Biosintesis de carbohidratos
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Biosintesis de carbohidratos
- Gluconeogénesis
- Glucogeno-génesis
Los procesos de biosíntesis no son nunca la simple inversion de las correspondientes rutas catabólicas
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Proceso activo después de una ingesta rica en Hidratos de Carbono
Tiene lugar principalmente en los animales superiores.
PRECURSORES:
GLUCOSA
LACTATO ALANINA
GLU Glu-6-P
Glu-1-P
Citoplasma de la célula
BIOSINTESIS DE GLUCOGENO GLUCOGENO-GENESIS
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GLUCOGENOGENESIS
• La biosíntesis de glucógeno está coordinada recíprocamente con la degradación .
• Es una vía importante en hígado y músculo
• La UDP-glucosa es el sustrato de la enzima glucógeno sintasa
• Se inicia con glucosa-6-fosfato que se convierte en glucosa-1-fosfato por acción de una mutasa.
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Enzimas que intervienen en el proceso de sintesis de glucógeno o glucógeno-genesis
Fosfoglucomutasa
UDP-glucosa pirofosforilasa
Glucogeno sintasa
Enzima ramificante
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Fosfoglucomutasa:
GLU-6-P GLU-1-P
UDP-glucosa pirofosforilasaGLU-1-P + UTP UDP GLU + PPi
Glucogeno sintasa ó sintetasaUDP GLU + Glucogeno (n)
Glucogeno (n+ 1) + UDPUnión -1,4
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Enzima ramificante :
Amilo (1,4 1,6) glucosil transferasa
Forma enlaces glicosídico (1,6) para las ramificaciones de la molécula de glucógeno
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FORMACION DE UDP-Glucosa
LUIS LELOIR (1906-1988), Premio Nobel en Química Año 1970, discípulo de Houssay
Identificó el papel de la UDP.-Glu
Glucosa-1-fosfato
Glucosa-6-fosfato
Glucosa
Hexoquinasa
Fosfoglucomutasa
UDP-Glucosa
UDP-Glu fosforilasaUTP
UDP
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UDP-glucosa
Glucógeno (extremo no reductor)
UDPGlucógeno sintasa
Nuevo extremo no reductor
REACCION DE LA GLUCOGENO SINTASA
n
Uridina
Uridina
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Gasto Energético en la Glucógeno-génesis
• Glucosa-6-P 1 ATP
• Activación de glucosa 1 UTP
(UDP + ATP = UTP + ADP)
• Hidrólisis PP a 2 Pi (se rompe una unión de alta energía)
Por la unión de una molécula de glucosa se gastan 2 ATP.
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Regulacion de la Glucógenogenesis
Hay una regulación recíproca entre la glucógenogenesis y la glucógenolisis
INACTIVA
ó Menos activa
ACTIVA
Glucogeno sintasa b
CH2O-
CH2O-
P
P
Glucogeno sintasa a
CH2OH
CH2OH
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Hormonal(+) Insulina(-) Adrenalina ó Glucagón
Regulación Hormonal de la GLUCÓGENO-GENESIS
Alostérica
(+) Glucosa-6-fosfato(-)Ca++
(-) Glucógeno
Glucógeno sintasa
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GLUCOSA
GLUCOSA-6-P
GLUCOGENO n+1
GLUCOSA-1-P
UDPG
UTP
UDPG-pirofosforilasa
Glucógeno sintetasa Glucógeno
fosforilasa
Pi
GLUCOGENO (n)
Enzima ramificante
GLUCOGENO n-1
La biosíntesis y degradación están coordinadamente reguladas
Fosforilación
INACTIVA
Fosforilación
ACTIVA
UDP
Enzima desramificante
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GLUCONEOGENESIS
• TIENE LUGAR PRINCIPALMENTE EN HIGADO
• SE SINTETIZA GLUCOSA A PARTIR DE PRECURSORES QUE NO SON
HIDRATOS DE CARBONO.
• PRECURSORES:
• GLICEROL
• -CETOACIDOS
• LACTATO
• PIRUVATO
• ES UN PROCESO QUE CONSUME ENERGIA
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REACCIONES DE LA VIA GLUCONEOGENICA
• TIENE TRES REACCIONES DIFERENTES A LA VIA GLICOLITICA
• LAS TRES REACCIONES IRREVERSIBLES SON REVERTIDAS POR TRES ENZIMAS DIFERENTES:
• PIRUVATO CARBOXILASA
• FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
• FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA
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PIRUVATO CARBOXILASA
FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA
PIRUVATO + CO2 + H2O OXALACETATO + H+
ADP+ Pi
biotina
OXALACETATO FOSFOENOLPIRUVATO + CO2
ATP
ENZIMA MITOCONDRIAL
(+) Acetil-CoA
ISOENZIMAS CITOSOLICA Y MITOCONDRIAL
BIOSINTESIS DE FOSFOENOLPIRUVATO
GTP GDP
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FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATO + H2O
FRUCTOSA-6-FOSFATO + Pi
FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA
![Page 19: Biosintesis de carbohidratos](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061517/56813509550346895d9c5ac3/html5/thumbnails/19.jpg)
Mitocondria
Piruvato
Piruvato
OxalacetatoMalato
MalatoOxalacetato
P
M
Citosol
Fosfoenolpiruvato
2-PGL
3-PGL
1,3-BPGL
GLI-3-PPDHC
FRU-1,6BP
FRU-6-P
GLU-6-P
GLUCOSA
ATP
ATP x 2
x 2
GTPx 2
NADH
MDH
ETAPAS DE LA GLUCONEOGENESIS
![Page 20: Biosintesis de carbohidratos](https://reader033.fdocuments.es/reader033/viewer/2022061517/56813509550346895d9c5ac3/html5/thumbnails/20.jpg)
GASTO DE ENERGIA EN LA GLUCONEOGENESIS
• (2) OXALACETATO 2 ATP
• (2) FOSFOENOLPIRUVATO2 GTP
• (2) 1,3-BISFOSFOGLICERATO 2 ATP
TOTAL: 4 ATP y 2 GTP por molécula de glucosa.
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GLUCOSA-6-FOSFATASA (Hígado y riñón)
GLUCOSA-6-FOSFATO + H2O GLUCOSA + Pi
REACCION IRREVERSIBLE
ESTA ENZIMA NO SE ENCUENTRA EN MUSCULO
GLUCOSA A PARTIR DE GLUCOSA-6-FOSFATO
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REGULACIÓN DE LA GLUCONEOGÉNESIS
• Hormonal:
• Alostérica
Glucagón
Activa la Gluconeogénesis
a nivel de la FBFasa
Fructosa-1,6 bisfosfatasa
(+) Acetil-CoAPiruvato carboxilasa
(-) AMP y ADP