.
(hexocinasa)
(fosfofructocinasa)
(piruvato cinasa)
Reacciones exotérmicas no reversibles : barreras
termodinámicas que impiden la reversión simple
de la glucólisis
L.GOETSCHEL
Mecanismos :
Glucosa
(Hexocinasa) Glucosa 6 fosfatasa
Reacciones y enzimas que
permiten cambiar el sentido de las
reacciones de la glucólisis
G6P
Fosfoglucosa isomerasa
F6P
(Fosfofructokinasa) Fructosa 1,6-Bifosfatasa
F1,6BP
Triosafosfato
isomerasa
G3P
DHAP
G3P deshidrogenasa
Glicerol
1,3DPG
Fosfoglicerato kinasa
3PG
Fosfogliceromutasa
2PG
Enolasa
PEP
Fosfoenol piruvato carboxinasa
(En lugar de la
piruvato cinasa)
Oxaloacetate
Lactato
Piruvato carboxilasa
Algunos AAs
(requiere biotina carboxilada - coenzima)
Piruvato
L.GOETSCHEL
Algunos AAs
Los pasos en que difieren la glucólisis y la gluconeogénesis
son, al mismo tiempo, los puntos de regulación y vinculación
con otras rutas.
(piruvato carboxilasa)
(fosfoenolpiruvato carboxicinasa)
(1-6 bifosfatasa)
(glucosa 6 fosfatasa )
L.GOETSCHEL
Principales vías
de la
gluconeogénesis y
glucolisis en el
hígado
Enzimas
neoglucogénicas
Entrada
aa
glucogé
nicos
Otras
sustancias
que ingresan
al ciclo
L.GOETSCHEL
AMINOÁCIDOS GLUCOGÉNICOS
L.GOETSCHEL
L.GOETSCHEL
Ingreso del lactato en la gluconeogénesis
El ciclo de Cori involucra la utilización de lactato, producido en la glucólisis en tejidos no-hepáticos, (como
el músculo y los eritrocitos) como una fuente de carbono para la gluconeogénesis hepática. En esta forma
el hígado puede convertir el producto de la glucólisis anaerobia, lactato, otra vez en glucosa para su reutilización por parte de tejidos no-hepáticos. Note que parte de la gluconeogénesis del ciclo (en si mismo)
consume energía, lo que le cuesta al organismo 4 moles de ATP que es más de lo que se produce en la
glucólisis. Por tanto, el ciclo no puede mantenerse indefinidamente.
L.GOETSCHEL
Los ciclos del ácido láctico (ciclo de Cori) y de
la glucosa
alanina
L.GOETSCHEL
VIA DE LA PENTOSA
FOSFATO / DESVÌO DE
LAS PENTOSAS
La vía de la pentosa fosfato (PPP) es
principalmente una vía anabólica que utiliza 6
carbonos de glucosa para generar azucares de 5
carbonos . Se produce en el citosol
L.GOETSCHEL
FUNCIONES PRINCIPALES DE LA
VIA DE LA PENTOSA FOSFATO
1.Catálisis de la reducción de NADP+ a
NADPH, para que se puedan llevar a cabo
procesos de biosíntesis.
2. Proveer a la célula DE PENTOSAS
para la síntesis de Nucleótidos y ácidos
nuclèicos.
L.GOETSCHEL
L.GOETSCHEL
pirofosfato de tiamina
(PPT) como co-factor
L.GOETSCHEL
L.GOETSCHEL
Los Eritrocitos y la vía de la Pentosa Fosfato
Las vías predominantes del metabolismo de los carbohidratos en el glóbulo rojo
(RBC) son:
- Glicólisis que proporciona ATP para las bombas de iones de la membrana y el
NADH para la reoxidación de la metahemoglobina
- El metabolismo de 2.3 bifosfoglicerato (2,3-BPG)
- la PPP proporciona NADPH para mantener el estado reducido del glutatión. La
inhabilidad de mantener el glutatión reducido en los glóbulos rojos lleva a la
acumulación creciente de los peróxidos, predominantemente H2O2, que a su vez da
lugar a un debilitamiento de la pared celular y de la hemólisis concomitante por
índices crecientes de oxidación de hemoglobina a metahemoglobina El glutatión quita
los peróxidos por acción de la peroxidasa del glutatión. La PPP en los eritrocitos es
esencialmente la única vía para que estas células produzcan NADPH
Función de la vía de la pentosa fosfato en la reacción de glutatión peroxidasa de
L.GOETSCHEL
eritrocitos . G-SH (glutatión reducido),
Se (enzima que contiene Selenio)
REGULACIÒN DE LA
GLUCOSA SANGUÌNEA
L.GOETSCHEL
Regulación hormonal de la glucosa sanguínea
a) Si la concentración de glucosa baja, el páncreas libera
glucagón, que estimula la degradación de glucógeno y la
salida de glucosa del hígado.
b) Cuando la concentración de glucosa en la sangre es
elevada, el páncreas libera insulina, que incrementa la
absorción de glucosa por las células y promueve su conversión
y almacenamiento en glucógeno.
Las incretinas son hormonas
que se producen en el intestino en
respuesta a la ingesta de
alimentos. Uno de sus efectos
más importantes es la secreción
de insulina por el páncreas y la
disminución en los niveles de
glucosa en sangre.
Las dos incretinas principales son
el polipéptido inhibidor gástrico
(GIP) y el péptido-1 similar al
glucagón (GLP-1).
L.GOETSCHEL
Regulación hormonal de la glucosa sanguínea
c) En situaciones de estrés, la hormona adrenocorticotrófica
(ACTH) producida por la hipófisis anterior estimula la corteza
suprarrenal. Ésta libera cortisol y otras hormonas que
incrementan la degradación de lípidos y proteínas y su
conversión en glucosa en el hígado.
Por otra parte, la estimulación de la médula suprarrenal por
las fibras nerviosas del sistema nervioso autónomo
(simpático) produce la liberación de adrenalina y
noradrenalina, que también elevan la concentración de
glucosa en la sangre.
L.GOETSCHEL
L.GOETSCHEL
Bibliografía




Campbell P, Smith A, Peters T .- Bioquimica
ilustrada , 5ª edición, Barcelona España 2006
Presentaciones Power Point del libro de
Bioquímica de Lehninger Principios de
Bioquímica
David L. Nelson y Michael M. Cox
http://laguna.fmedic.unam.mx/lenpres/
The Medical Biochemestry page
http://themedicalbiochemistrypage.org/home.h
tml
Bioquìmica de Harper 28ª edición, Editorial el
Manual moderno
L.GOETSCHEL