Metabolismo de Hidratos de

Carbono

Parte II

GLUCO�EOGE�ESISGLUCO�EOGE�ESIS::

�� ¿¿CCóómo se la define?:mo se la define?:� Es la síntesis de glucosa a partir de

compuestos no glucídicos, como: aminoácidos, piruvato proveniente de la transaminación de aminoácidos;lactato, glicerol e intermediarios del ciclo de Krebs…

�� ¿¿En quEn quéé tejidos se lleva a cabo?:tejidos se lleva a cabo?:� En hígado, riñón e intestino…

GLUCO�EOGE�ESISGLUCO�EOGE�ESIS::

�� ¿¿CuCuáál es su localizacil es su localizacióón celular?:n celular?:Mitocondria y citosol;

�� ¿¿CuCuááles son sus precursores?:les son sus precursores?:Lactato, piruvato (proveniente de

aminoácidos); glicerol; intermediarios del Ciclo de Krebs;

�� ¿¿CuCuáál es su producto final?:l es su producto final?:� Glucosa...

¿¿CuCuááles son las finalidades de la gluconeo?:les son las finalidades de la gluconeo?:

� Mantener la glucemia durante los

periodos interprandiales, ante ayunos de

más de 12 a 15 horas de duración y ante

situaciones de estrés;

� Aportar glucosa a la médula renal que es

un tejido pobremente vascularizado y en

el que se producen los procesos de

concentración y dilución urinarias…

REACCIO�ES QUIMICAS REACCIO�ES QUIMICAS

I�VOLUCRADASI�VOLUCRADAS:

� Dos moléculas de piruvato, provenientes

de la transaminación de aminoácidos o de

la reacción de la lactato deshidrogenasa,

como no pueden revertir la reacción de

la piruvato quinasa de la glucólisis, ya

que la misma era energéticamente

irreversible, deben entrar a la

mitocondria…

EntoncesEntonces:

� PIRUVATO OXALACETATO

MALATO

� PEP OXALACETATO

Piruvato carboxilasa

Malato deshidrogenasa

Malato dhg

PEP carboxiquinasa

mitocondria

citosol

Aa, lactato

PIRUVATO CARBOXILASAPIRUVATO CARBOXILASA::

PIRUVATO OXALACETATO

ATP ADP + Pi

CO2

Mn++

La enzima es mitocondrial y requiere

BIOTI�A como cofactor…

CO.O-

C O

CH3

CO.O-

C O

CH2

CO.O-

ACETIL CoA

+

MALATO DESHIDROGE�ASAMALATO DESHIDROGE�ASA::

CO.O- CO.O- CO.O-

C O H C OH C O

CH2 CH2 CH2

CO.O- CO.O- CO.O-

OXALACE-

TATO

MALATO

�AD+

�ADH+H+�ADH+H+

mitocondriaOXALACE-

TATO

Citosol

PEP CARBOXIQUI�ASAPEP CARBOXIQUI�ASA::

CO.O- CO.O-

H C OH H C O.P

CH2 CH2

CO.O-

GTP GDP+PiOXALACE-

TATO

PEP

CO2

Citosol

GLUCO�EOGE�ESISGLUCO�EOGE�ESIS::

(2)PEP 2 P GLICERATO

3 P GLICERATO

1,3 DIFOSFOGLICERATO

(2) GLICERALDEHIDO 3 P

Citosol

GLUCO�EOGE�ESISGLUCO�EOGE�ESIS:

GLICERALDEHIDO 3 P + DIHIDROXIACETO�A P

FRUCTOSA 1-6 DIFOSFATO

FRUCTOSA 6 P

GLUCOSA 6 P GLUCOSA

Fructosa 1-6

difosfatasa

Glucosa 6 fosfatasa

FRUCTOSA 1FRUCTOSA 1--6 DIFOSFATASA6 DIFOSFATASA:

CH2.O.P CH2.OH

C O C O

HO C H HO C H

H C OH H C OH

H C OH H C OH

CH2.O.P CH2.O.P

FRUCTOSA 1- 6 di P FRUCTOSA 6 P

H2O Pi

FRUCTOSA 6 P GLUCOSA 6 P

H2O Pi

CH2.OH C H

C O C O

HO C H HO C H

H C OH H C OH

H C OH H C OH

CH2.O.P CH2.O.P

FOSFOGLUCOISOMERASAFOSFOGLUCOISOMERASA::

O

GLUCOSA 6 FOSFATASAGLUCOSA 6 FOSFATASA::

((HIGADOHIGADO; RI; RIÑÑON; INTESTINOON; INTESTINO))

GLUCOSA 6 P GLUCOSA

O O

C H C H

H C OH H C OH

HO C H HO C H

H C OH H C OH

H C OH H C OH

CH2.O.P CH2.OHH2O Pi

BALA�CE E�ERGETICO DE LABALA�CE E�ERGETICO DE LA

GLUCO�EOGE�ESISGLUCO�EOGE�ESIS::

�� 2 PIRUVATO + 4 ATP +2 GTP + 2 PIRUVATO + 4 ATP +2 GTP +

2 �ADH+H2 �ADH+H+ + + 2 H+ 2 H++ + 6 H+ 6 H22

�� GLUCOSA + 2 �ADGLUCOSA + 2 �AD++ + 4 ADP + + 4 ADP +

2 GDP + 6 Pi2 GDP + 6 Pi

REGULACIO� DE LA GLUCO�EOGE�ESISREGULACIO� DE LA GLUCO�EOGE�ESIS::

� La gluconeogénesis y la glucólisis están

reguladas coordinada y recíprocamente…

� Se deben considerar:

� La concentración de sustrato;

� El estado energético celular;

� La regulación alostérica;

� La regulación hormonal…

CICLO DE CORICICLO DE CORI::

Glucosa

Piruvato

Lactato Lactato Lactato

Piruvato

GlucosaGlucosa

Músc. Esquelético: Sangre: Hígado:

LDH LDH

CICLO DE LA ALA�I�ACICLO DE LA ALA�I�A::

Glucosa

Piruvato

Alanina Alanina Alanina

Piruvato

GlucosaGlucosa

Músc. Esquelético: Sangre: Hígado:

ALAT ALATGluta-mato Glut

�� RIQUEZA E�ERGETICA CELULARRIQUEZA E�ERGETICA CELULAR::

(�ADH)

CICLO DE KREBS

ACUMULACIO� DE ACETIL COA

PIRUVATO CARBOXILASA

OXALACETATO

�� GLUCO�EOGE�ESISGLUCO�EOGE�ESIS

REGULACIO� DE LA GLUCO�EOGE�ESISREGULACIO� DE LA GLUCO�EOGE�ESIS::

REGULACIO� DE LA GLUCO�EOGE�ESISREGULACIO� DE LA GLUCO�EOGE�ESIS:

�� FOSFOE�OLPIRUVATOCARBOXIQUI�ASAFOSFOE�OLPIRUVATOCARBOXIQUI�ASA :

+ glucocorticoides; glucagon, adrenalina

-- insulina

�� FRUCTOSA 1FRUCTOSA 1--6 DIFOSFATASA6 DIFOSFATASA :

+ glucocorticoides; glucagon; adrenalina

-- insulina

-- fructosa 2-6 di P

�� GLUCOSA 6 FOSFATASA GLUCOSA 6 FOSFATASA ::

+ glucocorticoides; glucagon; adrenalina

-- insulina

VIA DE LAS PE�TOSASVIA DE LAS PE�TOSAS::

�� ¿¿QuQuéé es?es?::

� Es una vía degradativa de la glucosa sin fines energéticos…

�� ¿¿En quEn quéé tejidos se realiza?:tejidos se realiza?:

� Hígado; Adiposo; Suprarrenales;

Eritrocito;Glándulas sexuales…

�� ¿¿CuCuáál es su localizacil es su localizacióón celular?:n celular?:

� En citosol…

GLUCOSA 6 P

6 P GLUCO�OLACTO�A

6 P GLUCO�ATO

3 CETO-6-FOSFOGLUCO�ATO

�ADP+

�ADPH2

H2O

�ADP+

�ADPH2

Glucosa 6 P

deshidrogenasa

6 P gluconato

deshidrogenasa

VIA DE LAS PE�TOSASVIA DE LAS PE�TOSAS:

Primera etapa:

VIA DE LAS PE�TOSAS:

Primera etapa:

3 CETO-6-FOSFOGLUCO�ATO

RIBULOSA 5 P

RIBOSA 5 P

�UCLEOTIDOS

CO2

GLUCOGE�O:GLUCOGE�O:

estructura química

� Homoglicano de reserva animal;

� Cadena de alfa-D-glucopiranosas en uniones alfa 1 4 en cadena lineal y alfa 1 6, en puntos de ramificación;

� Más ramificado que el almidón

(cada 8 a 12 unidades);

� Insoluble;

� Los enlaces alfa 1 4 hacen que adopte una estructura helicoidal arrollada estrechamente…

SI�TESIS DE GLUCOGE�O:

GLUCOSA GLUCOSA 6 P

� GLUCOSA 1 P

� UDP-G

(GLUCOSA)n (GLUCOSA)n+1

Hexo/Glucoquinasa

UDPG

pirofosforilasa

Glucógeno sintetasa

UTP

PPi 2Pi

UDP

Pirofosfatasa

FosfoglucomutasaATP ADP

URIDI�DIFOSFOGLUCOSAURIDI�DIFOSFOGLUCOSA ((UDPGUDPG):):

CH2.O. P . O . P. O

O

�H

O �

O

OH OH

O

CH2.OH

O O

OH OHOH

OH

OH

SI�TESIS DE GLUCOGE�OSI�TESIS DE GLUCOGE�O::

Glucógeno sintetasa

Enlace alfa 1-6

Enzima ramificante

REGULACIO� DE LA GLUCOGE�OGE�ESIS:

fosfatasa

� GLUCOGE�O GLUCOGE�O

SI�TETASA SI�TETASA

I�ACTIVA ACTIVA

quinasa

O.P OH

ADP ATP

H2O Pi

GLUCOGE�OLISISGLUCOGE�OLISIS::

fosforilasa + glucantransferasa

Enzima desramificante

REGULACIO� DE LA GLUCOGE�OLISISREGULACIO� DE LA GLUCOGE�OLISIS

Glucagon(Hígado);Adrenalina(Hígadoy Músculo)

ATP AMPc 5´AMP

PQAi PQAa

αααα ββββ γγγγ

Proteína GAdenilciclasa

GTP

Fosfodies-

terasa

R

+

REGULACIO� DE LA GLUCOGE�OLISISREGULACIO� DE LA GLUCOGE�OLISIS::

� FU�CIO�ES DE LA

PROTEI�QUI�ASA A ACTIVA:

� Desencadenar la cascada de la glucógenolisis;

� Desactivar la glucógeno sintetasa;

� Activar un inhibidor de fosfatasa.

REGULACIO� DE LA GLUCOGE�OLISISREGULACIO� DE LA GLUCOGE�OLISIS:

PQAa

Fosforilasa b Fosforilasa b

quinasa inactiva quinasa activa

Fosforilasa b Fosforilasa a

OH

O.P

2ATP2ADPO.P

O.POH

ATP ADP

OH

Ca++

(músculo)

GLUCOGE�OLISIS HEPATICAGLUCOGE�OLISIS HEPATICA::

� Fosforilasa a

� (glucosa )n (glucosa)n-1

� Glucosa 1 P

� Glucosa 6 P

� GLUCOSA (Hígado)

glucosa 6 fosfatasa

fosfoglucomutasa

GLUCOGE�O FOSFORILASA HEPATICAGLUCOGE�O FOSFORILASA HEPATICA

O.P O.P O.P O.P OH OH

GLU GLU GLU GLU

SE�SOR DE LA GLUCEMIA

2GLU 2 PiFosforilasa a

Fosforilasa b

GLUCOGE�OLISIS MUSCULARGLUCOGE�OLISIS MUSCULAR::

O.P O.P OH OH OH OH

AMP AMPFosforilasa a

Fosforilasa b

2H2O 2Pi Fosforilasa b

(menos activa)

2 AMP

Forma activa

Forma inactiva

2ATP 2ADP 2 AMP

fosfatasa

quinasa

I�HIBICIO� DE LA GLUCOGE�OGE�ESISI�HIBICIO� DE LA GLUCOGE�OGE�ESIS::

� GLUCAGO�, ADRE�ALI�A, �ORADRE�ALI�A

� PROTEI�QUI�ASA A

� I�HIBIDOR DE I�HIBIDOR DE

FOSFATASA i FOSFATASA a

� GLUCOGE�O GLUCOGE�O

SI�TETASAa SI�TETASAi

ATP ADP

ATP ADPOH O. P

� MUCHAS GRACIAS!!!