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Glucogenolisis - Gluconeogénesis. Biosíntesis de glucosa: Precursores y reacciones. Regulación conjunta con la glucolisis: ciclos fútiles. Ciclo de Cori. Biosíntesis de disacáridosBioquímica-2010-11 (T
21)-1 La gluconeogénesis convierte el piruvato en glucosa, pero NO ES LA SIMPLE INVERSIÓN de la vía glucolítica. Los precursores mas importantes son el lactato, algunos aminoácidos y glicerol, que se incorporan a la vía gluconeogénica a nivel de PIRUVATO, OXALACETATO Y DIHIDROXIACETONA-FOSFATO, respectivamente. La sección de esta ruta metabólica que convierte el fosfoenolpiruvato en glucosa-6-P es común en la conversión biosintética de muchos precursores diferentes en glúcidos, tanto en animales De las cuatro reacciones propias de esta vía, tres son irreversibles (*) y se sitúan al nivel de las también irreversibles de la glucolisis. Estáncatalizadas por: (* Piruvato carboxilasa (*) PEP carboxi quinasa F-1,6-Bisfosfatasa ( *) G-6-fosfatasa (*) Las siete reacciones restantes son reversibles y comunes con las de la glucolisis. Las enzimas de la gluconeogénesis son citosólicas, excepto la piruvato carboxilasa (mitocondrial) y la glucosa-6-fosfatasa (retículo endoplásmico). ESQUEMA GENERAL DE LA GLUCONEOGÉNESIS 2 PRIMERAS REACCIONES piruvato oxalacetato 1S reacción La piruvato carboxilasa contiene BIOTINA actúa en el interior mitocondrial. PIRUVATO + CO2 + ATP Oxalacetato + ADP + Pi + H+ 1) E-Biotina +CO2 + ATP E-Biotina-Carboxi +ADP+ Pi 2) E-Biotina-Carboxi + PIRUVATO Oxalacetato (OA) + E-Biotina, Lanzadera OA-malato.- el oxalacetato (OA) debe salir de la mitocondria al citosol para seguir gluconeogénesis; son las mismas reacciones por las que el NADH citosólico puede entrar a la mitocondria. OAmitocondria MAL MAL OAcitosol + NADH membrana NAD 2S reacción.- Bioquímica-2010-11 (T 21)-2 METABOLITOS PRECURSORES que alimentan a la GLUCONEOGÉNESIS Esta vía metabólica es muy abundante en el hígado y, en menor medida, en el riñón; ayudando estos tejidos a mantener los niveles de glucosa en sangre de modo que el cerebro y el músculo esquelético puedan obtener glucosa para atender a sus demandas metabólicas. ESTEQUIOMETRÍA o balancede la gluconeogénesis es 2 piruvato + 4ATP + 2GTP + 2 NADH + 6 H2O ------> glucosa + 4ADP + 2GDP + 6 Pi + 2 NAD+ + 2H+ aˆ†Go' = -9 Kcal/mol En la síntesis de glucosa a partir de piruvato se consumen 6 enlaces fosfato de alta energía, cuatro más de los que se producen en la degradación de glucosa por la glucolisis. La ruta inversa de la glucolisis, que no se produce, sería 2 piruvato + 2ATP + 2 NADH + 2 H2O ---> glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ aˆ† Go' = +20 Kcal/mol El lactato y algunos AA pueden convertirse fácilmente en piruvato. CICLOS FÚTILES: Los ciclos fútiles, que se podrían producir entre las reacciones irreversibles situadas al mismo nivel de la glucolisis y la gluconeogénesis, consumirían ATP. En general no se producen fisiológicamente gracias a la regulación conjunta de ambas vías glucolítica y gluconeogénica. Si los consideramos REGULACIÓN La gluconeogénesis y la glucolisis están reguladas conjuntamente y de forma recíproca. LA REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE LAS ENZIMAS REGULADORAS se realiza por: 1- el nivel de algunos metabolitos 2- por control hormonal 1- El control por metabolitos se ejerce (activación o inhibición ) sobre las enzimas reguladoras en cada una de las vías. En la gluconeogénesis sobre las : piruvatocarboxilasa Fructosa-2, 6-bisfosfatasa El AMP y la F-2,6-BP son los metabolitos que regulan conjuntamente las dos vías (ver esquema al lado). La gluconeogénesis se ve favorecida cuando abundan las moléculas oxidables a partir de las cuales se puede iniciar la síntesis de glucosa (piruvato, oxalacetato, etc.) y la energía necesaria (ATP, NADH). 2- El control hormonal que activa la fosforilación (adrenalina glucagon) o la defosforilación (insulina) se ejerce sobre la enzima bifuncional PFK2 / F-2,6-BPasa. VER ESQUEMA SIGUIENTE. Bioquímica-2010-11 (T 21)-3 Las hormonas regulan la actividad enzimática mediante señales que acaban produciendo fosforilaciones-defosforilaciones de las enzimas, que modifican la actividad de las mismas. La acción hormonal (adrenalina, glucagon) promueve la fosforilación de la enzima bifuncional: PFK2 – F-2,6_BPasa Cuando la proteina está fosforilada se activa su actividad F-2, 6-BPasa, que degrada la F-2,6-BP y en consecuencia, se suspende tanto la activación de la glucólisis, como la inhibición de la gluconeogénesis. Cuando la enzima está defosforilada se activa la PFK2 y en consecuencia aumenta el nivel de F-2, 6BP, luego se activa la la PFK1 y la glucolisis y se inhibe la F-2, 6-BPasa y la gluconeogénesis. Ciclo de CORI Consiste en un acoplamiento de dos rutas metabólicas (glucolisis ygluconeogénesis) en dos órganos distintos (músculo e hígado), que permite a las células musculares poder disponer de la energía necesaria en todo momento. glucolis gluconeogénesis El músculo obtiene ATP a partir de la degradación de glucosa en la glucolisis. Cuando las condiciones la glucosa se degrada a piruvato y éste se reduce a lactato. El lactato es exportado a la circulación y es captado por el hígado. El hígado sintetiza glucosa de nuevo a partir de lactato por la ruta gluconeogénica. LDH LDH Estas dos vías metabólicas que permiten el acoplamiento de la función de dos tejidos es lo que se conoce El coste energético es de 4 enlaces ~P / cada glucosa que recorre el ciclo glicolítico-gluconeogénico. Variación isoenzimática: La LDH es un tetrámero: H4, H3M, H2M2, HM3 y M4. La isoenzima H4 es la de menor Km para el piruvato, pero es inhibida por él. La M4 tiene una Km más alta pero no es inhibida por piruvato (=mejor adaptada a las células musculares). Biosíntesis de disacáridos: sacarosa y lactosa.La sacarosa se sintetiza en tejidos vegetales que disponen de mucha fructosa-6-P, producto final de la fotosíntesis en el ciclo de Calvin. La lactosa se biosintetiza en las glándulas mamarias a partir de glucosa y de UDP-galactosa, mediante la actividad lactosa sintasa. Política de privacidad |
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