Gluconeogensis

La gluconeogénesis es una vía metabólica que permite la síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos.

• Determinados tejidos necesitan un aporte continuo de glucosa:

– Cerebro: Depende de glucosa como combustible primario – Eritrocito: Utiliza glucosa como único combustible – Músculo: Depende de glucosa para realizar esfuerzos prolongados

¡ Las reservas directas de glucosasolo son suficientes para cubrir las necesidades de un día normal !
Periodos más largos de ayuno, o periodos de tiempo en que los requerimientos fisiológicos sean mayores, implican la necesidad de sistemas alternativos para obtener glucosa.

Cualquier metabolito que pueda ser convertido a piruvato u oxalacetato puede ser un precursor de glucosa
PIRUVATO LACTATO: músculo esquelético activocuando Glicolisis > fosforilación oxidativa, acompañado o no del Ciclo de Cori AMINOACIDOS: degradación de proteínas de la dieta o proteínas de músculo esquelético. GLICEROL: hidrólisis triacilglicéridos en células adiposas. Cualquier intermediario del ciclo de los ácidos tricarboxílicos

Gluconeogénesis
La fuente más rápida para la producción de glucosa cuando se requiere un aporte continuo deeste azúcar, es el glucógeno hepático por la vía de la glucogenolisis. Pero este mecanismo solo puede satisfacer estas necesidades durante 10 a 18 horas como máximo, esto es lo que tardaría en agotarse el glucógeno almacenado en el hígado.  Posteriormente comienza la formación de glucosa a partir de sustratos diferentes al glucógeno.  El aporte de carbono para la gluconeogénesis puede provenir devarias fuentes:

  

Piruvato, lactato y glicerol Cualquiera de los intermediarios del ciclo de los ácidos tricarboxílicos Todos los aminoácidos, excepto la leucina y la lisina.

La gluconeogénesis tiene lugar casi exclusivamente en el hígado (10% en los riñones).  Es un proceso clave pues permite a los organismos superiores obtener glucosa en estados metabólicos difíciles como elayuno.


GLUCONEOGÉNESIS
 A partir del piruvato la gluconeogénesis es prácticamente el

reverso del esquema glucolítico.  Sin embargo, la gluconeogénesis no es el proceso inverso de la glucólisis por una importante razon termodinámica:
 3 reacciones de la glucólisis están muy desplazadas del equilibrio,

y son practicamente irreversibles:  Hexocinasa, conversion de glucosa a glucosa-6-P Fosfofructo cinasa, conversión de fructosa-1-P a fructosa-1, 6 diP  Piruvato cinasa, conversión de fosfoenol piruvato a piruvato

 En la gluconeogénesis estas reacciones deben ser sustituidas por

reacciones nuevas que eviten la irreversibilidad de las reacciones mencionadas, es decir que puedan realizar:
 Formación de Fosfoenolpiruvato  Formación de Fructosa-6-fosfato  Formación deGlucosa



CONVERSIÓN DEL PIRUVATO EN FOSFOENOLPIRUVATO


La conversión de piruvato a fosfoenolpiruvato en la gluconeogénesis se lleva a cabo en dos pasos catalizados por dos enzimas diferentes.  La piruvato carboxilasa. Esta enzima se encuentra en





La acetil-CoA es un efector alostérico que activa la piruvato carboxilasa. De este modo, cuando hay más acetil-CoA del necesariopara mantener el ciclo de Krebs, el piruvato se dirige a la gluconeogénesis.

mitocondria. Cataliza la unión de piruvato y CO2 para dar oxaloacetato. Este paso requiere energía, la cual es proporcionada por la hidrólisis del ATP. La biotina y el Mg2+ son necesarios como cofactores. La biotina, enlazada covalentemente con la enzima, reacciona con el CO2, al que se une de manera covalente.Después el CO2 se transfiere al piruvato, formando así oxaloacetato. La fosfoenolpiruvato carboxiquinasa que se encuentra en la mitocondria y en el citosol. Cataliza la conversión de oxaloacetato a fosfoenolpiruvato. Esta reacción también requiere energía, la cual en este caso es proporcionada por la hidrólisis del GTP.

PIRUVATO CARBOXILASA

ACTIVACION ALOSTÉRICA La etapa de carboxilación de la...