Regulación Metabólica: Glucólisis, Gluconeogénesis y Ciclos Energéticos

Regulación de la Glucólisis

La regulación de la glucólisis se divide en dos mecanismos principales:

• Regulación enzimática: Comprende pasos irreversibles mediados por la hexocinasa, la fosfofructocinasa (inhibida por ATP) y la piruvato cinasa (activada por AMP).
• Regulación hormonal: La insulina favorece la glucólisis, mientras que el glucagón la inhibe.

Productos de la Glucólisis y Fermentación

En ausencia de oxígeno, se produce energía mediante fermentación:

• Homoláctica: El piruvato se convierte en lactato mediante la lactato deshidrogenasa (consumiendo NADH).
• Heteroláctica: El piruvato, en presencia de levadura, realiza una fermentación alcohólica produciendo etanol.

El producto final se procesa como grupo acetilo y acetil-CoA.

Gluconeogénesis

Es la síntesis de moléculas nuevas de glucosa a partir de precursores no glucídicos. Se lleva a cabo principalmente en el hígado (90%) y en menor medida en el riñón (10%).

Precursores

Los principales precursores incluyen: piruvato, glicerol, lactato y algunos alfa-cetoácidos.

Reacciones de la Gluconeogénesis

1. Formación de fosfoenolpiruvato (PEP): El piruvato se convierte en oxalacetato por la piruvato carboxilasa; luego, la fosfoenolpiruvato descarboxilasa lo descarboxila y fosforila con GTP para formar PEP.
2. Formación de fructosa-6-fosfato: A partir de fructosa-1,6-bifosfato mediante la enzima fructosa-1,6-bifosfatasa.
3. Formación de glucosa: A partir de glucosa-6-fosfato mediante la enzima glucosa-6-fosfatasa.

Ciclos Metabólicos

Lactato y Ciclo de Cori

En el músculo, ante baja concentración de oxígeno, el piruvato se reduce a lactato. Este viaja por la sangre al hígado, donde el Ciclo de Cori permite convertir el lactato nuevamente en glucosa, la cual regresa al músculo para ser utilizada.

Alfa-cetoácidos y Ciclo de Alanina

Los alfa-cetoácidos son moléculas formadas al retirar un grupo amino a un aminoácido. En el Ciclo de Alanina, el músculo transfiere grupos amino al piruvato para formar alanina, que viaja al hígado para convertirse nuevamente en glucosa, cerrando el ciclo metabólico.

Conversión de Glicerol a Glucosa

El glicerol llega al hígado y es fosforilado por la glicerol cinasa para formar glicerol-3-fosfato. Posteriormente, se oxida mediante la glicerol-3-fosfato deshidrogenasa (usando NAD+) para convertirse en dihidroxiacetona fosfato (DHAP), que finalmente se isomeriza a gliceraldehído mediante la triosa fosfato isomerasa.