Introducción
La gluconeogénesis es la síntesis de glucosa nueva
(i.e. glucosa que no viene del glicógeno). La producción de glucosa a partir de
otros metabolitos es necesaria para el uso como fuente de energía por el
cerebro, testículos, eritrocitos, y medula renal debido a que la glucosa es la
única fuente de energía para estos órganos. Durante la inanición, sin embargo,
el cerebro puede obtener energía a partir cuerpos
cetónicos que se convierten en acetil-CoA y desvía hasta el ciclo TCA.
Los esqueletos de carbono primarios utilizados para la gluconeogénesis se
derivan de piruvato, lactato, glicerol y la alanina amino ácidos y la
glutamina. El hígado es el sitio principal de la gluconeogénesis, sin embargo,
como se discute más adelante, el riñón y el intestino delgado también tienen
papeles importantes que desempeñar en esta vía.
La síntesis de glucosa a partir de precursores de
tres o cuatro carbonos es esencialmente el reverso de la glucólisis. Las
características más importantes de la vía de la gluconeogénesis se diagraman
a continuación.
Reacciones de la gluconeogénesis: Gluconeogénesis de dos moles de piruvato a dos moles de 1,3-difosfoglicerato consume seis moles de ATP. Esto hace que el proceso de la gluconeogénesis muy costoso desde un punto de vista energético teniendo en cuenta que la oxidación de la glucosa a dos moles de piruvato produce dos moles de ATP. Los principales sustratos para la gluconeogénesis hepáticas (glicerol, lactato, alanina y piruvato) están encerrados en cajas de color rojo para destacar. Las reacciones que tienen lugar en las mitocondrias son piruvato a OAA y OAA a malato. El piruvato desde el citosol se transporta a través de la membrana mitocondrial interna por el transportador de piruvato (SLC16A1, también llamado el transportador monocarboxilato). siguiente reducción de OAA a malato el malato es transportador al citosol por la malato transportador (SLC25A11). En el citosol el malato es oxidado a OAA y el OOA a continuación, se alimenta en la vía de la gluconeogénesis a través de la conversión a PEP a través de PEPCK. La reacción PEPCK es otro sitio para el consumo de ATP (GTP como en la reacción de PEPCK). La inversión de la gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa (GAPDH) de reacción requiere un suministro de NADH. Cuando lactato es el sustrato de la gluconeogénesis el NADH se suministra por la lactato deshidrogenasa (LDH) reacción (indicado por las líneas de guiones), y es suministrada por la reacción de la malato deshidrogenasa cuando el piruvato es el sustrato. En segundo lugar, 1 mol de gliceraldehido-3-fosfato debe ser isomeriza a DHAP y luego un mol de DHAP se puede condensar a un mol de gliceraldehido-3-fosfato para formar 1 mol de fructosa-1,6-bisfosfato en una inversión de la reacción de la aldolasa. En hepatocitos la reacción de la glucosa-6-fosfatasa (G6Pasa) permite que el hígado suministrar la sangre con glucosa libre. Recuerde que, debido a la alta Km de glucoquinasa hepática mayor parte de la glucosa se no ser fosforilada y fluirá hacia abajo de su gradiente de concentración de hepatocitos y en la sangre. ALT: alanina transaminasa. PGAM1 : fosfoglicerato mutasa 1. PGK1: fosfoglicerato quinasa 1. TMI: isomerasa de triosa. IGP: isomerasa de glucosa-6-fosfato. GPD: glicerol-3-fosfato deshidrogenasa. F1,6BPase: Fructosa-1,6-bisfosfatasa.
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