Metabolismo

METABOLISMO GLUCOSA
La energía es necesaria para el funcionamiento normal del los órganos del cuerpo. La fuente de energía celular más importante es la glucosa. Muchos tejidos sólo pueden utilizar grasas o proteínas como fuente de energía, pero otros, como el cerebro y los eritrocitos, sólo pueden utilizar la glucosa.
La glucosa se almacena en el cuerpo como glucógeno. El hígado es unimportante órgano de reserva de glucógeno. El glucógeno se moviliza y se convierte en glucosa por la glucogenolisis cuando la concentración de glucosa en sangre es baja. La glucosa también puede producirse a partir de precursores no carbohidratos, como piruvato, aminoácidos y glicerol, así como por gluconeogénesis. Es la gluconeogénesis la que mantiene las concentraciones de glucosa en sangre.
Laglucólisis se inicia en el citosol y produce dos ácidos pirúvicos a partir de cada molécula de Glucosa, de tal manera que cada conjunto de reacciones de matriz ocurren dos veces durante el metabolismo de una sola molécula de Glucosa.
En la matriz mitocondrial ocurre la formación de CoA y el Ciclo del Ácido Cítrico o ciclo de Krebs, llamado así en honor de su descubridor Hans Krebs.

Primera etapa:Formación de acetil CoA
El ácido pirúvico se divide en CO2 y un grupo acetil. El grupo acetil se une a la coenzima–A para formar acetil CoA. Simultáneamente el NAD+ recibe dos electrones y un ion hidrógeno para formar el NADH. El acetil CoA entra a la segunda etapa de las reacciones en la matriz.
Segunda etapa: Ciclo del Ácido Cítrico o Ciclo de Krebs
1.- El acetil CoA cede su grupo acetil alácido oxalacético para formar ácido cítrico.
2.- El ácido cítrico se reordena para formar ácido isocítrico.
3.- El ácido isocítrico cede un carbono para el CO2 formando ácido isocetoglutárico; se forma NADH a partir de NAD+.
4.- El ácido isocetoglutárico pierde un carbono hacia CO2, formando ácido succínico, se forma NADH a partir de NAD+ y energía adicional que está almacenada en forma de ATP. Eneste punto, se han producido dos moléculas de CO2. (Estas dos moléculas de CO2, junto con la que fue liberada durante la formación de acetil CoA se toman en cuenta para los tres carbonos del ácido pirúvico original.)
5.- El ácido succínico se convierte en ácido fumárico, y el transportador de electrones FAD es cargado para formar FADH2.
6.- El ácido fumárico se convierte en ácido maléico.
7.-El ácido maléico se convierte en ácido oxalacético y se forma NADH a partir de NAD+.
8.- El ciclo del ácido cítrico produce tres moléculas de CO2 y NADH, una de FADH2 y una de ATP por cada acetil CoA.
9.- El NADH y el FADH donarán sus electrones al sistema de transporte de electrones de la membrana interna, donde la energía de los electrones se utilizará para sintetizar ATP.
10.- Los electronesde los transportadores de electrones NADH y FADH2 entran al sistema de transporte de electrones de la membrana mitocondrial interna. Aquí su energía se utiliza para elevar el gradiente de iones hidrógeno. El movimiento de iones hidrógeno hacia su gradiente a través de las enzimas que sintetizan ATP produce la síntesis de 32 a 34 moléculas de ATP. Al final del sistema de transporte de electrones,se combinan dos electrones con un átomo de oxígeno y dos iones hidrógeno para formar agua.
Las dietas que contienen cantidades grandes de sucrosa (un disacárido de glucosa y fructosa) pueden utilizar la fructosa como una fuente importante de energía. La vía de utilización de la fructosa es diferente en el músculo y en el hígado. El músculo que solamente tiene hexocinasa puede fosforilar a lafructosa a F6P que es un intermediario directo de la glicólisis.
En el hígado que contiene mayoritariamente glucocinasa, que es especifica para su sustrato glucosa, se requiere de participación de enzimas adicionales para utilizar a la fructosa en la glicólisis. La fructosa hepática es fosforilada en el C-1 por la fructocinasa produciendo fructosa-1-fosfato (F1P). La forma de aldolasa que...