Ing. Pilar Zabala UNIDAD VII GLUCONEOGÉNESIS, VÍA DE LA PENTOSA - FOSFATO Universidad Nacional del Oriente Facultad de Bioquímica y Farmacia.

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1 Ing. Pilar Zabala UNIDAD VII GLUCONEOGÉNESIS, VÍA DE LA PENTOSA - FOSFATO Universidad Nacional del Oriente Facultad de Bioquímica y Farmacia

2 Ing. Pilar Zabala Hay dos vías principales para metabolizar a los carbohidratos, una anabólica y otra catabólica: GLICOLISIS Y GLUCONEOGENESIS

3 Ing. Pilar Zabala Definición No se debe confundir con Glicogénesis o Gliceroneogénesis. La gluconeogénesis (GNG) es una vía metabólica que produce glucosa a partir de ciertos sustratos de carbono sin hidratos de carbono. Descomposición de lípidos De otras etapas en el metabolismo que incluyen piruvato y lactato. Descomposición de proteínas,)

4 Ing. Pilar Zabala El sistema nervioso consume 120 g/glucosa al día

5 Ing. Pilar Zabala  Es la misma vía para animales, plantas y hongos. 31 LACTATO GLICEROL PIRUVATO GLUCOSA gluconeogénesis

6 Ing. Pilar Zabala Tiene lugar casi exclusivamente en el hígado (10% en los riñones), no en los musculos. Es un proceso clave pues permite a los organismos superiores obtener glucosa en estados metabólicos.

7 Ing. Pilar Zabala La secuencia de reacciones es la inversa de la glucólisis excepto en tres pasos: Conversión del piruvato en fosfoenolpiruvato: dos reacciones Conversión de la fructosa-1-6- bifosfato en fructosa-6- fosfato (fructosa-1-6 bifosfatasa, FBPasa). Conversión de la glucosa-6- fosfato en glucosa (glucosa-6-fosfatasa).

8 Ing. Pilar Zabala Los precursores mas importantes son: el lactato que se incorpora a nivel de PIRUVATO algunos aminoácidos glucogénicos a nivel de OXALACETATO y el glicerol a nivel de DIHIDROXIACETONA-FOSFATO Las enzimas de la gluconeogénesis son citosólicas, excepto la piruvato carboxilasa ( mitocondrial ) y la glucosa-6-fosfatasa ( retículo endoplásmico ) La mayoría de las reacciones desde el piruvato a la glucosa son catalizadas por las mismas enzimas de la glucólisis y proceden a la inversa.

9 Ing. Pilar Zabala 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.

10 Ing. Pilar Zabala 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.

11 Ing. Pilar Zabala 3 pasos irreversibles en glucólisis que se reemplazan en la gluconeogénesis y que son más favorables para la síntesis Formación de fructosa 6-P Formación de glucosa Formación de fosfoenolpiruvato

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15 Ciclo de CORI Consiste en un acoplamiento de dos rutas metabólicas: glucólisis y gluconeogénesis en dos órganos distintos músculo e hígado que permite a las células musculares poder disponer de la energía necesaria en todo momento.

16 Ing. Pilar Zabala El músculo obtiene ATP a partir de la degradación de glucosa en la glucolisis Cuando las condiciones del ejercicio son anaeróbicas la glucosa se degrada a piruvato y éste se reduce a lactato El lactato es exportado a la circulación y es captado por el Hígado El hígado sintetiza glucosa de nuevo a partir de lactato por la ruta gluconeogénica

17 Ing. Pilar Zabala HígadoMúsculo

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19 En la mayoría de los tejidos animales el destino principal de la glucosa 6-fosfato es la degradación glucolítica a piruvato, y en ultimo termino la generación de ATP. La glucosa 6-fosfato tiene sin embargo otros destinos catabólicos que conducen a productos especializados para la células. La oxidación de la glucosa 6- fosfato a pentosas fosfato por la ruta de las pentosas fosfato es un caso de especial importancia en algunos tejidos.

20 Ing. Pilar Zabala Las células en rápida división, tales como las de la medula ósea y la mucosa intestinal utilizan las pentosas para producir: Ácido ribonucleico (ARN o RNA) Ácido desoxirribonucleico, (ADN) Coenzimas tales como, NADH2, FADH2 y coenzima A

21 Ing. Pilar Zabala DEFINICIÓN La ruta de la pentosa fosfato, también conocida como lanzadera o shunt de las pentosa fosfato, es una ruta metabólica estrechamente relacionada con la glucólisis, durante la cual se utiliza la glucosa para generar ribosa, que es necesaria para la biosíntesis de nucleótidos y ácidos nucleicos. Además, también se obtiene poder reductor en forma de NADPH que se utilizará como coenzima de enzimas propias del metabolismo anabólico.

22 Ing. Pilar Zabala CARACTERÍSTICAS  Tiene lugar en el citoplasma  No es una vía de producción de ATP  Sintetiza ribosa-5-fosfato para la síntesis de nucleótidos  Sintetiza NADPH para la síntesis de ácidos grasos, esteroides, etc.  Produce intermediarios de la vía glicolítica (gliceraldehído fosfato y fructosa-6-fosfato

23 Ing. Pilar Zabala CARACTERISTICAS DE LAS REACCIONES DE LA VIA DE LAS PENTOSAS La vía de la pentosas consta de dos fases: Una oxidativa y una no oxidativa La reacciones de la vía oxidativa son irreversibles Las reacciones de la vía no oxidativa son reversible Según las necesidades de la célula es activa una u otra vía.

24 Ing. Pilar Zabala REACCIONES DE LA FASE OXIDATIVA Glucosa-6-fosfato 6-fosfogluconolactona Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa NADP + NADPH + H + CO 2 6-fosfogluconato 6-fosfogluconato deshidrogenasa Ribulosa 5-fosfato Ribosa-5- fosfato Ribulosa-5-P isomerasa Lactonasa NADP + NADPH + H +

25 Ing. Pilar Zabala REACCIONES DE LA FASE NO OXIDATIVA Ribulosa-5-P Xilulosa-5-P Ribosa-5-P Gliceraldehído 3-P Sedoheptulosa-7P Transcetolasa Epimerasa

26 Ing. Pilar Zabala Oxidación de la glucosa 6-fosfato por la glucosa 6- fosfatodeshidrogenasa (G6PD), que forma 5-fosfogluconato-lactona. La lactona es hidrolizada para dar el acido libre 6- fosfogluconato por una lactonasa especifica. El 6-fosfogluconato es oxidada y descarboxilado por la 6-fosfogluconato deshidrogenasa formando la cetopentosa ribulosa 5-fosfato. La fosfopentosa isomerasa convierte la ribulosa 5- fosfato en su isomero aldosa ribosa 5-fosfato. El resultado neto es la producción de NADPH, un reductor para las reacciones biosintéticas, y de ribosa5-fosfato, un precursor de la síntesis de nucleótidos. Esquema