Rutas Metabolicas

Glucolisis
Las funciones de la glucólisis son:
La generación de moléculas de alta energía (ATP y NADH) como fuente de energía celular en procesos de respiración aeróbica (presencia de oxígeno) y fermentación (ausencia de oxígeno).
La generación de piruvato que pasará al ciclo de Krebs, como parte de la respiración aeróbica.
La producción de intermediarios de 6 y 3 carbonos que pueden serutilizados en otros procesos celulares.
La conversión de glucosa en piruvato se produce en 2 etapas: una fase de inversion de energía en la que se sintetizan productos intermedios fosforilados a expensas de ATP, y una fase de generación de energía en la que se produce ATP. En la fase de inversión de energía se fosforila la glucosa por medio de la hexocinasa o la glucocinasa (Higado y cels β delpáncreas). La hexocinasa tiene alta afinidad por la glucosa y es inhibida por la glucosa 6-fosfato. La glucocinasa tiene una menor afinidad (Km y Vmax elevadas). Es inhibida indirectamente por la fructosa 6-fosfato y activada x la glucosa; la insulina potencia la transcripción del gen de la glucosinasa. La glucosa 6fosfato se isomeriza a fructosa 6fosfato, que es fosforilada a fructosa 1,6-Bisfosfatopor la fosfofructocinasa, enzima inhibida alostericamente por el ATP y citrato y activada por el AMP. En esta fase de la glucolisis se emplean 2 ATP. La fructosa 1,6-Bisfosfato es escindida para formar 2 triosas que se metabolizan ulteriormente en la ruta glucolitica para formar piruvato. A partir de estas reacciones se producen 4 ATP y 2 NADH a partir de ADP y NAD. La etapa final de la síntesisde piruvato a partir de fosfoenolpiruvato esta catalizada por la piruvato cinasa que es activada alostericamente por la insulina e inhibida por glucagon atraves de la via del AMPc.


Ciclo de Krebs
El piruvato es descarboxilado oxidativamente por el complejo piruvato deshidrogenasa, produciendo acetil-CoA, principal combustible del ciclo. Este complejo necesita 5 coenzimas: pirofosfato detiamina, acido lipoico, FAD, NAD y CoA. El citrato se sintetiza a partir de oxalacetato y acetil-CoA por medio de la citrato sintasa (sujeta a la inhibición por el producto, el citrato). El citrato se isomeriza a isocitrato por medio de la aconitasa, el isocitrato se oxida y descarboxila a α-cetoglutarato por medio de la isocitrato deshidrogenasa (inhibida por ATP y NADH y activada por ADP y Ca2+) conproducción de CO2 y NADH. El α-cetoglutarato es descarboxilado oxidativamente a succinil CoA por el complejo α-cetoglutarato deshidrogenasa (activado por Ca e inhibido por NADH y succinil CoA) produce CO2 y NADH. La succinil CoA se escinde en succinato y GTP por medio de la succinato tiocinasa (o succinil CoA sintetasa). El succinato es oxidado a fumarato por la succinato deshidrogenasa queproduce FADH2, el fumarato se hidrata a malato por medio de fumarasa (fumarato hidratasa) y el malato se oxida a oxaacetato por medio de la malato deshidrogenasa que produce NADH. En una vueta de este ciclo se producen 3 NADH, 1 FADH2 y 1 GTP.

Gluconeogenesis
Los precursores gluconeogenicos son los productos intermedios de la glucolisis y del ciclo de krebs, el glicerol liberado durante lahidrolisis de triacilgliceroles, el lactato liberado en la sangre por las células que carecen de mitocondrias y m. esquelético en ejercicio y los α-cetoácidos procedentes del metabolismo de aminoácidos glucógenos. 7 de su reacciones son reversibles (utilizadas en gluconeogenesis en hígado y riñon) y 3 fisiologicamente irreversibles, que son catalizadas por la piruvato cinasa, fosfofructocinasa yhexocinasa. El piruvato se convierte en oxalacetato y luego en fosfoenolpiruvato (PEP) por medio de la piruvato carboxilasa y la PEP-carboxinasa. La carboxilasa necesita biotina y ATP, es activada alostericamente por acetil-CoA. La PEP-carboxinasa necesita GTP. El glucagon aumenta la transcripción de su ARNm y la insulina disminuye. La fructosa 1,6-Bisfosfato se convierte a fructosa 6-fosfato por la...