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GLUCOLISIS Y GLUCONEOGENESIS image - Coggle Diagram

- - - - FUNCIONES
        
        TIPOS DE GLUCOLISIS
        Glucólisis aeróbica: Bajo condiciones aeróbicas, el producto dominante en la mayoría de tejidos es el piruvato. Aquí en la mayoría de células, el piruvato es posteriormente metabolizado vía del ciclo del ácido tricarboxílico o ciclo de Krebs.
        Glucolisis anaerobica: Cuando el oxígeno esta disminuido, como por ejemplo durante el ejercicio prolongado y vigoroso, el producto glucolítico dominante en muchos tejidos es el lactatoy el proceso se conoce con el nombre de glicólisis anaerobia.
        
        REACCION
        Fase en que se requiere energía: Fase en que se requiere energía. En esta fase, la molécula inicial de glucosa se reordena y se le añaden dos grupos fosfato. Los dos grupos fosfato causan inestabilidad en la molécula modificada —ahora llamada fructosa-1,6-bifosfato—, lo que permite que se divida en dos mitades y forme dos azúcares fosfatados de tres carbonos. Puesto que los fosfatos utilizados en estos pasos provienen de ATP se deben utilizar dos moléculas de ATP
        
        Fase en que se libera energía: En esta fase, cada azúcar de tres carbonos se convierte en otra molécula de tres carbonos, piruvato, mediante una serie de reacciones. Estas reacciones producen dos moléculas de ATP y una de NADH. Dado que esta fase ocurre dos veces, una por cada dos azúcares de tres carbonos, resultan cuatro moléculas de ATP y dos de NADH en total.
        
        MECANISMOS DE CONTROL
        
        1.er paso: hexoquinasa: La primera reacción de la glucólisis es la fosforilación de la glucosa, para activarla (aumentar su energía) y así poder utilizarla en otros procesos cuando sea necesario.
        
        2.º paso: glucosa-6-P isomerasa: Este es un paso importante, puesto que aquí se define la geometría molecular que afectará los dos pasos críticos en la glucólisis: El próximo paso, que agregará un grupo fosfato al producto de esta reacción, y el paso 4, cuando se creen dos moléculas de gliceraldehido que finalmente serán las precursoras del piruvato.
        
        3.er paso: fosfofructoquinasa: Fosforilación de la fructosa 6-fosfato en el carbono 1, con gasto de un ATP, a través de la enzima fosfofructoquinasa-1 (PFK1). También este fosfato tendrá una baja energía de hidrólisis. Por el mismo motivo que en la primera reacción, el proceso es irreversible. El nuevo producto se denominará fructosa-1,6-bisfosfato. La irreversibilidad es importante, ya que la hace ser el punto de control de la glucólisis.
        
        4.º paso: aldolasa: La enzima aldolasa (fructosa-1,6-bisfosfato aldolasa), mediante una condensación aldólica reversible, rompe la fructosa-1,6-bisfosfato en dos moléculas de tres carbonos (triosas): dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído-3-fosfato. Existen dos tipos de aldolasa, que difieren tanto en el tipo de organismos donde se expresan, como en los intermediarios de reacción.
        
        5.º paso: triosa fosfato isomerasa: Puesto que solo el gliceraldehído-3-fosfato puede seguir los pasos restantes de la glucólisis, la otra molécula generada por la reacción anterior (dihidroxiacetona-fosfato) es isomerizada (convertida) en gliceraldehído-3-fosfato. Esta reacción posee una energía libre en condiciones estándar positiva, lo cual implicaría un proceso no favorecido, sin embargo al igual que para la reacción 4, considerando las concentraciones intracelulares reales del reactivo y el producto, se encuentra que la energía libre total es negativa, por lo que la dirección favorecida es hacia la formación de G3P.
        
        La generación de moléculas de alta energía (ATP y NADH) como fuente de energía celular en procesos de respiración aeróbica (presencia de oxígeno) y fermentación (ausencia de oxigeno)
        
        La generación de piruvato que pasará al ciclo de Krebs, como parte de la respiración aerobica.
        
        La producción de intermediarios de 6 y 3 carbonos que pueden ser utilizados en otros procesos celulares
- - - - FUNCIONES
        
        Permite sintetizar glucosa a partir del piruvato, proceso que necesita energia en forma de ATP y NADH+H.
        
        Tambien permite sintesis de glucosa a partir de aminoacidos, lactato, glicerol o intermediarios del ciclo de Krebs.
        
        REACCIONES
        Conversión del piruvato en fosfoenolpiruvato:
        El oxalacetato es intermediario en la producción del fosfoenolpiruvato en la gluconeogénesis. La conversión de piruvato a fosfoenolpiruvato en la gluconeogénesis se lleva a cabo en dos pasos. 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.
        
        Conversión de la fructosa-1,6-bisfosfato en fructosa-6-fosfato:
        La reacción de la fosfofructoquinasa 1 de la glucólisis es esencialmente irreversible pero solo debido a que está impulsada por la transferencia de fosfato del ATP. 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.
        
        Conversión de la glucosa-6-fosfato en glucosa:
        La glucosa-6-fosfato no puede convertirse en glucosa por la acción inversa de la hexoquinasa o la glucoquinasa; 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.
        
        MECANISMOS DE CONTROL
        Regulación por los niveles de energía: La fructosa 1,6-bisfosfatasa es inhibida por concentraciones altas de AMP, asociadas con un estado energéticamente pobre. Es decir, la elevada concentración de AMP y reducida de ATP inhibe la gluconeogénesis
        
        Regulación por fructosa 2,6-bisfosfato
        La fructosa 1,6-bisfosfatasa es inhibida por la fructosa 2,6-bisfosfato, un modulador alostérico cuya concentración viene determinada por la concentración circulante en sangre de glucagón; la fructosa 1,6-bisfosfatasa está presente tanto en el hígado como en los riñones.
        
        Regulación de la fosforilación
        Este proceso es dependiente de la concentración de ATP; al disminuir la concentración de ATP, la fosforilación también se observa disminuida y viceversa. En el hígado, este proceso aumenta al aumentar la síntesis de glucocinasa, proceso que es promovido por la insulina. La membrana de los hepatocitos es muy permeable a la glucosa, en el músculo y el tejido adiposo la insulina actúa sobre la membrana para hacerla permeable a ella.
        Regulación alostérica
        El ayuno prolongado aumenta el acetil-CoA y este estimula la piruvato carboxilasa y por lo tanto la gluconeogénesis, al mismo tiempo que inhibe la Piruvato Deshidrogenasa; la elevación de alanina y glutamina estimulan la gluconeogénesis. El cortisol aumenta la disponibilidad de sustrato y la fructosa 2,6-bisfosfato inhibe a la fructosa 1,6-bisfosfatasa.