GLUCONEOGÉNESIS: ORIGEN DE GLUCOSA NUEVA
La gluconeogénesis se realiza en el hígado y en el riñón a partir de los siguientes precursores:
Lactato, piruvato, glicerol, oxaloacetato, y algunos aminoácidos: ala, cys,
gly, ser, thr, asp
La gluconeogénesis no es exactamente la inversión de la glucólisis, pero si tienen
mucho en común: comparten las siete reacciones reversibles que tiene la glucólisis.
La gluconeogénesis evita los tres pasos irreversibles de la glucólisis, y los sustituye
por reacciones alternas
Es el mecanismo que tienen las células para resintetizar glucosa en períodos de ayuno. La gluconeogénesis tiene lugar casi exclusivamente en hígado (10% en los riñones).
Las enzimas que participan en la vía glucolítica participan también en la gluconeogénesis; ambas rutas se diferencian por tres reacciones irreversibles que utilizan enzimas específicas de este proceso y los dos rodeos metabólicos de esta vía.
Estas reacciones son:
De glucosa-6-fosfato a glucosa.
El primero de ellos es la reacción de piruvato y dióxido de carbono para dar oxaloacetato. Este paso requiere energía, la cual queda disponible por hidrólisis de ATP.
Cuando hay más acetil-CoA del necesario para mantener el ciclo del ácido cítrico, el piruvato se dirige a la gluconeogénesis. El ion magnesio y la biotina son necesarios para una catálisis eficaz.
La enzima que cataliza esta reacción es la piruvato carboxilasa, una enzima alostérica que se encuentra en la mitocondria. El acetil-CoA es un efector alostérico que activa la piruvato carboxilasa.
La biotina, enlazada covalentemente con la enzima, reacciona con el CO2, que se une de manera covalente. Después el CO2 se incorpora al piruvato, formando así oxaloacetato.
La conversión de oxaloacetato a fosfoenolpiruvato la cataliza la enzima fosfoenolpiruvato carboxiquinasa, que se encuentra en la mitocondria y en el citosol.
De fructosa-1,6-bisfosfato a fructosa-6-fosfato.
La reacción que tiene lugar en la gluconeogénesis para evitar este paso consiste en una simple reacción hidrolítica, catalizada por la fructosa-1,6-bisfosfatasa.
La enzima con múltiples subunidades requiere la presencia de Mg2+ para su actividad y constituye uno de los principales lugares de control que regulan la ruta global de la gluconeogénesis.
Formada en esta reacción experimenta posteriormente la isomerización a glucosa-6-fosfato por la acción de la fosfoglucoisomerasa.
De piruvato a fosfoenolpiruvato.
la trasferencia de fosfato desde el ATP hace a la reacción virtualmente irreversible
Otra enzima específica de la gluconeogénesis, la glucosa-6-fosfatasa, que también requiere Mg2+, es la que entra en acción en su lugar.
Esta reacción de derivación se produce también mediante una simple hidrólisis.
La glucosa-6-fosfatasa se encuentra fundamentalmente en el retículo endoplásmico del hígado con su lugar activo en la cara luminal (del RE). La importancia de su localización en el hígado es que una función característica del hígado es sintetizar glucosa para exportarla a los tejidos a través de la circulación sanguínea.
La reacción neta de la gluconeogénesis es la siguiente :
2 PIRUVATO + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 2 H+ + 6 H2 O
GLUCOSA + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD+
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