Rutas Anapleroticas PDF

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Rutas anapleróticas...

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Son reacciones que regeneran intermediarios del ciclo de Krebs cuando éstos han sido utilizados en reacciones biosintéticas, situación en la cual no hay disponible oxalacetato (sustrato regenerador) indispensable para el inicio del ciclo. El ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs) es una ruta catabólica en la que el acetilCoA se degrada hasta oxalacetato, generando energía y multitud de intermediarios biosintéticos. Estas moléculas intermediarias son utilizadas, a su vez, para la síntesis de otro tipo de compuestos presentes en el organismo (según se va produciendo el ciclo del ácido cítrico, algunos intermediarios son “extraídos” de la ruta para servir como sustratos en otras rutas biosintéticas). Por ejemplo, el citrato es convertido en acetil-CoA, utilizado para la síntesis de ácidos grasos; el succinilCoA es empleado en la síntesis de grupos hemo y otras porfirinas; el oxalacetato se utiliza para la generación de aminoácidos y de hidratos de carbono; y el αcetoglutarato también puede ser convertido en aminoácidos. Las rutas anapleróticas son las encargadas de reponer estos intermediarios del ciclo (anaplerótico viene de una palabra griega que significa “rellenar”), manteniendo así el correcto funcionamiento de la ruta, y evitando su deterioro. Las reacciones anapleróticas son esencialmente 4, interviniendo en cada una de ellas un tipo de enzima diferente: la piruvato carboxilasa, la fosfoenolpiruvato carboxicinasa (PEP carboxicinasa), la fosfoenolpiruvato carboxilasa (PEP carboxilasa) y la enzima málica. La piruvato carboxilasa cataliza la reacción anaplerótica más importante de los animales, que tiene lugar, principalmente, en el hígado y en los riñones. Durante esta reacción, moléculas de piruvato sufren un proceso de carboxilación (adición de átomos de carbono), con gasto de energía procedente del ATP, para dar moléculas de oxalacetato (producto del último paso del ciclo del ácido cítrico). La carboxilasa se activa cuando hay acumulación de acetil-CoA (sustrato inicial del ciclo), ya que interpreta que se va a producir mucho oxalacetato y que parte de él va a “escapar” de la ruta del ácido cítrico para ser utilizado en la biosíntesis de hidratos de carbono o de aminoácidos, por lo que habrá que reponerlo. Las enzimas fosfoenolpiruvato carboxicinasa y fosfoenolpiruvato carboxilasa catalizan las reacciones anapleróticas que convierten directamente el fosfoenolpiruvato (producto de la novena reacción de la glucólisis) en oxalacetato. La PEP carboxicinasa actúa en las células del corazón y del músculo esquelético, liberando CO 2 y un grupo fosfato, que se une a una molécula de GDP para dar GTP. Por su parte, la PEP carboxilasa, enzima común a bacterias, levaduras y plantas superiores, no necesita ningún tipo de molécula energética para llevar a cabo su acción. Al igual que la piruvato carboxilasa, tanto la PEP carboxicinasa, como la PEP carboxilasa, se encargan de reponer el oxalacetato necesario para el normal funcionamiento del ciclo de Krebs. Por último, la enzima málica (malato deshidrogenasa) cataliza la carboxilación del piruvato para dar malato, utilizando una molécula de NADH como fuente de

energía. El malato obtenido se convierte en oxalacetato, que entra en el ciclo del ácido cítrico, reponiendo el utilizado para otras rutas biosintéticas. Existen otro tipo de reacciones, las transaminaciones, que generalmente no se clasifican como anapleróticas, pero que podrían considerarse como tales, ya que pueden producir intermediarios del ciclo del ácido cítrico. En una reacción de transaminación, un aminoácido transfiere su grupo amino a una molécula denominada cetoácido, que pasa a convertirse en un aminoácido, mientras que el aminoácido inicial se queda, a su vez, como un cetoácido. La transaminación de los aminoácidos aspartato y glutamato da lugar a los intermediarios del ciclo de Krebs oxalacetato y α-cetoglutarato, respectivamente. Además, existe una enzima, la glutamato deshidrogenasa, que ofrece una ruta adicional para la síntesis de αcetoglutarato a partir de glutamato....