Uno de los procesos importantes en el cuerpo es la gluconeogénesis. Este es el nombre de la vía metabólica que conduce al hecho de que la glucosa se forma a partir de compuestos no carbohidratos (en particular, el piruvato).
¿Cuáles son sus características? ¿Cómo se regula este proceso? Hay muchos matices importantes con respecto a este tema, y ahora vale la pena prestarles atención.
Definición
Entonces, la gluconeogénesis es el proceso de síntesis de glucosa a partir de sustancias que tienen una naturaleza de origen no carbohidrato. Procede principalmente en el hígado, con un poco menos de intensidad, en la corteza renal y la mucosa intestinal.
Este proceso incluye todas las reacciones de glucólisis reversibles con derivaciones específicas. En términos simples, no repite completamente las reacciones de oxidación de la glucosa. ¿Lo que pasa? La gluconeogénesis es un proceso que puede ocurrir en todos los tejidos. La única excepción es la reacción de la 6-fosfatasa. Ocurre solo en los riñones y el hígado.
GeneralidadesCaracterísticas
La gluconeogénesis es un proceso que ocurre en microorganismos, hongos, plantas y animales. Curiosamente, sus reacciones son las mismas para todas las especies y tejidos.
Los precursores más importantes de la glucosa en los animales son los compuestos de tres carbonos. Estos incluyen glicerol, piruvato, lactato y aminoácidos.
La glucosa formada en el proceso de gluconeogénesis se transporta a la sangre y de allí a otros tejidos. ¿Que sigue? Después del esfuerzo físico al que se sometió el cuerpo, el lactato formado en los músculos esqueléticos se envía nuevamente al hígado. Allí se convierte en glucosa. Este, a su vez, vuelve a entrar en los músculos o se convierte en glucógeno.
Todo el ciclo descrito se denomina ciclo de Corey. Este es un tipo de conjunto de procesos bioquímicos enzimáticos durante los cuales el lactato se transporta desde los músculos al hígado y luego se convierte en glucosa.
Sustratos
Cuando se analizan los detalles de la regulación de la glucólisis y la gluconeogénesis, también se debe abordar este tema. Los sustratos son reactivos que forman un medio nutritivo. En el caso de la gluconeogénesis, su papel lo desempeñan:
- Ácido pirúvico (PVC). Sin él, la digestión de los carbohidratos y el metabolismo de los aminoácidos son imposibles.
- Glicerina. Tiene una fuerte propiedad deshidratante.
- Ácido láctico. Es el participante más importante en los procesos metabólicos reguladores.
- Aminoácidos. Son el principal material de construcción de cualquier organismo vivo, incluido el humano.
La inclusión de estos elementos en el proceso de gluconeogénesis depende del estado fisiológico del organismo.
Pasos del proceso
De hecho, repiten completamente las etapas de la glucólisis (oxidación de glucosa), pero solo en la dirección opuesta. La catálisis se lleva a cabo por las mismas enzimas.
Hay cuatro excepciones: la conversión de piruvato en oxaloacetato, glucosa-6-fosfato en glucosa pura, fructosa-1, 6-difosfato en fructosa-6-fosfato y oxaloacetato en fosfoenolpiruvato.
Me gustaría hacer una reserva de que ambos procesos se regulan recíprocamente. Es decir, si la célula recibe suficiente energía, la glucólisis se detiene. ¿Qué pasa después de eso? ¡La gluconeogénesis se activa! Lo mismo es cierto en la dirección opuesta. Cuando se activa la glucólisis, se detiene la gluconeogénesis en el hígado y los riñones.
Reglamento
Otro matiz importante del tema en consideración. ¿Qué se puede decir sobre la regulación de la gluconeogénesis? Si ocurriera al mismo tiempo que la glucólisis a una velocidad alta, entonces el resultado sería un gran aumento en el consumo de ATP y comenzaría a formarse calor.
Estos procesos están interconectados. Si, por ejemplo, aumenta el flujo de glucosa a través de la glucólisis, entonces disminuye la cantidad de piruvato a través de la gluconeogénesis.
Por separado, debemos hablar sobre la glucosa-6-fosfato. Este elemento, por cierto, tiene otro nombre. También se le llama glucosa fosforilada. En todas las células, esta sustancia se forma durante la reacción de hexoquinasa, y enhígado - durante la fosforólisis. También puede aparecer como consecuencia del GNG (en intestino delgado, músculos) o como consecuencia de la unificación de monosacáridos (hígado).
¿Cómo se usa la glucosa-6-fosfato? En primer lugar, se sintetiza el glucógeno. Luego se oxida dos veces: la primera vez en condiciones anaeróbicas o aeróbicas, y la segunda vez en la ruta de las pentosas fosfato. Y después de eso, se convierte directamente en glucosa.
Papel en el cuerpo
La función de la gluconeogénesis debe discutirse por separado. Como todos saben, en el cuerpo humano durante la inanición, las reservas de nutrientes se utilizan activamente. Estos incluyen ácidos grasos y glucógeno. Estas sustancias se descomponen en compuestos que no son carbohidratos, cetoácidos y aminoácidos.
La mayoría de estos compuestos no se excretan del cuerpo. El reciclaje está en progreso. Estas sustancias son transportadas por la sangre desde otros tejidos hasta el hígado, y luego se utilizan en el proceso de gluconeogénesis para sintetizar glucosa. Y ella es una fuente clave de energía.
¿Cuál es la conclusión? La función de la gluconeogénesis es mantener niveles normales de glucosa en el cuerpo durante el ejercicio intenso y el ayuno prolongado. Un suministro constante de esta sustancia es necesario para los eritrocitos y el tejido nervioso. Si de repente se agotan las reservas del cuerpo, la gluconeogénesis ayudará. Después de todo, este proceso es el principal proveedor de sustratos energéticos.
Alcohol y gluconeogénesis
Se debe prestar atención a esta combinación, ya que el tema se está estudiando desde un punto de vista médico ypunto de vista biológico.
Si una persona consume una gran cantidad de alcohol, la gluconeogénesis que se produce en el hígado se ralentiza considerablemente. El resultado es una disminución de la glucosa en sangre. Esta condición se llama hipoglucemia.
Beber alcohol con el estómago vacío o después de un gran esfuerzo físico puede provocar una disminución de los niveles de glucosa de hasta un 30 % de lo normal.
Por supuesto, esta condición afectará negativamente la función cerebral. Es muy peligroso, sobre todo para aquellas zonas que mantienen la temperatura corporal bajo control. De hecho, debido a la hipoglucemia, pueden bajar 2 ° C o más, y esta es una tendencia muy grave. Pero si a una persona en este estado se le da una solución de glucosa, la temperatura volverá rápidamente a la normalidad.
Ayuno
Aproximadamente 6 horas después de que comienza, la gluconeogénesis comienza a ser estimulada por el glucagón (un polipéptido de cadena única que tiene 29 residuos de aminoácidos).
Pero este proceso se activa solo en la hora 32. Justo en este momento, se le conecta cortisol (esteroide catabólico). Después de eso, las proteínas musculares y otros tejidos comienzan a descomponerse. Se convierten en aminoácidos, que son precursores de la glucosa en el proceso de gluconeogénesis, es decir, la atrofia muscular. Para el cuerpo, es una medida forzada que tiene que tomar para que el cerebro reciba cierta porción de glucosa necesaria para su funcionamiento. Por eso es muy importante que las personas enfermas que se recuperan de operacionesy enfermedades, recibieron una buena nutrición suplementaria. Si este no es el caso, entonces los músculos y tejidos comenzarán a agotarse.
Importancia clínica
Arriba, hablamos brevemente sobre las reacciones de la gluconeogénesis y otras características de este proceso. Finalmente, vale la pena discutir el significado clínico.
Si disminuye el uso de lactato como sustrato necesario para la gluconeogénesis, habrá consecuencias: una disminución del pH sanguíneo y el posterior desarrollo de acidosis láctica. Esto puede ocurrir debido a un defecto en las enzimas de la gluconeogénesis.
Cabe señalar que la acidosis láctica a corto plazo también puede superar a las personas sanas. Esto sucede bajo la condición de un trabajo muscular intensivo. Pero luego esta condición se compensa rápidamente con la hiperventilación de los pulmones y la eliminación de dióxido de carbono del cuerpo.
Por cierto, el etanol también afecta la gluconeogénesis. Su catabolismo está plagado de un aumento en la cantidad de NADH, y esto se refleja en el equilibrio en la reacción de lactato deshidrogenasa. Simplemente se desplaza hacia la formación de lactato. También reduce la formación de piruvato. El resultado es una desaceleración en todo el proceso de gluconeogénesis.
