IMPORTANCIA Y FUNCIÓN

Transcripción

1 . Gluconeogénesis y ruta de las pentosas fosfato. Gluconeogénesis, principales sustratos. Reacciones enzimáticas. Balance energético. Ciclo de Cori. Regulación recíproca de la glucolisis y la gluconeogénesis. Vía de las pentosas fosfato como ruta secundaria de oxidación de la glucosa. Modalidades de la vía de las pentosas fosfato. BIOQUÍMICA-1º de Medicina Departamento de Biología Molecular M. Dolores Delgado IMPORTANCIA Y FUNCIÓN GLUCONEOGÉNESIS: Síntesis de novo de glucosa (Síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos) Cerebro, eritrocitos,...necesitan glucosa como principal fuente de energía Ayuno de más de un día o ejercicio muy intenso: las reservas de glucógeno se agotan El hígado sintetiza glucosa a partir de distintos sustratos (lactato, piruvato, aminoácidos glucogénicos, glicerol...) Tejidos: HÍGADO>>>corteza renal Localización: Citosol y mitocondria Destinos de la GLU sintetizada: sistema nervioso y músculo esquelético; formación de glucógeno, glucoproteínas, disacáridos, etc GLUCÓGENO Glucosa-1-P HIGADO Glucosa-6-P Gluconeogénesis Glucosa-6- fosfatasa Glucosa Glucosa en sangre 2

2 GLUCOLISIS Y GLUCONEOGÉNESIS 3er rodeo 2º rodeo 1er rodeo Lehninger Principios de Bioquímica", 3ª ed. Nelson, D.L. y Cox, M.M. Omega GLUCONEOGÉNESIS 1er rodeo Pir PEP FOSFOENOL C O P CH 2 PEP GDP CO 2 GTP OXALACETATO NADH +H + NAD + MALATO PEP-CK (CarboxiKinasa) C=O OA CH 2 Malato-DH citosólica Fructosa-1,6- bisfosfatasa 2º rodeo: F1,6BP F6P H 2 O Pi MALATO NAD + NADH +H + OXALACETATO H C OH CH 2 C=O MALATO Malato-DH mitocondrial OA 3er rodeo: G6P Glucosa-6-fosfatasa H 2 O Pi Glucosa mitocondria CO 2 ATP ADP+Pi CH 2 C=O CH 3 Piruvato carboxilasa (coenz=biotina) PIR Biotina: coenzima transportador de CO 2. Deriva de vit.b8 4

3 BALANCE ENERGÉTICO DE LA GLUCONEOGÉNESIS 2 Pir + 4 ATP + 2 GTP + 4 NADH + 2 NAD + + 4H 2 O Glucosa + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 4 NAD NADH 2 Pir + 6 ATP + 2 NADH + 4H 2 O Glucosa + 6ADP + 6 Pi + 2 NAD + 5 Pi -6-P FRUCTOSA-6-P Pi FRUCTOSA-1,6-BP DHAP GLICERALDEHIDO-3P (2) Pi (2) NAD + (2) NADH (2) 1,3-BPG (2) ADP (2) ATP (2) 3-PG (2) 2-PG (2) PEP (2) OA (2) MALATO (2) OA (2) GDP (2) GTP (2) NADH (2) NAD + (2) NAD + (2) NADH (2) ADP + (2) Pi (2) ATP (2) 6

4 Precursores gluconeogénicos DHAP Lehninger Principios de Bioquímica", 4ª ed. Nelson, D.L. y Cox, M.M. Omega CICLO DE CORI MÚSCULO Glucógeno Sangre HÍGADO Glucógeno Glucolisis anaerobia Gluconeo génesis 2 ATP 6ATP LACTATO LACTATO Sprint Descanso deuda de oxígeno 8

5 LOS ÁCIDOS GRASOS NO SON GLUCONEOGÉNICOS β-oxidación Acidos grasos (cadena par) NADH FADH2 gluconeogénesis Oxalacetato Citrato ATP Malato Ciclo del ácido cítrico Isocitrato Fumarato α ceto-glutarato Succinato SuccinilCoA 9 REGULACIÓN DE LA GLUCONEOGÉNESIS (I) CARBOXILASA OXALACETATO CARBOXILASA DH ACETIL-CoA ATP 10

6 REGULACIÓN DE LA GLUCONEOGÉNESIS (II) FRUCTOSA-1,6-BIS-FOSFATASA ATP ADP FRUCTOSA-1,6-BP H 2 O Pi FRUCTOSA-6-P FRUCTOSA-6-P PFK-1 FRUCTOSA-1,6-BP AMP Fructosa-2,6-BP Glucolisis PFK-2 FRUCTOSA-6-P Fructosa-2,6- B-fosfatasa FRUCTOSA-2,6-BP GLUCOLISIS GLUCONEO- GÉNESIS PFK-2 (activa) FBPasa-2 (inactiva) OH GLUCAGÓN FRUCTOSA-2,6-BP PFK-2 (inactiva) FRUCTOSA-2,6-BP GLUCOLISIS FBPasa-2 (activa) O- P GLUCONEO- GÉNESIS 11 INSULINA, GLUCAGÓN Y ADRENALINA en el metabolismo glucídico INSULINA Anabolizante en respuesta a alta [GLU] en sangre GLUCAGÓN Movilización de combustibles en respuesta a baja [GLU] en sangre ADRENALINA Movilización de combustibles en respuesta a estrés o emergencia FUENTE GLUCAGÓN ADRENALINA INSULINA Células pancreáticas α Médula adrenal Células pancreáticas β DIANA EFECTOS: Hígado Músculo> Hígado Músculo, Hígado,adipoc. Glucogeno lisis Síntesis de glucógeno Fructosa 2,6-BP gluconeo génesis 12

7 RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATO 13 DESTINOS DE LA Y DEL GLUCÓGENO ALMACENAMIENTO OXIDACIÓN VIA PENTOSAS-P OXIDACIÓN VIA GLUCOSISIS RIBOSA-5-P NADPH (COND. ANAEROBICAS) ETANOL+ CO 2 COND. AEROBICAS ACETIL-CoA COND. ANAEROBICAS LACTATO CO 2 + H 2 O Modificado del Lehninger Principios de Bioquímica", 4ª ed. Nelson, D.L. y Cox, M.M. Omega

8 Ruta de las pentosas fosfato Objetivos: Producción de NADPH: Biosíntesis de ácidos grasos, esteroides Producción de Ribosa-5-P: ácidos nucleicos, ATP, CoA, NAD +, FAD... Tejidos: adiposo, glándula mamaria, corteza adrenal, eritrocitos, hígado Modalidades: 1. Se requiere tanto NADPH como ribosa-5-p 2. Se requiere mucho más NADPH 3. Se requiere más ribosa-5-p 15 RUTA PENTOSAS FOSFATO 2 FASES: 1. OXIDATIVA: IRREVERSIBLE 2. NO OXIDATIVA: REVERSIBLE 1. OXIDATIVA: -6-fosfato 6-fosfogluconato Ribulosa-5-P RIBOSA-5-P NAPDH CO2 NAPDH 2. NO OXIDATIVA: Ribosa-5-P Glucosa-6-P 16