TRANSPORTADORES DE GLUCOSARUTAS DEL PIRUVATOMECANISMO DE REGULACION DE LA GLICOLISIS

FACULTAD DE ING.ZOOTECNIA. UNCP.AUTOR: JEAN CARLOS ASTOHUAMAN VILCAHUAMAN

TRANSPORTADORES DE LA GLUCOSA (GLUT)

Son glicoproteínas de 45 a 55 kDa encargadas del ingreso de los monosacáridos a todas la células del organismo, con doce dominios transmembranales en estructura α hélice. Los extremos N y C terminales se localizan en el citoplasma. Debido a que la glucosa no se difunde a través de la bicapa lipídica, debe ser transportada al interior de la célula por estos GLUTs.

LA PARTE DE LAS FUNCIONES Y DE MAS DETALLES DE LOS GLUT LO PRESENTARE EN EXCEL.

IMPORTANCIA DE LAS RUTAS DEL PIRUVATO

Como sabemos el piruvato es el resultado final de la glicolysis o glucolisis, que en síntesis es un proceso metabólico donde el sustrato que se degrada es la glucosa (principalmente) con la intervención de 10 enzimas diferentes, que como resultado aparte del piruvato ya mencionado se produce 2 ATP y 2 NADH.

Y para que esta glucosa que ahora ya es piruvato, ATP y NADH se siga descomponiendo en moléculas mas simples, le toca seguir dos rutas una de ellas es la ruta aerobia y anaerobia, pero la pregunta es ¿Cual es la importancia de ambas rutas? Bien empecemos:

DESDE EL PUNTO DE VISTA ENERGÉTICO Una de las diferencias mas notorias es que en

la ruta aerobia se produce mas energía (ATP) que en la ruta anaerobia. ¿Cómo es eso?

Ruta Aerobia.-Después de haber sido formado el piruvato por la glucolisis en el citosol, pasan a las mitocondrias para seguir su descomposición donde se forma el Acetil-CoA siguiendo el ciclo de Krebs, transporte de electrones y por ultimo la fosforilación oxidativa, dando como resultado CO2 , H2O y de 36-38 moléculas de ATP.

Ruta Anaerobia.- Después de la glucolisis ocurre un proceso llamado fermentación en el mismo citosol, haciendo que el piruvato se reduzca a moléculas orgánicas como el acido láctico o el etanol donde solo hay producción de 2 ATP en la glucolisis.

DESDE UN PUNTO DE VISTA FISIOLÓGICO:

RUTA ANAEROBIA: Gracias a la fermentación alcohólica, donde hay producción de alcohol etílico y CO2.

En la panificación con ayuda de las levaduras (hongos) se produce este tipo de fermentación y la liberación del CO2 hace incrementar el tamaño de la masa, otro ejemplo es en plantas superiores que ayuda a que las semillas secas sobrevivan muchos años en condiciones anaerobias.

En la fermentación láctica, donde a partir del piruvato se liberan acido láctico y NAD oxidado. La importancia radica en:

Gracias a este tipo de fermentación los músculos pueden eficientemente aun en ausencia de oxigeno, además a través de nuestra circulación el A.láctico llega hasta el corazón convirtiéndole nuevamente en piruvato y asi al pasar a una fase aerobia hace que se genere mucha energía de igual forma puede llegar al hígado donde lo transforma en glucosa (Ciclo de CORI).

Otro ejemplo sería en la elaboración del yogurt que con la participación de bacterias acido lácticas se inhibe la proliferación bacteriana.

Se ha comprobado que en células cancerosas hay una glucolisis intensa, donde el acido láctico acidifica a los tumores dificultando su tratamiento algo parecido sucede en personas con deficiencia de vitamina B1 que en concentraciones altas de glucosa podría ocasionarle la muerte.

RUTA AEROBIA.- Como ya les explique en esta ruta se pasa distintos procesos para formar 38 moléculas de ATP. Donde la importancia se encuentra en que el ATP es una molécula que almacena energía en sus enlaces fosfoanhidro (p-p), donde la célula utiliza ésta energía para sus reacciones anabólicas de la célula :duplicación del ADN y síntesis de proteínas.

MECANISMOS DE REGULACION DE LA GLUCOLISIS La fosfofructoquinasa.Es el elemento de control más importante en la vía glucolítica  en mamíferos. Su actividad está regulada principalmente  por el nivel de energía: cuando se observan niveles altos de ATP, el enzima se inhibe alostéricamente disminuyendo la afinidad del enzima por la fructosa 6-Fosfato. La relación inhibidora del ATP se contrarresta por el AMP, de manera que cuanto menor sea la relación ATP/AMP, mayor será la actividad del enzima.La fosfofructoquinasa también se ve afectada por el pH, esto es para evitar la acumulación excesiva de lactato y la caída brusca del pH sanguíneo provocando  acidosis.

Regulación de la Fructosa 2,6-Bisfosfato.

La concentración de fructosa 2,6-Bisfosfato está regulada por dos enzimas: lafosfofructoquinasa2 (PKF2) que fosforila la fructosa 6-Fosfato y la fructosa bisfosfatasa 2 (FBPasa2) que hidroliza la fructosa 2,6-Bisfosfato en fructosa 6-Fosfato. Pero esto no es del todo correcto; ya que la PKF2 y la FBPasa2 son en realidad la misma enzima. Forma parte de la misma cadena polipeptídica. Es una enzima bifuncional con tres dominios: uno regulador en la región N-terminal, un dominio quinasa y un dominio fosfatasa.

¿Cómo se controla la actividad de este enzima bifuncional? Las dos actividades de la enzima están reguladas por la fosforilación de un único residuo de serina. Cuando la glucosa es baja en sangre, aumenta los niveles de la hormona glucagón que favorece la fosforilación de la enzima inhibiendo la actividad PFK2, lo que hace descender el nivel de F-2,6-BP. Y al revés, si la glucosa es alta en sangre, la enzima pierde el fosfato unido activando la PFK2

Hexoquinasa y Glucoquinasa. La hexoquinasa cataliza la primera etapa de la

glicólisis y se inhibe con su producto: la glucosa 6-fosfato. Altas concentraciones de esta indican que la célula no precisa de más glucosa.

En el hígado se encuentra una isoenzima especializada de la hexoquinasa: la glucoquinasa, la cual no se inhibe por la glucosa 6-fosfato. Pero esta isoenzima de la hexoquinasa sólo es activa a altas concentraciones de glucosa (tiene una afinidad 50 veces menor que la hexoquinasa). Su función es suministrar glucosa 6-fosfato para la síntesis de glocógeno como medio de almacenamiento de la glucosa.