biosintesis de carbohidratos
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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
Proceso activo después de una ingesta rica en Hidratos de Carbono
Tiene lugar principalmente en los animales superiores.
PRECURSORES:
GLUCOSA
LACTATO ALANINA
GLU Glu-6-P
Glu-1-P
Citoplasma de la célula
BIOSINTESIS DE GLUCOGENO GLUCOGENO-GENESIS
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 pirofosforilasaGLU-1-P + UTP UDP GLU + PPi
Glucogeno sintasa ó sintetasaUDP GLU + Glucogeno (n)
Glucogeno (n+ 1) + UDPUnión -1,4
Enzima ramificante :
Amilo (1,4 1,6) glucosil transferasa
Forma enlaces glicosídico (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-1-fosfato
Glucosa-6-fosfato
Glucosa
Hexoquinasa
Fosfoglucomutasa
UDP-Glucosa
UDP-Glu fosforilasaUTP
UDP
UDP-glucosa
Glucógeno (extremo no reductor)
UDPGlucógeno sintasa
Nuevo extremo no reductor
REACCION DE LA GLUCOGENO SINTASA
n
Uridina
Uridina
Gasto Energético en la Glucógeno-génesis
• Glucosa-6-P 1 ATP
• Activación de glucosa 1 UTP
(UDP + ATP = UTP + ADP)
• 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
INACTIVA
ó Menos activa
ACTIVA
Glucogeno sintasa b
CH2O-
CH2O-
P
P
Glucogeno sintasa a
CH2OH
CH2OH
Hormonal(+) Insulina(-) Adrenalina ó Glucagón
Regulación Hormonal de la GLUCÓGENO-GENESIS
Alostérica
(+) Glucosa-6-fosfato(-)Ca++
(-) Glucógeno
Glucógeno sintasa
GLUCOSA
GLUCOSA-6-P
GLUCOGENO n+1
GLUCOSA-1-P
UDPG
UTP
UDPG-pirofosforilasa
Glucógeno sintetasa Glucógeno
fosforilasa
Pi
GLUCOGENO (n)
Enzima ramificante
GLUCOGENO n-1
La biosíntesis y degradación están coordinadamente reguladas
Fosforilación
INACTIVA
Fosforilación
ACTIVA
UDP
Enzima desramificante
GLUCONEOGENESIS
• TIENE LUGAR PRINCIPALMENTE EN HIGADO
• SE SINTETIZA GLUCOSA A PARTIR DE PRECURSORES QUE NO SON
HIDRATOS DE CARBONO.
• PRECURSORES:
• GLICEROL
• -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
PIRUVATO CARBOXILASA
FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
PIRUVATO + CO2 + H2O OXALACETATO + H+
ADP+ Pi
biotina
OXALACETATO FOSFOENOLPIRUVATO + CO2
ATP
ENZIMA MITOCONDRIAL
(+) Acetil-CoA
ISOENZIMAS CITOSOLICA Y MITOCONDRIAL
BIOSINTESIS DE FOSFOENOLPIRUVATO
GTP GDP
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATO + H2O
FRUCTOSA-6-FOSFATO + Pi
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA
Mitocondria
Piruvato
Piruvato
OxalacetatoMalato
MalatoOxalacetato
P
M
Citosol
Fosfoenolpiruvato
2-PGL
3-PGL
1,3-BPGL
GLI-3-PPDHC
FRU-1,6BP
FRU-6-P
GLU-6-P
GLUCOSA
ATP
ATP x 2
x 2
GTPx 2
NADH
MDH
ETAPAS DE LA GLUCONEOGENESIS
GASTO DE ENERGIA EN LA GLUCONEOGENESIS
• (2) OXALACETATO 2 ATP
• (2) FOSFOENOLPIRUVATO2 GTP
• (2) 1,3-BISFOSFOGLICERATO 2 ATP
TOTAL: 4 ATP y 2 GTP por molécula de glucosa.
GLUCOSA-6-FOSFATASA (Hígado y riñón)
GLUCOSA-6-FOSFATO + H2O GLUCOSA + Pi
REACCION IRREVERSIBLE
ESTA ENZIMA NO SE ENCUENTRA EN MUSCULO
GLUCOSA A PARTIR DE GLUCOSA-6-FOSFATO
REGULACIÓN DE LA GLUCONEOGÉNESIS
• Hormonal:
• Alostérica
Glucagón
Activa la Gluconeogénesis
a nivel de la FBFasa
Fructosa-1,6 bisfosfatasa
(+) Acetil-CoAPiruvato carboxilasa
(-) AMP y ADP
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