GLUCONEOGENESIS

PRECURSORES GLUCOGENICOS:

El glicerol es liberado en el tejido adiposo durante la hidrólisis de los triacilglicéridos y es entregado por el torrente sanguíneo al hígado. Esta molécula de tres átomos de Carbono, es fosforilada a glicerol-fosfato, el cual es oxidado a dihidrixiacetona fosfato, un intermediario de la glucólisis.
El lactato es liberado por el músculo esquelético en condiciones de ejercicio y por células que no contienen mitocondrias como los eritrocitos. En el ciclo de Cori el músculo esquelético en condiciones de ejercicio, degrada a la glucosa hasta lactato, el cual difunde por el torrente sanguíneo . El lactato es incorporado al hígado y convertido en glucosa, la cual es liberada a la circulación sanguínea.

Los a-cetoácidos como el piruvato, oxaloacetato y alfa-cetoglutarato, derivan del metabolismo de los aminoácidos glucogénicos. Estas moléculas pueden entrar al Ciclo del ácido citrico y formar oxaloacetato, un precursor directo del fosfoenolpiruvato.

RELACION CON LA GLUCOLISIS:

las cantidades de las enzimas claves en la glucolisisy en la gluconeogenesis estan reguladas por su expresion genetica.

􀂃INSULINA: aumenta después de la ingesta de alimentos

Estimula expresión de:
FOSFOFRUCTOQUINASA
PIRUVATO QUINASA
ENZIMA BIFUNCIONAL PFK-2/ FBPasa-2


􀂃GLUCAGON: aumenta en ayuno

Inhibe expresión de:
FOSFOFRUCTOQUINASA
PIRUVATO QUINASA
ENZIMA BIFUNCIONAL PFK-2/ FBPasa-2
Estimula expresión de
FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
FRUCTOSA-1,6-BIFOSFATASA
Este control sobre la expresión génica es mucho mas lento (horas/días) que el control alostérico (segundos/minutos)

PROCESO ENDERGONICO:
Las reacciones endergónicas se manifiestan durante los procesos anabólicos; de manera que, requieren que se le añada energía a los reactivos (sustratos o combustibles metabólicos), i.e., se le suma energía (contiene más energía libre que los reactivos). Por otro lado, durante las recciones exergónicas se libera energía como resultado de los procesos químicos (e.g., el catabolismo de macromoléculas). La energía libre se encuentra en un estado organizado, disponible para trabajo biológico útil.Las reacciones endergónicas se llevan a cabo con la energía liberada por las reacciones exergónicas.

CICLO DE CORI:

La contracción del músculo está sostenida por el consumo de ATP, que se regenera por la fosforilación oxidativa en las mitocondrias en las fibras musculares rojas y por la glicolisis, que da lugar a lactato, en las fibras musculares blancas. Las rojas también producen lactato cuando la demanda excede la capacidad de producción de ATP por la fosforilación oxidativa. El lactato se transfiere a través de la sangre, al hígado, donde se convierte en piruvato por la lactato deshidrogenasa y después en glucosa por la gluconeogénesis. Gracias al torrente sanguíneo, el hígado y el músculo participan de un ciclo metabólico conocido como el ciclo de Cori. Esto sería el ciclo fútil glicolisis/gluconeogénesis pero ahora no ocurren en el mismo lugar (célula) sino en diferentes (tejidos). El ATP del hígado se utiliza para resintetizar glucosa a partir del lactato producido en el músculo, y la glucosa resintetizada vuelve de nuevo al músculo para ser utilizada o almacenada en forma de glucógeno. Este ciclo también tiene lugar de manera importante en los eritrocitos. La formación de lactato ahorra tiempo y desvía parte de la carga metabólica desde el músculo hasta el hígado.
6 ATP hígado + 2 (ADP + Pi) eritrocito ® 6 (ADP + Pi)hígado + 2 ATPeritrocito

El lactato producido en músculo esquelético activo permeaa la sangre:

􀂃Este lactato puede permeara células del hígado donde es de nuevo oxidado a piruvato y convertido a glucosa por gluconeogénesis, que es liberada al torrente sanguíneo para que pueda ser utilizada en músculo.

El lactato puede también permeara células del músculo cardíaco donde es también oxidado a piruvato, pero pasando posteriormente al ciclo del ácido cítrico y cadena de transporte electrónico para producir ATP.

CICLO DE ALANINA:

El ciclo de la alanina resulta del transporte de la alanina por la sangre relacionando el músculo y el hígado. En el músculo se forma alanina a partir del piruvato producido en la glicolisis. La Ala al llegar al hígado da lugar a piruvato y amonio. Este último por la ureogénesis da lugar a urea que se segrega en la sangre para ir al riñón, mientras que el Pyr da lugar a glucosa a través de la gluconeogénesis. En este caso el NADH generado en la formación de Pyr no se utilizan para formar lactato, sino que se pueden utilizar para la producción de ATP, en contraste con el ciclo de Cori, donde el NADH se gasta en formar lactato a partir de Pyr. El ciclo de la alanina es más eficiente que el ciclo de Cori, aunque hay que tener en cuenta que la formación de urea es bastante costosa energéticamente hablando.
10 ATPhígado + 6-8 (ADP + Pi)músculo + O2 músculo ® 10 (ADP + Pi)hígado + 6-8 ATPmúsculo
Estos ciclos son funcionales solo entre el hígado y tejidos que no oxiden la glucosa completamente a CO2 y H2O.
Existe una relación muy importante entre la gluconeogénesis y la ureogénesis, ya que la degradación de los aminoácidos no solo da lugar a intermediarios de la gluconeogénesis sino también a amonio.

GLUCOCORTICOIDES:

Los glucocorticoides actúan sobre el hígado, incrementado la síntesis de los enzimas que promueven la gluconeogénesis. Una parte de la glucosa sintetizada podrá ser almacenada en forma de glucógeno en el hígado o en el músculo. Sin embargo, la mayor parte de esta glucosa sintetizada se libera a la circulación, causando un incremento en los niveles de glucosa sanguínea, pero los glucocorticoides también reducen al captación de glucosa por tejidos periféricos. Al mismo tiempo, la captación de aminoácidos por los tejidos musculares está disminuida por los glucocorticoides, y éstos son liberados desde las células musculares. Este vertido incremente la cantidad de aminoácidos utilizables en el hígado para la desaminación y la conversión en glucosa, bajo la estimulación de los glucocorticoides. Este mecanismo es especialmente útil en el ayuno, donde al final se tenderá a una degradación de las proteínas para mantener la cantidad de glucosa en sangre adecuada y la producción energética en tejidos críticos, como el cerebro. Los glucocorticoides también estimulan la movilización de ácidos grasos desde los depósitos del tejido adiposo. Estos pueden ser utilizados como sustratos para la gluconeogénesis en el hígado, o bien ser metabolizados directamente en el músculo para suministrar energía para la contracción. Todas estas acciones incrementan la accesibilidad de energía rápida para el músculo y el tejido nervioso. Los glucocorticoides tienen muchas otras acciones como la estimulación de la secreción gástrica y la inhibición de la respuesta inmune.