Vías Metabólicas de la Glucosa: Glucólisis, Gluconeogénesis y Ciclo de Krebs

Metabolismo de la Glucosa

Pero, ¿cómo se absorbe la glucosa en nuestro organismo? Los hidratos de carbono de nuestra dieta solo se absorben en forma de monosacáridos. En el caso de la glucosa, podemos distinguir entre:

• Absorción pasiva: Durante la digestión, los oligosacáridos se hidrolizan, generando una alta concentración de glucosa. Al ser superior a la de la célula, la glucosa pasa a través de la membrana sin necesidad de energía. Sin embargo, a diferencia de las pentosas, requiere un transportador específico y se mantiene mientras exista diferencia de gradiente.
• Absorción activa: El transporte de glucosa a través de la membrana requiere energía metabólica, iones de sodio y una proteína transportadora. Los iones de sodio generan una diferencia de gradiente que libera energía, la cual es utilizada por la glucosa para atravesar la membrana. Luego, la glucosa es transportada pasivamente a los capilares sanguíneos.

Posteriormente, la glucosa es metabolizada en las células intestinales. Aproximadamente el 50% de la glucosa que entra se transforma en lactato antes de pasar al torrente sanguíneo, mediante un proceso denominado glucólisis. Este proceso ayuda a mantener el gradiente adecuado para la absorción pasiva. El proceso se completa en el hígado, donde el lactato se convierte nuevamente en glucosa mediante la gluconeogénesis, con el aporte de energía en forma de ATP.

En la glucólisis, la glucosa se convierte en ácido pirúvico, que luego se transforma en CO₂ y H₂O mediante oxidación. Este proceso produce ATP.

Como se puede deducir, la glucólisis y la gluconeogénesis son procesos contrarios y no pueden ocurrir simultáneamente, ya que uno inhibe al otro a través de efectores celulares.

La glucólisis es la degradación de la glucosa, que comprende la degradación de los carbohidratos en los organismos vivos desde glucosa o glucógeno hasta ácido láctico en ausencia de oxígeno (en el músculo) y hasta ácido pirúvico en presencia de oxígeno (en la mayoría de los tejidos).

Ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs se localiza en la matriz mitocondrial y su función es la producción de equivalentes de reducción NADH y FADH2. La reacción global es la degradación del Acetil-CoA, generando 3 NADH, 1 FADH2, que en la cadena de transporte electrónico mitocondrial producen 11 ATP y 1 GTP, que se transforma fácilmente en ATP. El rendimiento final por cada Acetil-CoA es de 12 ATP, que al final serán 24 porque del ácido pirúvico salen 2 Acetil-CoA.

Isocitrato a cetoglutarato: 1 NADH (3 ATP) / cetoglutarato a succinil-CoA: 1 NADH (3 ATP) / succinil a succinato: 1 GTP (1 ATP) / succinato a fumarato: 1 FADH2 (2 ATP) / malato a oxalacetato: 1 NADH (3 ATP). Para que el ciclo siga funcionando, se debe reponer el oxalacetato mediante reacciones anapleróticas.

Regulación del Ciclo de Krebs

• La concentración de oxalacetato es el factor más crítico, ya que sin él, el ciclo no funciona.
• La citrato sintasa se activa para poner en marcha el ciclo.
• La isocitrato deshidrogenasa.
• La cetoglutarato deshidrogenasa.

Naturaleza Anfibólica del Ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs tiene una función tanto catabólica (degradación para producir energía) como anabólica (síntesis de moléculas biológicas con gasto de energía). Producción de moléculas propias.

Metabolismo de la Fructosa

Estos glúcidos se metabolizan para producir ATP. ATP --> ADP (fructokinasa).

Metabolismo del Glucógeno

Tiene como objetivo mantener los niveles de glucosa adecuados.