glucolisis y gluconeogenesis

La glucolisis hasta piruvato. Fase 1
O
HO
OH
glucosa
HO
OH
OH
ATP
hexokinasa
ADP
O
O
O P O
O
OH
HO
OH
glucosa-6-fosfato
OH
fosfoglucoisomerasa
O
O
OH
OH
O P O
O
HO
fructosa-6-fosfato
OH
ATP
fosfofructokinasa
ADP
O
5
O P O
2
4
O
O
1
O
6
3
HO
O P O
OH
O
fructosa1,6 bisfosfato
OH
H O H
O
5
O P O
4
O
O
O P O
O
OH
6
OH
HO
+
1
O
OH
triosafosfato isomerasa
5
4
O
dihidroxiacetona-fosfato
O
3
OH
6
O
O P O
2
H
aldolasa
1
HO
2
O
O P O
O
3
O
gliceraldehído-3-fosfato
Fase II:
O
H2C O
P O
HC
Pi
NAD
gliceraldehído-3-fosfato
O
HO CH
x2
O
gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa
O
NADH
H2C O
P O
O
HO CH
O
O
P
C
1,3 bis fosfoglicerato
O
O
O
ADP
fosfoglicerokinasa
ATP
O
H2C O
O
HO CH
C
O
P O
3-fosfoglicerato
O
fosfogliceromutasa
H2C OH
O
O P
O
C
O
O
HOH
2-fosfoglicerato
O CH
enolasa
CH2
O
O P
fosfoenollpiruvato
O C
O
ADP
C
O
O
piruvato kinasa
ATP
CH3
CH2
HO C
O C
C
C
O
O
O
piruvato
O
Gluconeogénesis a partir de piruvato. Ruta hasta las triosasfosfato
O
6
OH
O P O
5
H
OH
NADH
NADH
ADP
O
C
O P O
C
O
H2C
NAD
OH
O
3
O
HO
O P O
2
4
O
NAD + Pi
O
1
O
ADP
GlicerolKinasa
ATP
ATP
H2C OH
HO CH
G l ic
ero
CH2
O
O P
O C
O
C
O
H2C OH
lípid
GDP + CO 2
os
O
GTP
Fosfoenolpiruvato
Carboxikinasa (PEPCK)
mitocondrial y citosólica
O
O O
O C C C C O
H2
Piruvato Carboxilasa
(mitocondrial)
ADP + Pi
Asp
Asn
Phe
Tyr
Ile
Met
Val
Arg
Glu
His
Pro
ATP + CO3 H-
O O
NADH
NAD
OH O
H3C C C O
H
lactato
H3C C C O
s
C y er
S ly
G hr
T p
Tr
H2N O
H3C C C O
H
Ala
Regulación de la glucolisis y gluconeogénesis en mamíferos
La gluconeogénesis es importante sólo en hígado y, en menor medida, en el riñón. En
los restantes tejidos tiene menor importancia, y en el músculo sirve fundamentalmente
para rellenar las reservas de glucógeno. En el hígado y riñón la gluconeogénesis
continúa hasta glucosa, dado que tienen glucosa-6-fosfatasa, que hidroliza la glucosa y
permite su exportación.
En el esquema siguiente se muestran sólo las reacciones sometidas a regulación. El
sistema glucolisis/gluconeogénesis hepético está regulado en función de la homeostasis
de glucosa, más que por las necesidades energéticas del propio órgano. En otros casos
(levaduras, por ejemplo) la situación es completamente distinta, y la regulación depende
de la relación ATP/ADP
Enzima bifuncional: un
solo polipéptido de 55 kD
Fructosa-6-fosfato
PFK-2/FBPasa 2
PP1
defosforilada
PK A
AMP
P
fosforilada
AMP
Fructosa 2,6 bisfosfato
PFK-1
ATP
citrato
FBPasa 1
Fructosa 1,6 bisfosfato
Fosfoenol piruvato
P
fosforilada
Piruvato
Kinasa L
(inactiva)
La síntesis de esta proteína
se estimula por el glucagón
PP1
PK A
Alanina
defosforilada
Piruvato Kinasa L
Piruvato
Acetil-CoA
PEPCK
Oxalacetato
Piruvato Carboxilasa
PK: proteín kinasa A
PP1: proteín fosfatasa 1
La hormonas hormonas glucagón e insulina presentan actividades opuestas: el glucagón
activa la PKA e inhibe la PP1, incrementando la fosforilación y por ello la
gluconeogénesis La insulina incrementa la defosforilación (activa a la PP1), y activa la
glucolisis.
En el músculo la situación es muy diferente:
1) No parece actuar “in vivo” el sistema de la fructosa 2,6 bisfosfato
2) La isoenzima muscular de la piruvato kinasas (PK M) no está sometida a
regulación ni alostérica ni por modificación covalente.
3) El principal factor que marca la velocidad de la glucolisis muscular es la
concentración de glucosa-6-fosfato.