clase 13 destinos del piruvato y gluconeogenesis
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DESTINOS METABÓLICOS DEL PIRUVATO
GLUCONEOGÉNESIS.
Prof. TM Paulina FernándezProf. TM Paulina Fernández
Universidad San Sebastián Facultad de Ciencias de la Salud
Tecnología Médica
Entrada de otros azucares en la vía glicolítica
1.- Utilización de galactosa:
Principal vía de entrada es a través de la glucosa -6- fosfato
2.- Utilización de la fructosa:
La fosforilación de la fructosa en la mayoría de los tejidos da lugar a la fructosa-6- fosfato, que es un intermediario glucolítico.
En el hígado de los vertebrados actúa por una ruta distinta en donde la enzima fructoquinasa la fosforila a fructosa-1- fosfato.
3.- Utilización de la manosa:
La fosforilación catalizada por la hexoquinasa, de la manosa a manosa-6- fosfato, va seguida de una isomerización de esa última a fructosa-6- fosfato.
Metabolismo del Glicerol
Glicerol + ATP Glicerol-3-fosfato + ADP + H+
Glicerol-3-fosfato + NAD+
Dihidroxiacetona fosfato
El piruvato constituye un punto central de ramificación metabólica.
Su destino dependerá del estado de oxidación de la célula que se relaciona con la
gliceraldehído -3- fosfato deshidrogenasa.
DESTINOS METABÓLICOS DEL PIRUVATO
Degradación de las reservas de glucógeno o movilización de ellas
Lactato
Difunde desde el tejido a la circulación
Disminución del pH sanguíneo
Efecto Bohr
(mayor aporte de oxigeno a los tejidos)
Isoenzimas de lactato deshidrogenasa
La lactato deshidrogenasa está formada por dos subunidades M (presente mayormente en músculo esquelético) y H (presente mayormente en el corazón)
Las isoenzimas son:
• M4
•M3H
•M2H2
•MH3
•H4
Metabolismo del Etanol
En las levaduras ocurre una fermentación no alcohólica que inicia con una descarboxilación no oxidativa del piruvato a acetaldehído, catalizada por la piruvato descarboxilasa. Esta reacción va seguida de la reducción del acetaldehído a etanol que desprende NADH, catalizada por la alcohol deshidrogenasa.
ACETALDEHÍDO
LACTATO ETANOL
PIRUVATO
Fermentación del ácido láctico
Células animales y bacterias del ácido láctico
Fermentación alcohólica
Levaduras.
H+
CO2
NADH + H+
NAD+
H+ + NADH
NAD+
Oxidación del Piruvato
Esta reacción comprende una descarboxilación oxidativa catabolizada por la Piruvato deshidrogenasa.
El grupo carboxilo del piruvato se pierde como CO2 y los otros dos carbonos restantes forman la porción acetilo del acetil CoA.
Genera un transportador electrónico reducido, descarboxilación del piruvato y la activación de los otros dos carbonos restantes del piruvato.
En esta reacción participan 3 enzimas y 5 coenzimas.
Complejo Piruvato Deshidrogenasa.
Compuesto por las enzimas:
a) Piruvato deshidrogenasa (E1)
b) Dihidrolipoamida transacetilasa (E2)
c) Dihidrolipoamida deshidrogenasa (E3).
Además está compuesto por cinco coenzimas:
a) Pirofosfato de Tiamina (TPP)
b) Ácido Lipoico
c) Coenzimas de Flavina
d) Coenzima A y activación de grupos acilo.
Coenzima A: Participa en la activación de los grupos acilo en general. Deriva metabólicamnte del ATP, ácido pantoténico y la β- mercaptoetilamina
Gluconeogénesis: Biosíntesis de hidratos de carbono a partir de precursores de tres carbonos, que generalmente no tienen naturaleza de hidratos de carbono.
Principales sustratos:
a) Lactato
b) Aminoácidos
c) Propionato
d) Glicerol
Ocurre principalmente en el citosol, aunque algunos precursores se generan en las mitocondrias. Y deben transportarse al citosol para ser utilizados
El principal órgano gluconeogénico en los animales es el hígado, y menormente la corteza renal.
Los principales destinos de la glucosa formada en la gluconeogénesis son el catabolismo por el tejido nervioso, y la utilización por los músculos esqueléticos.
1.- Lactato:
Parte del lactato producido en el músculo entra al hígado y se reoxida a piruvato. Este piruvato puede experimentar gluconeogénesis para dar glucosa, que es devuelta al torrente sanguíneo y se capta por el músculo para regenerar las reservas de glucógeno.
Sustratos de la Gluconeogénesis.
2.-Aminoácidos:
Muchos aminoácidos pueden convertirse fácilmente en glucosa, a ellos se les denomina, aminoácidos glucogénicos. Las rutas catabólicas de la leucina y la lisina no generan precursores gloconeogénicos.
3.- Glicerol:
Los ácidos grasos no pueden experimentar una conversión neta a H. de C. El único producto de degradación de las grasas que puede entrar en la gluconeogénesis es el glicerol. Su empleo comporta una fosforilación, seguida de una deshidrogenación, para producir dihidroxiacetona fosfato.
4- Propionato:
Corresponde a un acil-CoA de tres carbonos. Ingresa a la gluconeogénesis a través de la conversión en succinil CoA y de ésta en oxalacetato.
Regulación de la Gluconeogénesis.
La regulación es crucial para el funcionamiento del tejido nervioso.
Se regulan en gran parte por las tasas de alimentación
Las tasas del flujo gluconeogénico están inversamente relacionadas con el contenido de H. de C. de la alimentación. Este efecto se produce en
forma hormonal, a través de insulina y glucagón.
a) Regulación recíproca de la Glucólisis y Gluconeogénesis.
Las condiciones que fomentan la glucólisis inhiben la gluconeogénesis y a la inversa.
La regulación recíproca se basa en gran parte en la carga energética del adenilato.
Energía
Activación de los pasos que controlan la velocidad de la
glucólisis
Inhibición del flujo de carbonos por la gluconeogénesis
Energía
Inhibición de los pasos que controlan la velocidad de la
glucólisis
Estimulación del flujo de carbonos por la gluconeogénesis
Regulación de la Gluconeogénesis.
HEXOQUINASA O
GLUCOQUINASAGLUCOSA -6- FOSFATASA
FOSFOFRUCTOQUINASAFRUCTOSA -1,6- BIFOSTATASA
PIRUVATO QUINASAPIRUVATO CARBOXILASA
FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA (PEPCK)