•ARIAS BALDERAS MONICA JOANNA•MALDONADO HERNANDEZ MAYRA B.•ROBELLADA MONTOYA JOSE RENE

PROCESO MEDIANTE EL CUAL EL ORGANISMO SINTETIZA GLUCOSA Y GLUCÓGENO A PARTIR DE FUENTES NO GLUCÍDICAS. PERMITE OBTENER GLUCOSA CUANDO EN

LA DIETA NO SE OFRECEN SUFICIENTES CARBOHIDRATOS. EL HIGADO Y EL RIÑON SON LOS

PRINCIPALES ÓRGANOS GLUCONEOGÉNICOS.

EL PRINCIPAL MECANISMO ES LA “INVERSIÓN” DE LA GLUCÓLISIS. EN LA DESCRIPCIÓN DE LA VÍA DE EMBDEN-MEYERHOF SE HA SEÑALADO LA EXISTENCIA DE REACCIONES IRREVERSIBLES, ÉSTAS SON:

1. DE PIRUVATO A FOSFO-ENOL PIRUVATO.2. DE FRUCTUOSA-1,6-BISFOSFATO A

FRUCTUOSA-6-FOSFATO.3. DE GLUCOSA-6-FOSFATO A GLUCOSA.4. DE GLUCOSA-1-FOSFATO A GLUCÓGENO.

a) EL PIRUVATO ES TRANSFORMADO EN OXALATO, GRACIAS A UNA ENZIMA LLAMADA PIRUVATO CARBOXILASA QUE REQUIRE COMO COFACTORES A LA BIOTINA (VITAMINA B) Y AL ATP. ES UNA REACCIÓN DE CARBOXILACIÓN EN LA CUAL SE INTRODUCE UNA MOLÉCULA DE CO2 DEL MEDIO.

PIRUVATO CARBOXILASA

CO2

ATPBIOTIN

A

CO.O-

lCH2

lC=O lCO.O-

OXALOACETATO

CH3

lC=O lCO.O-

PIRUVATO

b) EL OXALOACETATO PUEDE SER CONVERTIDO EN FOSFO-ENOL PIRUVATO POR LA ACCIÓN DE LA FOSFOENOL PIRUVATO CARBOXIQUINASA, QUE CATALIZA LA DESCARBOXILACIÓN DEL OXALOACETATO Y SU TRANSFORMACIÓN A FOSFO-ENOL PIRUVATO. SE REQUIERE FOSFATO DE ALTA ENERGÍA EN FORMA DE GTP Y SE LIBERA CO2.

CO.O-

lCH2 lC=O lCO.O-

OXALOACETATO

CH2 llC–O~℗ lCO.O-

FOSFOENOL PIRUVATO

FOSFO-ENOL PIRUVATO CARBOXIQUINASA

CO2GTP GDP

1. EL PIRUVATO SE CONVIERTE EN OXALOACETATO (PIRUVATO CARBOXILASA).

2. EL OXALOACETATO SE REDUCE A MALATO (MALATO DESHIDROGENASA).

3. EL MALATO PASA AL CITOPLASMA Y AHÍ ES OXIDADO A OXALOACETATO POR LA ISOZIMA CITOSÓLICA DE LA MALATO DESHIDROGENASA.

4. EL OXALOACETATO ES TRANSFORMADO EN FOSFOENOL PIRUVATO POR LA FOSFOENOL PIRUVATO CARBOXIQUINASA.

LA FRUCTOSA 1,6-BIFOSFATO SUFRE UNA HIDRÓLISIS A NIVEL DE LA UNIÓN DEL FOSFATO AL CARBONO 1.

FRUCTOSA-1,6-BIS P + H2O

FRUCTOSA-6-P + Pi

BIS P- FRUCTOSA FOSFATASA (ESTIMULADA POR ATP)

ESTA REACCION ES CATALIZADA POR LA GLUCOSA-6-FOSFATASA, ENZIMA QUE SE ENCUENTRA EN EL INTESTINO, HIGADO Y RIÑON, ORGANOS QUE PUEDEN LIBERAR GLUCOSA A LA SANGRE.

LA RUPTURA DEL GLUCÓGENO A GLUCOSA-1-FOSFATO ES LLEVADA A CABO POR LA FOSFORILASA. EL CAMINO INVERSO COMPRENDE UNA VIA DIFERENTE, A TRAVES DE LA FORMACION DE UDP-GLUCOSA Y LAS ENZIMAS UDP-GLUCOSA PIROFOSFORILASA, GLUCÓGENO SINTETASA Y RAMIFICANTE.

EL LACTATO FORMADO DURATE LA GLUCOLISIS ANAEROBIA INGRESA FACILMENTE EN LA VIA GLUCONEOGENICA OXIDANDOSE A PIRUVATO POR ACCION DE LA LACTATO DESHIDROGENASA.

LA PARTICIPACION DEL OXALO-ACTETATO EN LAS DOS PRIMERAS REACCIONES DE LA VIA CONECTA LA GLUCONEOGENESIS CON EL CICLO DE KREBBS.

EL GLICEROL PUEDE SER FOSFORILADO A GLICEROL-3-FOSFATO Y LUEGO OXIDADO A DIHIDROXIACETONA FOSFATO, ESTA TRIOSA FOSFATO PUEDE PARTICIPAR EN LA GLUCONEOGENESIS UNIENDOSE A GLICER-ALDEHIDO-3-FOSFATO PARA FORMAR FRUCTOSA-1,6-BIFOSFATO, O PARTICIPAR EN LA GLUCÓLISIS.

La regulación de la gluconeogénesis es crucial para el funcionamiento adecuado del tejido nervioso. El flujo a través de la ruta debe aumentar o disminuir, en función del lactato producido por los músculos, de la glucosa procedente de la alimentación, o de otros precursores gluconeogénicos.

Dado que la gluconeogénesis sintetiza glucosa y la glucólisis la cataboliza, es evidente que la gluconeogénesis y la glucólisis deben controlarse de manera recíproca. En otras palabras las condiciones intracelulares que activan una ruta tienden a inhibir otra.

Regulación por los niveles de energía La fructuosa 1,6-bifosfatasa es inhibida por los niveles

altos de AMP. Por lo tanto, debido a la presencia de niveles elevados de ATP y niveles bajos de AMP, se estimula la gluconeogénesis.

Regulación por fructuosa 2,6-bifosfato

La fructuosa 1,6-bifosfatasa es inhibida por la fructuosa 2,6-bisfosfato; la fructuosa 1,6-bisfosfatasa esta presente tanto en el hígado, como en los riñones.Regulación de la fosforilación Este proceso es dependiente de la concentración de ATP; al disminuir la concentración de ATP, la fosforilación también se observa disminuida y viceversa. En el hígado, este proceso aumenta al aumentar la síntesis de glucocinasa, proceso que es promovido por la insulina. La membrana de los hepatocitos es muy permeable a la glucosa, en el músculo y el tejido adiposo la insulina actúa sobre la membrana para hacerla permeable a ella.Regulación alostérica La inanición aumenta la acetil-CoA y ésta estimula la piruvato carboxilasa y por lo tanto la gluconeogénesis, al mismo tiempo que inhibe la PDH; la elevación de alanina y glutamina estimula GNG. El cortisol alto aumenta la disponibilidad de sustrato y a fructuosa 2-6 difosfato inhibe a la fructuosa 1,6 bisfosfatasa.

ENZIMASDE LA

GLUCONEO GENESIS

CHOS

DIA-BETE

S, INA-NI-

CIÓN

INDUCTOR REPRESOR

ACTIVADOR INHIBIDOR

PIRUVATO CARBO-XILASA

Glucocorticoi-des, glucagon, adrenalina.

Insulina Acetil CoA

ADP

FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXICI-NASA

Glucocorticoi-des, glucagon, adrenalina.

Insulina Glucagon

FRUCTOSA-1,6-BISFOSFA-TO

Glucocorticoi-des, glucagon, adrenalina.

Insulina Glucagon

Fructosa -1,6- bisfosfato, AMP, Fructosa-2,6-Bisfosfato

GLUCOSA-6 FOSFATASA

Glucocorticoi-des, glucagon, adrenalina.

Insulina

EL HÍGADO APORTA GLUCOSA A LOS MÚSCULOS QUE LO DEGRADAN POR LA VÍA GLICOLÍTICA HASTA PIRUVATO. EL PIRUVATO EN EL HIGADO PUEDE ENTRAR EN LA GLUCONEOGÉNESIS PARA FORMAR GLUCOSA DE NUEVO.

AUNQUE EL HÍGADO ES EL ÓRGANO EN EL QUE UNO PIENSA CUANDO SE HABLA DE GLUCONEOGÉNESIS, EN EL RIÑÓN TAMBIÉN OCURRE ESTE PROCESO, ESPECIALMENTE EN EL AYUNO PROLONGADO

POR CADA PIRUVATO SE CONSUME UNA MOLÉCULA DE ATP EN LA PRIMERA REACCIÓN CATALIZADA POR LA PIRUVATO CARBOXILASA, UNA GTP EN LA ETAPA DE LA FOSFO-ENOL PIRUVATO CARBOXIQUINASA Y OTRA DE ATP PARA REVERTIR LA REACCIÓN DE LA 3-FOSFOGLICERATO QUINASA.

HARPER, “BIOQUÍMICA DE HARPER”, ED. EL MANUAL MODERNO, 2001.

ANTONIO BLANCO, “QUIMICA BIOLOGICA”, ED. EL ATENEO, SEXTA EDICIÓN, 1997.

http://www.uv.es/marcof/Tema17.pdf