Gluconeogénesis

Clases de biología y bioquímica molecular

1. gluconeogénesis

2. En caso de ayuno prolongado

3. Función de la Gluconeogénesis Mantenimiento de la glicemia durante el ayuno prolongado o durante períodos de ingesta limitada de hidratos de carbono .

4. Gluconeogénesis: Concepto Es la formación de nueva glucosa a partir de compuestos no carbohidratos. Estos compuestos son de 3 carbonos (lactato, piruvato , alanina , etc.)

5. G luconeogénesis En condiciones normales, el hígado realiza el (80%) y la corteza renal (20%) Durante el ayuno, papel de la corteza renal aumenta, llegando a representar hasta el 50% de la producción total de glucosa.

6. Gluconeogénesis La gluconeogénesis convierte 2 moléculas de piruvato en una de glucosa a través de 11 reacciones metabólicas 7 reacciones son comunes con la glucolisis (reversibles) 4 son específicas ( irreversibles) Necesita de metabolitos (C), poder reductor (2 NADH) y energía (6 ATP)

7. Gluconeogénesis Se realiza en la matriz mitocondrial, en el citoplasma y en el retículo endoplasmático liso

8. Proceso de la gluconeogénesis

9. I Etapa: Trasformación de piruvato en fosfoenolpiruvato La piruvato carboxilasa cataliza la unión del piruvato con el CO 2 utilizando 1 ATP y requiriendo la biotina como coenzima. Se realiza en la matriz mitocondrial CH 2 C C O - O O C O - O

10. Oxalacetato (OAA) es producido en la mitocondria . La membrana mitochondrial es impermeable al OAA Existe un transportador de malato en la membrana mitocondrial La malato deshidrogenasa transforma el OAA en malato y vicercersa

11. I Etapa: Trasformación de piruvato en fosfoenolpiruvato La fosfoenolpiruvato carboxiquinasa cataliza la transformación de oxalacetato en fosfoenolpiruvato , En el ser humano la PEP carboxiquinasa se encuentra en el citoplasma y en la mitocondria

12. II Etapa: Transformación de fosfoenolpiruvato en fructosa 1,6 bifosfato La enolasa cataliza la transformación de fosfoenolpiruvato en 2-fosfoglicerato enolasa H 2 O

13. II Etapa: Transformación de fosfoenolpiruvato en fructosa 1,6 bifosfato La fosfoglicerato mutasa transforma el 2 fosfoglicerato en 3 fosfoglicerato

14. II Etapa: Transformación de fosfoenolpiruvato en fructosa 1,6 bifosfato La fosfoglicerato quinasa transforma al 3 fosfoglicerato en 1,3 bifosfoglicerato Fosfoglicerato quinasa Mg +2 ATP ADP

15. II Etapa: Transformación de fosfoenolpiruvato en fructosa 1,6 bifosfato La gliceraldehído 3 fosfato deshidrogenasa transforma el 1,3 bifosfoglicerato en gliceraldehído 3 P y fosfato inórganico

16. II Etapa: Transformación de fosfoenolpiruvato en fructosa 1,6 bifosfato La triosa fosfato isomerasa cataliza la transformación de gliceraldehído 3P en dihidroxiacetona P

17. II Etapa: Transformación de fosfoenolpiruvato en fructosa 1,6 bifosfato Como son 2 piruvatos que han iniciado paralelamente estas reacciones, entonces tenemos un gliceraldehído 3 P (de un piruvato ) y una dihidroxiacetona P (de otro piruvato )

18. II Etapa: Transformación de fosfoenolpiruvato en fructosa 1,6 bifosfato La aldolasa cataliza la unión de Gliceraldehído 3P y Dihidroxiacetona P, para formar fructosa 1,6 bifosfato aldolasa

19. III Etapa: Transformación de fructosa 1,6 bifosfato en glucosa . La fructosa 1,6 bifosfatasa cataliza la conversión de fructosa 1,6 bifosfato en fructosa 6 fosfato Fructosa 1,6 bifosfatasa H 2 O

20. III Etapa: Transformación de fructosa 1,6 bifosfato en glucosa. La fosfohexosa isomerasa cataliza la conversión de fructosa 6P en glucosa 6P

21. III Etapa: Transformación de fructosa 1,6 bifosfato en glucosa La glucosa 6 fosfatasa cataliza la conversión de glucosa 6P en glucosa. Esto ocurre en la luz del REL glucosa 6 fosfatasa P ara tener acceso a la fosfatasa, la glucosa-6-fosfato debe pasar a través de translocasa especifica en la membrana del REL.

22. P ara tener acceso a la fosfatasa, la glucosa-6-fosfato debe pasar a través de translocasa especifica en la membrana del REL.

23. Energética de la gluconeogénesis Piruvato Carboxilasa 2 ATPs P EP Carboxiquinasa 2 GTPs 3-P-glicerato cinasa 2 ATPs Gliceraldehído-3-P deshidrogenasa 2NADH

24. Comparación entre Glicolisis y Gluconeogénesis

25. Glucosa Glucosa 6 phosphate H exoquinasa Glucosa 6 fosfatasa

26. Principales sustratos fisiológicos de la gluconeogénesis En el hígado son: Lactato Piruvato Glicerol Alanina . En la corteza renal son: Lactato, Piruvato Glicerol Glutamina

27. Vía alternativa desde el LACTATO

28. El lactato está considerado como el sustrato más importante desde el punto de vista cuantitativo, para la síntesis de glucosa, tanto en estado post absortivo como en ayunas. El lactato circulante deriva principalmente del músculo esquelético y es menor proporción de los eritrocitos y de la médula adrenal.

29. Vías alternativas desde los AMINOÁCIDOS

30. Alanina Proviene de la transaminación del piruvato El piruvato deriva de la glicolisis o de la degradación de otro aminoácido

31. Todos los aminoácidos, excepto la leucina y la lisina, pueden suministrar carbono para la síntesis neta de glucosa por gluconeogénesis.

32. Vía alternativa desde el GLICEROL

33. GlIcerol proviene de los triglicéridos del adipocito

34. HOMEOSTASIS DE LA GLUCOSA L a glicemia, es uno de los parámetros más estrechamente regulados en el ser humano

35. INSULINA Inhibe la gluconeogénesis Inhibe la glucogenólisis Estimula la glucogénesis El estímulo fisiológico para la secreción de insulina es el aumento sérico de glucosa>100 mg/dl

36. GLUCAGON Estimula la gluconeogénesis y glucogenólisis a nivel del tejido hepático. I nhibe la síntesis de glucogénesis Su secreción es estimulada por la hipoglicemia y por la adrenalina

37. ADRENALINA Estimula la glucogenólisis hepática y muscular Es liberada en situaciones de estrés, miedo, excitación, hemorragia, hipoxia e hipoglicemia