Glucogenesis

Introducción

La gluconeogénesis es la síntesis de glucosa nueva (i.e. glucosa que no viene del glicógeno). La producción de glucosa a partir de otros metabolitos es necesaria para el uso como fuente de energía por el cerebro, testículos, eritrocitos, y medula renal debido a que la glucosa es la única fuente de energía para estos órganos. Durante la hambruna, sin embargo, el cerebro puede obtener energía a partir de cuerpos cetónicos, que se convierten en acetil-CoA. Los esqueletos de carbono primarios utilizados para la gluconeogénesis se derivan de piruvato, lactato, glicerol y la alanina amino ácidos y la glutamina. El hígado es el el sitio principal de la gluconeogénesis, sin embargo, como veremos a continuación, el riñón también se ha un papel importante que desempeñar en esta vía.

La síntesis de glucosa a partir de precursores de tres o cuatro carbonos es esencialmente el reverso de la glucólisis. Las características más importantes de la vía de la gluconeogénesis se diagraman a continuación.

Reacciones de la gluconeogénesis. Las reacciones de "bypass" se indican en verde al igual que la de la fosfoglicerato cinasa. Se incluye esta última reacción debido a que cuando esta es parte de la gluconeogénesis se consume energía. La gluconeogénesis de dos moles de piruvato a 2 moles de 1,3-bifosfoglicerato consume 6 moles de ATP. Esto hace que el proceso de la gluconeogénesis sea muy costoso desde el punto de vista energético considerando que la glucólisis del piruvato solamente produce 2 moles de ATP. Note que se necesitan varios pasos para ir de 2 moles de 1,3-bifosfoglicerato a 1 mole de fructosa-1.6-bifosfato. Primero, existe una reversión de la reacción de la gliceraldehido-3-fosfato deshidrogenasa que requiere NADH. Cuando el lactato es el sustrato de la gluconeogénesis el NADH se obtiene de la reacción de la lactato deshidrogenasa, y cuando el sustrato es el piruvato el NADH se obtiene de la reacción de la malato deshidrogenasa. Segundo, 1 mol de gliceraldehido-3-fosfato debe ser isomerizada a DHAP y luego un mol de DHAP puede condensarse a una mol de gliceraldehido-3-fosfato para formar 1 mol de fructosa-1,6-bifosfato en una reacción reversa de la aldolasa. La mayoría de tejidos, no el hígado, no tienen la enzima glucosa-6-fosfatasa y por tanto la glucosa-6-fosfato que se genera en estos tejidos seria un sustrato para la síntesis de glicógeno. En los hepatocitos las reacciones de la glucosa-6-fosfatasa permiten al hígado proveer a la sangre con glucosa libre. Recuerde que debido al alto Km de la glucocinasa hepática la mayoría de la glucosa no será fosforilada y se moverá siguiendo su gradiente de concentración fuera de los hepatocitos a la sangre. Coloque el cursor sobre los intermediarios metabólicos para ver sus estructuras.

Las tres reacciones de la glucólisis que proceden con una gran carga de energía libre negativa son evitadas

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