QUÉ ES LA GLUCONEOGENESIS PDF

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QUÉ ES? Es una ruta anabólica por la cual las moléculas de glucosa son producidas por precursores no glúcidicos, incluyendo lactato, glicerol y otros aminoácidos glucogénicos. En esta reacción el lactato para a glucosa. La gluconeogénesis y la glucolisis son vías metabólicas estrechamente relacionadas, si bien comparten siete reacciones, son diferentes en cuanto a sustratos, productos, gasto energético, regulación,etc. SITIO 

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Ocurre principalmente en el hígado y un grado inferior en la corteza renal (10% aprox) e inclusive el intestino delgado en ayuno. Esta vía metabólica es parcialmente mitocondrial y citoplasmática. Tambien puede ocurrir en tejido muscular o adiposo

ENZIMAS CLAVE  Piruvato carboxilasa. Es la enzima clave, cuto activador alosterico indispensables es la acetil- coenzima A  Fosfoenolpiruvato carboxinasa  Fructosa-1,6-bifosfatasa  Glucosa-6-fosfatasa  La gluconeogénesis implica varias enzimas de la glucolisis pero NO es lo inverso a esta. IMPORTANCIA BIOLOGICA 1. Solamente el hígado puede abastecer de glucosa a la sangre 2. Las reservas de carbohidratos satisfacen las necesidades fisiológicas durante unas 24 horas. Durante el hambre la gluconeogénesis mantiene el nivel de glucosa en sangre para proveer energía a las células (en mayor medida del tejido nervioso) s elibera glicerol del tejido adiposo y a partir de la oza e aminoácidos se suministran los intermediarios del ciclo de los acidos tricarboxilicos que puede dar lugar también a la formación de glucosa. El glucógeno almacenado se agota en el plazo de las 12-18 horas de ayuno o durante el ejercicio intenso. En el ayuno prolongado se acelera la gluconeogénesis y el catabolismo de las proteínas proporciona los sustratos. 3. Requerimiento energético. Las reacciones catalizadas por la piruvato carboxilasa, fosfoenolpiruvato carboxinasa y la fosfoglicerato cinasa requieren un ATP cada una, por lo tanto 3 ATP son utilizados por 1 residuo de piruvato para producir la mitad de una molécula de glucosa. SUSTRATOS  LACTATO: formado en el musculo se transporta al hígado, en la célula del hígado la lactato deshidrogenasa convierte el lactato en piruvato. El piruvato se incorpora al camino gluconeogenico para formar glucosa.  AMINOACIDOS GLUCOGENICOS: son transaminados a los correspondientes esqueletos de carbono. Estos después se incorporan al ciclo de los ácidos tricarboxilicos y formar oxalacetato o el piruvato. Ejemplos:

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Alanina: liberada en el musculo es el principal sustrato. Por transaminación da piruvato GLICEROL : Proveniente de las grasas es fosforilada por el citoplasma del hepatocito. Después es oxidado para formar dihidroxiacetona fosfato por una deshidrogenasa dependiente de NAD+  PROPIONIL-COA : se forma de las cadenas impares de ácidos grasos y del esqueleto del carbono de algunos aminoácidos. Se convierte en succinil- coA . Aunque la cadena de los acidos grasos no puede ser convertida a glucosa, no cuentan como sustratos para la gluconeogénesis. CICLO DE CORI. Glucolisis+ músculo . Gluconeogénesis +hígado En los mamíferos el hígado y los riñones son los órganos en la que se realiza la mayor parte de la gluconeogénesis. Otros tejidos como el muscular y el adiposo, intervienen enviando a través de la sangre sustratos apropiados para ser convertidos por el hígado en glucosa. El lactato que se produce en el músculo, a causa de la glucolisis anaerobia, se traslada vía sangre hasta el hígado y convierte el glucógeno en lactato, que lo aprovecha como sustrato gluconeogénico. Este reequilibrio cuesta energía (4 ATP) pero permite al hígado aportar glucosa al músculo siempre que la necesite El tejido adiposo libera de manera continua glicerol que es captado por el hígado para su posible conversión en glucosa. CICLO DE CAHILL Es un ciclo metabólico muy parecido al ciclo de cori. En el músculo, cuando los aminoácidos se degradan para ser combustible, normalmente provenientes del músculo mismo cuando se está en un estado de inanición, los grupos amino son recogidos como glutamato a través de una transaminación.  La gluconeogénesis convierte dos moléculas de piruvato en una de glucosa a través de 11 reacciones metabólicas:  7 reacciones son comunes con la glucolisis, puesto que son reversibles. 4 son específicas de la gluconeogénesis y son irreversibles (1 mitocondrial y 3 citosolicas) Balance: La gluconeogénesis requiere energía. Se necesitan dos moléculas de lactato para formar un glucosa; la suma de global de las reacciones de la gluconeogénesis es:  2 piruvato+ 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 2H+ Glucosa + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi+ 2 NAD+ La xoidación del lactato aporta ñas moléculas de NADH que se requiren para la síntesis de glucosa, pero si se incia a partir del piruvato, entonces se requiren dos moléculas de NADH de las que se generan El equilibrio depende que a partir de NADH se genere NAD+;,es un proceso irreversible. En la glucolisis se producen dos molecas de ATP y en esta se gastan 4 ATP y dos de GTP al convertir dos lactatos en una glucosa. CICLO DE LA GLUCOLISIS( 1ERA REACCIÓN) (MITOCONDRIAL IRREVERSIBLE)  El lactato se convierte en piruvato y este pasa a fosfoenolpituvato. El piruvato cinasa transforma el fosfoenolpiruvato y el ADP en piruvatoy ATP. El piruvato entra a la mitocondria donde la enzima piruvato carboxila le adiciona CO2 y lo convierte en Oxalacetato  El oxalacetato no atraviesa la membrana mitocondrial; por lo que se reduce con NADH y pasa a malato; después entra al citoplasma.

PIRUVATO CARBOXILA ACTUA CON BIOTINA  Para que la piruvato carboxilasa actua de manera eficiente utilizara una co-enzima que es la biotina o vitamina B7, ATP y Co2 para la carboxilacion por lo cual se dice que es una enzima ABC.  La biotina actuara como transportador de bicarbonato activado el cual se produce por la ionización de acido carbonico (H2CO3= Co2+H2O) CICLO DE LA GLUCONEOGENESIS . Reacciones citosolicas . 2da Reacción  En el citoplasma la enzima Fosfoenolpiruvato carboxinasa(irreversible) convierte el oxalacetato en fosfoenolpiruvato, liberando una molécula de CO2 y un GTP. 3RA REACCIÓN  La enzima enolasa convierte el fosfoenolpiruvato a 2-fosfoglicerato liberando una molecula de agua. 4TA REACCIÓN La enzima fosfoglicerato mutasa convierte el 2-fosfoglicerato a 3-fosfoglicerato 5TA REACCIÓN La enzima fosfoglicerato quinasa convierte el 3-fosfoglicerato a 1,3-difosfoglicerato liberando 1 ATP. 6TA REACCIÓN La enzima gliceraldehido-3-fosfato deshidrogenasa convierte el 1,3-difosfoglicerato a gliceraldehido-3-fosfato liberando un NADH 7MA REACCION La enzima triosafosfato isomerasa convierte el gliceraldehido-3-fosfato a dihidroxiacetona fosfato 8AVA REACCIÓN La enzima aldolasa convierte el dihidroxiacetona fosfato a fructosa 1,6 difosfato 9NA REACCIÓN La enzima Fructosa-1,6-bifosfatasa (irreversible)convierte el fructosa-1,6-bifosfato a fructosa-6fosfato liberando un H2O 10 REACCIÓN La enzima fosfoglucosa isomerasa convierte el la fructosa-6-fosfato a glucosa-6-fosfato 11VA REACCIÓN La enzima glucosa-6-fosfatasa (irreversible) convierte el glucosa-6-fosfato a glucosa liberando un H2O ENTRADA DE LOS SUTRATOS A LA GLUCONEOGENESIS  LACTATO  GLICEROL  AMINOACIDOS  MUSCULAR Y TEJIDO ADIPOSO REGULACIÓN  La gluconeogénesis y la glucolisis se regulan recíprocamente de modo que cuando una esta activa y la otra estará inhibida.  1.- Piruvato Carboxilasa: el acetil-coA es un activador de esta enzima para favorecer la generación de oxalacetato  2.- Fructosa-1,6-bifisfatasa: el citrato es su activador y sus inhibidores son el AMP y la fructosa-2,6-bifofato. Ambos asu vez regulan estimulan la síntesis fructosa 1-6 bifosfato.

 3.-ATP: inhibe el paso de la fructosa 6 fosfato a fructosa 1-6 bifosfato REGULACIÓN HORMONAL  El glucagón y los glucocorticoides incrementan la gluconeogénesis  Los glucocorticoides inducen la sistesis de las aminotransferasas hepaicas, de tal modo que proporcionan sustratos para esta via.  El alto cociente de glucagón-insulina también favorece la inducción de la síntesis de enzimas gluconeogenicas (PEPCK, Fructosa-1,6-bifosfatasa y glucosa-6-fosfatasa). Al mismo tiempo síntesis de las enzimas glucoliticas HK, PFK Y PK son reprimidas.  La INSULINA inhibe el proceso, al reprimir la síntesis de las enzimas piruvati, piruvato caboxoxilasa, fructosa 1-6 bifosfato, y glucosa 6 fosfata. IMPORTANCIA CLINICA...