Gluconeogénesis y Glucogenogénesis: Rutas metabólicas para la síntesis y degradación de glucosa

LA GLUCONEOGÉNESIS  Es una ruta metabólica anabólica que permite la biosíntesis de glucosa a Partir de precursores no glucídicos. Incluye la utilización de varios aminoácidos, lactato, piruvato, glicerol y Cualquiera de los intermediarios del ciclo de los ácidos tricarboxílicos (o Ciclo de Krebs) como fuentes de carbono para la vía metabólica. Todos Los aminoácidos, excepto la leucina y la lisina, pueden Suministrar carbono para la síntesis de glucosa.
Los Ácidos grasos de cadena par no proporcionan carbonos para la síntesis de glucosa, pues el Resultado de su β-oxidación (Acetil-CoA) no es un sustrato Gluconeogénico; mientras que los ácidos grasos de cadena impar proporcionarán Un esqueleto de carbonos que derivarán en Acetil-CoA y Succinil-CoA (que sí es Un sustrato gluconeogénico por ser un intermediario del ciclo de Krebs). Algunos Tejidos, como el cerebro, los eritrocitos, el riñón, la córnea del Ojo y el músculo, cuando el individuo realiza actividad extenuante, Requieren de un aporte continuo de glucosa, obteniéndola a partir del glucógeno proveniente Del hígado, el cual solo puede satisfacer estas necesidades durante 10 a 18 horas como máximo, lo que tarda en agotarse el glucógeno almacenado en el Hígado. Posteriormente comienza la formación de glucosa a partir de sustratos Diferentes al glucógeno.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 como el ayuno.

REACCIONES DE LA GLUCONEOGÉNESIS

Las enzimas que participan en la vía Glucolítica participan también en la gluconeogénesis; ambas rutas se Diferencian por tres reacciones irreversibles que utilizan enzimas específicas De este proceso y los dos rodeos metabólicos de esta vía.

Estas reacciones son:

1. De glucosa-6-
   fosfato a glucosa.
2. De fructosa-1,6-bisfosfato a fructosa-6-fosfato.
3. De piruvato A fosfoenolpiruvato.

LA GLUCOGENOGÉNESIS O LA GLUCOGÉNESIS, es la ruta anabólica por la que tiene Lugar la síntesis de glucógeno a partir de un precursor más Simple, la glucosa-6-fosfato. Se lleva a cabo principalmente en el hígado, y en Menor medida en el músculo, es activado por insulina en respuesta a Los altos niveles de glucosa, que pueden ser (por ejemplo) posteriores a la Ingesta de alimentos con carbohidratos.

Se forma por la incorporación repetida de unidades de glucosa, La que llega en forma de UDP-Glucosa a un partidor de glucógeno preexistente Que consiste en la proteína glucogenina, formada por 2 cadenas, que al Autoglicosilarse puede unir cada una de sus cadenas a un octámero de glucosas. Para que la glucosa-6-fosfato pueda unirse a la UDP requiere De la participación de dos enzimas, la primera, fosfoglucomutasa, modifica la Posición del fosfato a glucosa-1-fosfato.

La glucosa-fosfato es el precursor para la Síntesis de glucógeno pero también es el producto de su degradación. La Síntesis de glucógeno requiere de aporte energético. El dador de glucosa para La síntesis de glucógeno es la UDP-glucosa donde el residuo glucosilo está Activado para su transferencia, por su combinación con un compuesto de alta Energía como el UTP.

PASOS

• La Glucosa se Convierte en glucosa-6-fosfato mediante una reacción Irreversible catalizada por la glucoquinasa o hexoquinasa dependiendo Del tejido en cuestión.

glucosa + ATP → glucosa-6-P + ADP

• Glucosa-6-fosfato Se convierte en glucosa-1-fosfato por la acción de la Fosfoglucomutasa, Mediante la formación obligada de un compuesto intermediario, glucosa-1,6-bisfosfatasa.

glucosa-6-P ←→ glucosa-1-P

• Glucosa-1-fosfato Se convierte en UDP-glucosa por la acción de la UDP-glucosa Pirofosforilasa (llamada también uridil transferasa).

glucosa-1-P + UTP → UDP-glucosa + PPi

• Las Moléculas de glucosa son acopladas en cadena por la glucógeno sintasa, Este paso debe realizarse sobre un primer preexistente de glucógeno, es Decir, la glucógeno sintasa actúa formando alargamientos lineales de ramas Preexistentes, solamente formando uniones α1-4 permitiendo la uníón de Glucosa a glucógeno preexistente
• Las Ramificaciones son producidas por la enzima ramificadora del Glucógeno (amilo (1,4 ->1,6)-transglucosidasa), la cual transfiere Un fragmento de 6 a 8 unidades del extremo no reductor y lo une a una Glucosa por un enlace α-1,6. Esto posibilita que ambas cadenas puedan Continuar alargándose mediante uniones α-1,4 de glucosas hasta poder Producir nuevas ramificaciones.