Gluconeogénesis: Proceso Metabólico

Study Notes

Gluconeogénesis

Definición: La formación de glucosa nueva a partir de piruvato.
Ubicación: Principalmente en el hígado, un 10% en el riñón.
Función: Producir glucosa cuando los niveles son bajos (hipoglicemia o ayuno).
Activador: Glucagón (principal) y epinefrina.
Inhibidor: Insulina.
Sustratos:
- Lactato: Se forma en la glucólisis anaeróbica.
- Alanina: Un aminoácido importante.
- Glicerol-3-fosfato: Derivado de la degradación de los lípidos.

Pasos de la gluconeogénesis

Conversión de los sustratos a piruvato:
- Lactato y alanina se convierten directamente en piruvato.
- El glicerol-3-fosfato se convierte en fosfoenolpiruvato (PEP) y luego a piruvato.
Piruvato en el citoplasma:
- Entra a la mitocondria.
- Se convierte en oxaloacetato por la piruvato carboxilasa.
- La piruvato carboxilasa utiliza ATP, biotina y CO2.
Oxaloacetato a Malato:
- Se convierte en malato para ser transportado al citoplasma.
- El transporte se realiza a través del transportador de malato.
Oxaloacetato a fosfoenolpiruvato (PEP):
- Se convierte en PEP por la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa (PEPCK).
- PEPCK utiliza GTP.
PEP a Glicerol-3-fosfato:
- Se convierte en glicerol-3-fosfato a través de una serie de reacciones.
Glicerol-3-fosfato a fructosa-1,6-bifosfato:
- Se convierte en fructosa-1,6-bifosfato.
Fructosa-1,6-bifosfato a glucosa-6-fosfato:
- Se convierte en glucosa-6-fosfato por la fructosa-1,6-bifosfatasa.
Glucosa-6-fosfato a Glucosa:
- Se convierte en glucosa por la glucosa-6-fosfatasa.

Enzimas clave

Piruvato carboxilasa: Convierte piruvato a oxaloacetato en la mitocondria.
Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa (PEPCK): Convierte oxaloacetato a fosfoenolpiruvato en el citoplasma.
Fructosa-1,6-bifosfatasa: Convierte fructosa-1,6-bifosfato a glucosa-6-fosfato.
Glucosa-6-fosfatasa: Convierte glucosa-6-fosfato a glucosa.

Gluconeogénesis

Definición: Proceso de formación de glucosa nueva a partir de precursores no carbohidratados como piruvato, lactato, alanina y glicerol-3-fosfato.
Ubicación: Principalmente en el hígado (90%) y en menor medida en los riñones (10%).
Función: Mantener los niveles de glucosa en sangre durante periodos de ayuno o hipoglucemia.
Activación: Estimulada por el glucagón y la epinefrina, hormonas que indican bajos niveles de glucosa en sangre.
Inhibición: La insulina inhibe la gluconeogénesis, favoreciendo la utilización de glucosa.

Pasos de la Gluconeogénesis

Conversión de sustratos a piruvato:
- El lactato y la alanina se convierten directamente a piruvato.
- El glicerol-3-fosfato se convierte a fosfoenolpiruvato (PEP) y luego a piruvato.
Piruvato al citoplasma:
- El piruvato entra a la mitocondria.
- Se convierte a oxaloacetato por la piruvato carboxilasa, que utiliza ATP, biotina y CO2.
Oxaloacetato a malato:
- Se convierte a malato para ser transportado al citoplasma.
- El transporte se realiza a través del transportador de malato.
Oxaloacetato a PEP:
- Se convierte a PEP por la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa (PEPCK), utilizando GTP.
PEP a Glicerol-3-fosfato:
- Se convierte a glicerol-3-fosfato a través de una serie de reacciones.
Glicerol-3-fosfato a fructosa-1,6-bifosfato:
- Se convierte a fructosa-1,6-bifosfato.
Fructosa-1,6-bifosfato a glucosa-6-fosfato:
- Se convierte a glucosa-6-fosfato por la fructosa-1,6-bifosfatasa.
Glucosa-6-fosfato a glucosa:
- Se convierte a glucosa por la glucosa-6-fosfatasa.

Enzimas clave

Piruvato carboxilasa: Convierte piruvato a oxaloacetato en la mitocondria.
PEPCK: Convierte oxaloacetato a PEP en el citoplasma.
Fructosa-1,6-bifosfatasa: Convierte fructosa-1,6-bifosfato a glucosa-6-fosfato.
Glucosa-6-fosfatasa: Convierte glucosa-6-fosfato a glucosa.

Glucógeno: Almacenamiento de energía

El glucógeno es un polímero de glucosa, formado por cadenas ramificadas.
Se almacena principalmente en el hígado y en los músculos.
El glucógeno hepático regula los niveles de glucosa en sangre, liberándola en estados de ayuno o hipoglucemia.
El glucógeno muscular proporciona energía para la contracción muscular.

Síntesis de Glucógeno (Glucogenogénesis)

La insulina activa la síntesis de glucógeno.
La glucosa entra en los hepatocitos y se convierte en glucosa 6-fosfato por la glucoquinasa.
La glucosa 6-fosfato se transforma en glucosa 1-fosfato por la fosfoglucomutasa.
La glucosa 1-fosfato se convierte en uridina difosfato glucosa (UDP-glucosa) mediante la UDP-glucosa pirofosforilasa, utilizando UTP.
La UDP-glucosa es el sustrato para la glucógeno sintasa, la enzima clave en la síntesis de glucógeno.
La glucógeno sintasa crea enlaces glucosídicos alfa-1,4 entre las moléculas de glucosa.
La enzima ramificadora de glucógeno forma enlaces alfa-1,6, generando las ramificaciones del glucógeno.

Description

Este cuestionario abarca los fundamentos de la gluconeogénesis, incluyendo su definición, función y pasos clave del proceso. Aprenderás sobre los sustratos involucrados y los factores que regulan esta vía metabólica esencial. Ideal para estudiantes de biología o bioquímica.