GLUCONEOGENESIS L.GOETSCHEL

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Ignacio Revuelta Santos
hace 7 años
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1 GLUCONEOGENESIS

2 Gluconeogénesis Término que se utiliza para incluir todos los mecanismos y vías responsables de convertir otras sustancias diferentes de los carbohidratos a glucosa o glucógeno. Los sustratos principales para la gluconeogénesis son los aminoácidos glucogénicos, lactato, glicerol y propionato. El hígado y el riñón son los tejidos donde se realiza principalmente el proceso, ya que contienen el conjunto completo de enzimas necesarias.

3 Gluconeogénesis El tejido nervioso y los eritrocitos necesitan glucosa como única fuente de energía. -Por debajo de un nivel crítico de glucosa sanguínea hipoglucemia puede llegarse a disfunción cerebral, coma y muerte. -La glucosa es la única fuente de energía muscular en anaerobiosis -Es la precursora de la lactosa, que es captada por el feto.

5 Breve revisión de glucólisis Hexocinasa Fosfohexosa isomerasa Fosfofructocinasa Aldolasa Dihidroxiacetona fosfato Glucosa G6P F6P F1,6BP Triosafosfato isomerasa G3P deshidrogenasa Fosfoglicerato kinasa Fosfogliceromutasa ATP ATP G3P 1,3BPGlicerato Enolasa Piruvato cinasa 3PG 2PG PEP Piruvato NADH (x2) ATP (x2) ATP (x2)

6 Los pasos en que difieren la glucólisis y la gluconeogénesis son, al mismo tiempo, los puntos de regulación y vinculación con otras rutas. (hexocinasa) (fosfofructocinasa) (piruvato cinasa) Reacciones exotérmicas no reversibles : barreras termodinámicas que impiden la reversión simple de la glucólisis

7 Mecanismos : Glucosa (Hexocinasa) Glucosa 6 fosfatasa Fosfoglucosa isomerasa (Fosfofructokinasa) Fructosa 1,6-Bifosfatasa G6P F6P F1,6BP Reacciones y enzimas que permiten cambiar el sentido de las reacciones de la glucólisis (En lugar de la piruvato cinasa) Triosafosfato isomerasa G3P DHAP Glicerol G3P deshidrogenasa Fosfoglicerato kinasa Fosfogliceromutasa 1,3DPG Enolasa Fosfoenol piruvato carboxinasa Piruvato carboxilasa 3PG 2PG PEP Oxaloacetate Algunos AAs (requiere biotina carboxilada - coenzima) Lactato Piruvato Algunos AAs

8 Los pasos en que difieren la glucólisis y la gluconeogénesis son, al mismo tiempo, los puntos de regulación y vinculación con otras rutas. (piruvato carboxilasa) (fosfoenolpiruvato carboxicinasa) (1-6 bifosfatasa) (glucosa 6 fosfatasa )

9 Principales vías de la gluconeogénesis y glucolisis en el hígado Enzimas neoglucogénicas Entrada aa glucogé nicos Otras sustancias que ingresan al ciclo

10 AMINOÁCIDOS GLUCOGÉNICOS

12 Ingreso del lactato en la gluconeogénesis El ciclo de Cori involucra la utilización de lactato, producido en la glucólisis en tejidos no-hepáticos, (como el músculo y los eritrocitos) como una fuente de carbono para la gluconeogénesis hepática. En esta forma el hígado puede convertir el producto de la glucólisis anaerobia, lactato, otra vez en glucosa para su reutilización por parte de tejidos no-hepáticos. Note que parte de la gluconeogénesis del ciclo (en si mismo) consume energía, lo que le cuesta al organismo 4 moles de ATP que es más de lo que se produce en la glucólisis. Por tanto, el ciclo no puede mantenerse indefinidamente.

13 Los ciclos del ácido láctico (ciclo de Cori) y de la glucosa alanina

14 VIA DE LA PENTOSA FOSFATO / DESVÌO DE LAS PENTOSAS La vía de la pentosa fosfato (PPP) es principalmente una vía anabólica que utiliza 6 carbonos de glucosa para generar azucares de 5 carbonos. Se produce en el citosol

15 FUNCIONES PRINCIPALES DE LA VIA DE LA PENTOSA FOSFATO 1.Catálisis de la reducción de NADP+ a NADPH, para que se puedan llevar a cabo procesos de biosíntesis. 2. Proveer a la célula DE PENTOSAS para la síntesis de Nucleótidos y ácidos nuclèicos.

17 pirofosfato de tiamina (PPT) como co-factor

19 Función de la vía de la pentosa fosfato en la reacción de glutatión peroxidasa de eritrocitos. G-SH (glutatión reducido), Se (enzima que contiene Selenio) Los Eritrocitos y la vía de la Pentosa Fosfato Las vías predominantes del metabolismo de los carbohidratos en el glóbulo rojo (RBC) son: - Glicólisis que proporciona ATP para las bombas de iones de la membrana y el NADH para la reoxidación de la metahemoglobina - El metabolismo de 2.3 bifosfoglicerato (2,3-BPG) - la PPP proporciona NADPH para mantener el estado reducido del glutatión. La inhabilidad de mantener el glutatión reducido en los glóbulos rojos lleva a la acumulación creciente de los peróxidos, predominantemente H 2 O 2, que a su vez da lugar a un debilitamiento de la pared celular y de la hemólisis concomitante por índices crecientes de oxidación de hemoglobina a metahemoglobina El glutatión quita los peróxidos por acción de la peroxidasa del glutatión. La PPP en los eritrocitos es esencialmente la única vía para que estas células produzcan NADPH

20 REGULACIÒN DE LA GLUCOSA SANGUÌNEA

Regulación hormonal de la glucosa sanguínea a) Si la concentración de glucosa baja, el páncreas libera glucagón, que estimula la degradación de glucógeno y la salida de glucosa del hígado.

21 Regulación hormonal de la glucosa sanguínea a) Si la concentración de glucosa baja, el páncreas libera glucagón, que estimula la degradación de glucógeno y la salida de glucosa del hígado. b) Cuando la concentración de glucosa en la sangre es elevada, el páncreas libera insulina, que incrementa la absorción de glucosa por las células y promueve su conversión y almacenamiento en glucógeno. Las incretinas son hormonas que se producen en el intestino en respuesta a la ingesta de alimentos. Uno de sus efectos más importantes es la secreción de insulina por el páncreas y la disminución en los niveles de glucosa en sangre. Las dos incretinas principales son el polipéptido inhibidor gástrico (GIP) y el péptido-1 similar al glucagón (GLP-1).

22 Regulación hormonal de la glucosa sanguínea c) En situaciones de estrés, la hormona adrenocorticotrófica (ACTH) producida por la hipófisis anterior estimula la corteza suprarrenal. Ésta libera cortisol y otras hormonas que incrementan la degradación de lípidos y proteínas y su conversión en glucosa en el hígado. Por otra parte, la estimulación de la médula suprarrenal por las fibras nerviosas del sistema nervioso autónomo (simpático) produce la liberación de adrenalina y noradrenalina, que también elevan la concentración de glucosa en la sangre.

24 Bibliografía Campbell P, Smith A, Peters T.- Bioquimica ilustrada, 5ª edición, Barcelona España 2006 Presentaciones Power Point del libro de Bioquímica de Lehninger Principios de Bioquímica David L. Nelson y Michael M. Cox The Medical Biochemestry page tml Bioquìmica de Harper 28ª edición, Editorial el Manual moderno

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