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Biosintesis de carbohidratos
- Gluconeogénesis
- Glucogeno-génesis
Los procesos de biosíntesis no son nunca la simple
inversion de las correspondientes rutas catabólicas
BIOSINTESIS DE GLUCOGENO
GLUCOGENO-GENESIS
Tiene lugar principalmente en los
animales superiores.
Proceso activo después de una ingesta rica
en Hidratos de Carbono
PRECURSORES:
GLUCOSA
LACTATO
ALANINA
GLU
Glu-6-P
Glu-1-P
GLUCOGENOGENESIS
• La biosíntesis de glucógeno está coordinada
recíprocamente con la degradación .
• Es una vía importante en hígado y músculo
• La UDP-glucosa es el sustrato de la enzima
glucógeno sintasa
• Se inicia con glucosa-6-fosfato que se convierte
en glucosa-1-fosfato por acción de una mutasa.
Enzimas que intervienen en el proceso de
sintesis de glucógeno o glucógeno-genesis
Fosfoglucomutasa
UDP-glucosa pirofosforilasa
Glucogeno sintasa
Enzima ramificante
Fosfoglucomutasa:
GLU-6-P
GLU-1-P
UDP-glucosa pirofosforilasa
GLU-1-P + UTP
UDP GLU + PPi
Glucogeno sintasa ó sintetasa
UDP GLU + Glucogeno (n)
Glucogeno (n+ 1) + UDP
Enzima ramificante :
Amilo a(1,4
1,6) glucosil transferasa
Forma enlaces glicosídico a(1,6) para las
ramificaciones de la molécula de glucógeno
FORMACION DE UDP-Glucosa
LUIS LELOIR (1906-1988), Premio
Nobel en Química Año 1970,
discípulo de Houssay
Identificó el papel
de la UDP.-Glu
Glucosa
Hexoquinasa
UTP
Glucosa-6-fosfato
UDP-Glu fosforilasa
Fosfoglucomutasa
Glucosa-1-fosfato
UDP
UDP-Glucosa
REACCION DE LA GLUCOGENO
SINTASA
Uridina
n
UDPglucosa
Glucógeno (extremo no reductor)
Uridina
UDP
Nuevo extremo
no reductor
Glucógeno
sintasa
Gasto Energético en la Glucógeno-génesis
• Glucosa-6-P
1 ATP
• Activación de glucosa
(UDP + ATP = UTP + ADP)
1 UTP
• Hidrólisis PP a 2 Pi (se rompe una unión de alta
energía)
Por la unión de una molécula de glucosa se gastan 2
ATP.
Regulacion de la Glucógenogenesis
Hay una regulación recíproca entre la
glucógenogenesis y la glucógenolisis
Glucogeno
sintasa b
CH2OCH2O-
P
P
INACTIVA
ó Menos activa
Glucogeno
sintasa a
CH2OH
CH2OH
ACTIVA
Regulación Hormonal de la
GLUCÓGENO-GENESIS
Glucógeno sintasa
Hormonal
(+) Insulina
(-) Adrenalina ó Glucagón
Alostérica
(+) Glucosa-6-fosfato
(-)Ca++
(-) Glucógeno
La biosíntesis y degradación están
coordinadamente reguladas
GLUCOSA
Fosforilación
INACTIVA
Fosforilación
ACTIVA
GLUCOSA-6-P
GLUCOGENO n-1
UTP
UDPG
GLUCOGENO (n)
GLUCOSA-1-P
UDPGpirofosforilasa
Glucógeno
UDP
sintetasa
Enzima
ramificante
GLUCOGENO n+1
Enzima
desramificante
Glucógeno
fosforilasa
Pi
GLUCONEOGENESIS
•
TIENE LUGAR PRINCIPALMENTE EN HIGADO
•
SE SINTETIZA GLUCOSA A PARTIR DE PRECURSORES QUE NO SON
HIDRATOS DE CARBONO.
•
PRECURSORES:
•
•
•
•
•
GLICEROL
a -CETOACIDOS
LACTATO
PIRUVATO
ES UN PROCESO QUE CONSUME ENERGIA
REACCIONES DE LA VIA
GLUCONEOGENICA
•
TIENE TRES REACCIONES DIFERENTES A LA VIA GLICOLITICA
•
LAS TRES REACCIONES IRREVERSIBLES SON REVERTIDAS POR
TRES ENZIMAS DIFERENTES:
•
PIRUVATO CARBOXILASA
•
FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
•
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA
BIOSINTESIS DE FOSFOENOLPIRUVATO
PIRUVATO CARBOXILASA
PIRUVATO + CO2 + H2O
(+) Acetil-CoA
ENZIMA
MITOCONDRIAL
OXALACETATO + H+
ATP
ADP+ Pi
FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
OXALACETATO
GTP
FOSFOENOLPIRUVATO + CO2
GDP
ISOENZIMAS CITOSOLICA Y
MITOCONDRIAL
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATO + H2O
FRUCTOSA-6-FOSFATO +
Pi
ETAPAS DE LA GLUCONEOGENESIS
Citosol
GTP
Malato
Oxalacetato
M
x2
Fosfoenolpiruvato
GLUCOSA
2-PGL
Oxalacetato
ATP
MDH
Malato
GLU-6-P
3-PGL
x2
ATP
Piruvato
Mitocondria
FRU-6-P
1,3-BPGL
P
NADH
FRU-1,6BP
Piruvato
x
2
GLI-3-P
PDHC
GASTO DE ENERGIA EN LA
GLUCONEOGENESIS
• (2) OXALACETATO
2 ATP
• (2) FOSFOENOLPIRUVATO
2 GTP
• (2) 1,3-BISFOSFOGLICERATO 2 ATP
TOTAL: 4 ATP y 2 GTP por molécula de glucosa.
GLUCOSA A PARTIR DE GLUCOSA-6-FOSFATO
GLUCOSA-6-FOSFATASA (Hígado y riñón)
GLUCOSA-6-FOSFATO + H2O
GLUCOSA + Pi
REACCION IRREVERSIBLE
ESTA ENZIMA NO SE ENCUENTRA EN MUSCULO
REGULACIÓN DE LA GLUCONEOGÉNESIS
• Hormonal:
Glucagón
Activa la
Gluconeogénesis
a nivel de la FBFasa
• Alostérica
Piruvato
carboxilasa
Fructosa-1,6
bisfosfatasa
(+) Acetil-CoA
(-) AMP y ADP