Gluconeogénesis
Definición de gluconeogénesis
La gluconeogénesis es la formación de nuevas moléculas de glucosa en el cuerpo en oposición a la glucosa que se descompone a partir de la molécula de almacenamiento prolongado, glucógeno. Ocurre principalmente en el hígado, aunque también puede ocurrir en cantidades más pequeñas en el riñón y el intestino delgado. La gluconeogénesis es el proceso opuesto a la glucólisis, que es la descomposición de las moléculas de glucosa en sus componentes.
Función de la gluconeogénesis
Nuestros cuerpos producen glucosa para mantener niveles saludables de azúcar en sangre. Los niveles de glucosa en la sangre deben mantenerse porque las células la utilizan para producir la molécula de energía trifosfato de adenosina (ATP). La gluconeogénesis ocurre durante momentos en los que una persona no ha comido por un tiempo, como durante un período de hambruna o inanición. Sin la ingesta de alimentos, los niveles de azúcar en sangre se reducen. Durante este tiempo, el cuerpo no tiene un exceso de carbohidratos de los alimentos que pueda descomponer en glucosa, por lo que utiliza otras moléculas para el proceso de gluconeogénesis como aminoácidos, lactato, piruvato y glicerol. Una vez que la glucosa se produce a través de la gluconeogénesis en el hígado, se libera al torrente sanguíneo, donde puede viajar a las células de otras partes del cuerpo para que pueda usarse como energía.
El proceso de gluconeogénesis a veces se denomina producción de glucosa endógena (EGP) porque requiere el aporte de energía. Dado que la gluconeogénesis es lo opuesto a la glucólisis, y la glucólisis libera mucha energía, se esperaría que la gluconeogénesis requiera el aporte de mucha energía. Sin embargo, la gluconeogénesis ocurre cuando el cuerpo ya tiene poca energía, por lo que requiere soluciones para usar menos energía. Por lo tanto, algunos pasos de la gluconeogénesis no se pueden realizar de una manera que sea simplemente la inversa de la glucólisis; en cambio, la celda ha desarrollado formas ligeramente diferentes de realizar el proceso, como se puede ver en la vía de la gluconeogénesis cuando se compara con la vía de la glucólisis. Aunque puede parecer contradictorio que la gluconeogénesis use energía cuando el cuerpo necesita más energía, el proceso finalmente se amortiza cuando la glucosa ingresa a las células y se usa para crear ATP.
La glucogenólisis es otro proceso que se utiliza cuando los niveles de glucosa en sangre son bajos. Durante la glucogenólisis, la molécula de almacenamiento de glucógeno, que está formada por largas cadenas de glucosa, se descompone en glucosa que luego ingresa a la sangre. La principal diferencia entre la glucogenólisis y la gluconeogénesis es que la glucogenólisis implica la formación de moléculas de glucosa a partir de una fuente de glucosa (glucógeno), mientras que la gluconeogénesis forma glucosa a partir de fuentes distintas de la glucosa, moléculas que no están compuestas por glucosa… Además, la glucogenólisis es un proceso exergónico; libera energía. La gluconeogénesis se denomina producción de glucosa endógena (EGP) para diferenciarla de la glucogenólisis.
La gluconeogénesis y la glucogenólisis tienen una función similar, pero se usan de manera algo diferente. La glucogenólisis se usa con más frecuencia durante períodos más cortos de ayuno, como cuando el azúcar en sangre de una persona baja entre comidas o después de una buena noche de sueño, mientras que la gluconeogénesis se usa durante períodos prolongados de ayuno. Sin embargo, ambos procesos siempre ocurren en algún nivel del cuerpo porque la glucosa es importante para producir energía. Órganos como los testículos, los glóbulos rojos, los riñones y partes del ojo como la retina utilizan la glucosa como su única fuente de energía, y otras partes del cuerpo también tienen una gran demanda de glucosa, como el cerebro y los músculos.
Vía de gluconeogénesis
- Comienza en las mitocondrias o en el citoplasma del hígado o el riñón. Primero, se carboxilan dos moléculas de piruvato para formar oxaloacetato. Para esto se necesita una molécula de ATP (energía).
- El oxalacetato se reduce a malato por el NADH para que pueda ser transportado fuera de las mitocondrias.
- El malato se oxida de nuevo a oxaloacetato una vez que sale de las mitocondrias.
- El oxalacetato forma fosfoenolpiruvato usando la enzima PEPCK.
- El fosfoenolpiruvato se cambia a fructosa-1,6-bifosfato y luego a fructosa-6-fosfato. El ATP también se usa durante este proceso, que es esencialmente glucólisis a la inversa.
- La fructosa-6-fosfato se convierte en glucosa-6-fosfato con la enzima fosfoglucoisomerasa.
- La glucosa se forma a partir de glucosa-6-fosfato en el retículo endoplásmico de la célula a través de la enzima glucosa-6-fosfatasa. Para formar glucosa, se elimina un grupo fosfato y la glucosa-6-fosfato y el ATP se convierten en glucosa y ADP.
Este diagrama muestra la vía de la gluconeogénesis.
