GlucoNEOgénesis
¿Qué es y para qué sirve?
Ruta anabólica que produce glucosa a partir de precursores no glucídicos (piruvato, lactato, glicerol, alanina). Es crucial durante el ayuno, ejercicio prolongado o en dietas bajas en carbohidratos.
Que es
Síntesis de glucosa a partir de precursores que no sean hidratos de carbono: LACTATO: músculo esquelético activo cuando Glicolisis > fosforilación oxidativa AMINOACIDOS: degradación de proteínas de la dieta o proteínas de músculo esquelético.
GLICEROL: hidrólisis triacilglicéridos en células adiposas.
Importancia biológica
Determinados tejidos NECESITAN un aporte CONTINUO de glucosa: Cerebro: depende de glucosa como combustible primario Eritrocito: utiliza glucosa como único combustible.Las reservas directas de glucosa solo son suficientes para cubrir las necesidades de un día!!: períodos más largos de ayuno implican la necesidad de sistemas alternativos de obtener glucosa
Substratos para la gluconeogénesis
Piruvato, lactato, glicerol, aminoácidos y todos
los intermediarios del ciclo de Krebs.
• ¡Los ácidos grasos no pueden producir glucosa!
- Sin embargo, la gluconeogénesis no es el proceso inverso de la glicolisis
- Razon termodinámica: 3 reacciones de la glicolisis estan muy desplazadas del equilibrio, practicamente irreversibles
- En la gluconeogénesis estas reacciones son sustituidas por reacciones nuevas
¿Qué es la Gluconeogénesis?
La gluconeogénesis es la síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos. Es el proceso por el cual el cuerpo produce glucosa de novo cuando los niveles de glucosa en sangre son bajos, especialmente en ayuno prolongado o ejercicio intenso.
¿Dónde ocurre?
Principalmente en:
- Hígado (el más importante)
- Riñones (más en ayuno prolongado)
- (En menor medida) en epitelio intestinal
A nivel celular, ocurre en:
- Citosol
- Mitocondria
¿Cuándo se activa?
- Ayuno (desde 8–12 h y mucho más en ayuno prolongado)
- Ejercicio físico prolongado
- Hipoglucemia
- Situaciones de estrés metabólico (trauma, sepsis)
Precursores de la gluconeogénesis
- Lactato (ciclo de Cori)
- Glicerol (del metabolismo de triglicéridos)
- Aminoácidos glucogénicos (principalmente alanina)
- Piruvato
- Propionato (del metabolismo de ácidos grasos impares)
Reacción global
2 Piruvato + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 6 H₂O → Glucosa + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD⁺ + 2 H⁺
Enzimas clave (puntos de control irreversibles)
La gluconeogénesis salta los pasos irreversibles de la glucólisis usando otras enzimas:
| Paso de glucólisis | Enzima | Gluconeogénesis lo evita con: |
| Glucosa → G6P | Hexoquinasa/glucoquinasa | Glucosa-6-fosfatasa |
| F6P → F1,6BP | Fosfofructoquinasa-1 (PFK-1) | Fructosa-1,6-bisfosfatasa |
| PEP → Piruvato | Piruvato quinasa | Piruvato carboxilasa y PEP carboxiquinasa (PEPCK) |
Etapas (resumen simplificado)
- Piruvato → Oxalacetato
- Enzima: Piruvato carboxilasa (mitocondria)
- Usa biotina, requiere ATP
- Oxalacetato → PEP
- Enzima: PEP carboxiquinasa
- Usa GTP
- Reacciones inversas de glucólisis hasta:
- Fructosa-1,6-bisfosfato → Fructosa-6-fosfato
- Enzima: Fructosa-1,6-bisfosfatasa
- Fructosa-1,6-bisfosfato → Fructosa-6-fosfato
- Glucosa-6-fosfato → Glucosa
- Enzima: Glucosa-6-fosfatasa (en retículo endoplásmico del hígado y riñón)
Regulación
Regulación hormonal:
| Hormona | Efecto |
| Insulina | Inhibe gluconeogénesis |
| Glucagón | Estimula gluconeogénesis |
| Cortisol | Estimula |
| Adrenalina | Estimula |
Regulación alostérica:
- Acetil-CoA activa piruvato carboxilasa
- AMP inhibe fructosa-1,6-bisfosfatasa
- Citrato estimula gluconeogénesis
🩺 Relevancia clínica
- Diabetes tipo 2: la gluconeogénesis hepática está aumentada, contribuyendo a la hiperglucemia.
- Déficits enzimáticos (raro, pero grave): como la deficiencia de glucosa-6-fosfatasa (enfermedad de von Gierke).
- Ayuno prolongado: la gluconeogénesis es esencial para mantener la glucemia cuando se agotan las reservas de glucógeno.
- Uso de metformina: uno de sus efectos es inhibir la gluconeogénesis hepática.
Interacciones con otros ciclos:
- Ciclo de Cori: lactato del músculo se convierte en glucosa en el hígado.
- Ciclo de alanina: el músculo envía alanina al hígado, que la convierte en glucosa.
- Beta-oxidación: provee ATP necesario para que ocurra la gluconeogénesis.
Material de complemento, créditos al canal de YouTube:
Metabolismo : https://www.youtube.com/@MetabolismoCanal
¿Qué tanto aprendiste de la gluconeogénesis?
https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSeAZdk-BUr8RaDdLcDFMJ8WYLerox9rfHV-ZZQyIuF_s8Shbw/viewform
Se me hizo un tema muy interesante, Ya que es algo importante porque hay partes del cuerpo, como el cerebro y los glóbulos rojos que solo funcionan con glucosa.