El documento describe los principales transportadores de glucosa en los seres vivos, GLUT1-GLUT5. GLUT1 transporta glucosa en tejidos que la utilizan como combustible principal. GLUT2 funciona como sensor de glucosa y regula su entrada en páncreas e hígado. GLUT3 tiene alta afinidad por glucosa y se expresa en cerebro y placenta. GLUT4 se mueve dentro de las células en respuesta a insulina para transportar glucosa a músculo y grasa. GLUT5 transporta exclusivamente fructosa en intestino y riñones.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL
CENTRO DEL PERÙ
Presentado por:
Sheyla Alvites Solís
Asignatura:
Bioquímica
Docente:
Ing. Rafael Pantoja Esquivel

2. TRANSPORTADORES DE LA
GLUCOSA EN LOS SERES VIVO
GLUT 1(SLC2A1): Un Glut de alta afinidad presente en tejidos que utilizan a la glucosa como combustible principal
Encargado del transporte de glucosa y galactosa.
Se encuentra ampliamente distribuido en los
tejidos fetales, y en los adultos se encuentra
expresado en sus máximos niveles en eritrocitos y
en las células endoteliales del cerebro, en las
células
neuronales
(astrocitos),
barreras
hematoencefalicas entre otras.
En el riñón se ha encontrado en todos los
segmentos de nefrones.
Función:
Su función principal sería la de mantener la
glucosa basal en la célula y posibilitar la entrada
de glucosa en reposo
Actúa como una puerta en la cual la proteína une
al azúcar en la superficie externa de la membrana
y sufre un cambio conformacional que conduce al
azúcar hacia el interior de la célula, donde se
desune.

3. GLUT 2 (SLC2A2): Un Glut con función glucosensora
Se expresa principalmente en las células
pancreáticas, en el hígado, en el riñón y en la
membrana basolateral del intestino delgado.
Transporta glucosa, galactosa y también
fructosa.
Función:
Actúa como un regulador que solo permite la entrada de glucosa
cuando está lo suficiente elevada en plasma como para requerir
la liberación de una cantidad significativamente importante de
insulina.
Otro caso interesante es la intervención del Glut-2 en el
metabolismo hepático de la glucosa. Después de las comidas, el
hígado es capaz de incorporar la glucosa proveniente de los
alimentos gracias al Glut-2 para ser convertida rápidamente en
glucógeno. De forma inversa, durante el período post-pandrial
tardío (período comprendido de 6 a 8 horas después de las
comidas) el glucógeno sufre degradación generando moléculas
de glucosa que salen de la célula hepática a la sangre,
manteniendo así los niveles de glucosa plasmática dentro de
límites normales. De esta forma, es fácil notar que el Glut-2 es
un transportador de tipo bidireccional que puede transportar
glucosa desde la sangre al tejido o desde el tejido hacia la
sangre, hecho particularmente cierto a nivel hepático y renal
funcionando como sensor de la concentración plasmática de
glucosa y permitiendo su intercambio entre la sangre y el
hepatocito
dependiendo de
la
condición
alimentaria
predominante en el momento.

4. GLUT 3 (SLC2A3): El Glut de más alta afinidad por la glucosa
Presenta alta afinidad por la glucosa, se expresa en tejidos
que tienen un alto requerimiento de este azúcar, aunque
también transporta galactosa.
En el ser humano se presenta su mayor expresión en el
sistema nervioso central ya que es el principal transportador
de glucosa para las neuronas o las células nerviosas, en la
placenta, en el hígado, en el riñón y en el corazón.
Función:
En el cerebro su función está acoplada al GLUT 1,
permitiendo el transporte vectorial de la glucosa desde la
sangre hasta las neuronas.
La deficiencia del GLUT 3 está relacionada con la
restricción del crecimiento intrauterino fetal, lo que
aumenta el riesgo de retraso mental y físico,
enfermedades cardiovasculares y diabetes tipo II.
La presencia de este transportador co-agregado con el
Glut-1 en tejido nervioso habla a favor de que este
transportador tenga funciones de mantenimiento del nivel
basal de glucosa en neuronas y placenta.

5. GLUT 4 (SLC2A4):
Un Glut con gran movilidad
Se expresa fundamentalmente en tejido muscular
estriado, tejido muscular cardíaco y adipocito.
Es único en el sentido de la regulación de su
localización en el citosol o en la membrana por la
insulina. En condiciones basales, la vasta mayoría de
las moléculas de Glut-4 se encuentran localizadas
dentro de vesículas en el citosol que forman dos tipos
de compartimientos bien definidos, ya que un grupo de
estas vesículas responden a la señal de la insulina y
otro grupo responde fundamentalmente al estímulo que
representa la actividad física.
Función:
El GLUT-4 transporta las moléculas de glucosa dentro
de las adiposas. Tanto el sistema esquelético como las
células adiposas necesitan insulina y una proteína
transportadora de glucosa para absorber las moléculas
de glucosa del torrente sanguíneo. El páncreas libera
insulina que, posteriormente, se adhiere a receptores en
las membranas celulares esqueléticas y adiposas.
Debido a que el GLUT-4 es una proteína que responde
a la insulina, se alerta ante la presencia de insulina
unida a los receptores en la membrana celular. Luego,
la molécula GLUT-4 es capaz de transportar las
moléculas de glucosa a través de la membrana celular y
dentro de las células.

6. GLUT 5 (SLC2A5): Un Glut específico para la Fructosa
Transporta exclusivamente a la fructuosa, se
encuentra en el intestino delgado, en los testículos y
en los riñones. No muestra afinidad por la glucosa.
Está formado por
501 aminoácidos y está
codificado por un gen localizado en el cromosoma .
Función:
Su función principal es el transporte de fructuosa.
Su expresión en el músculo esquelético humano
se relaciona a su capacidad de utilizar la fructosa
para la glucólisis y la síntesis de glucógeno de
forma independiente a través de la incorporación
por medio del Glut-1 y el Glut-4.

7. RUTAS O DESTINOS CATABOLICOS DEL PIRUVATO
En los procesos catabólicos las moléculas orgánicas se van degradando, paso a paso, hasta formar otras moléculas
más simples y, finalmente, sustancias inorgánicas. Globalmente son procesos de oxidación en los que las moléculas
orgánicas van perdiendo electrones que, tras pasar por una cadena transportadora, son captados por una molécula
aceptara de electrones final. En esos procesos la energía liberada permite la formación de moléculas de ATP. }
El piruvato que se obtiene al final de la glucólisis se encuentra en un cruce metabólico en el que puede seguir dos
destinos, dependiendo de la disponibilidad de oxígeno y el tipo de célula: la vía anaerobia de las fermentaciones
(ausencia de oxigeno) o la vía aerobia de la respiración celular (presencia de oxigeno).
a)
Vía anaerobia de las fermentaciones
El piruvato formado en la glucólisis no siempre sigue la vía de la
respiración celular; en determinadas circunstancias puede pasar
a la vía alternativa de las fermentaciones.
Las fermentaciones genuinas son procesos anaerobios,
realizados por microorganismos que no toleran el oxígeno o por
ciertas células animales o vegetales cuando no disponen de
suficiente oxígeno. Son poco rentables desde el punto de vista
energético, ya que la oxidación de la materia orgánica es
incompleta y se forma mucho menos ATP que en la respiración
celular aerobia. En general, únicamente 2 ATP por cada
molécula de glucosa.
Dependiendo el producto final, se diferencian varios tipos de
fermentaciones. Las más importantes son: la fermentación
alcohólica y la fermentación láctica.
 Fermentación alcohólica: En la fermentación alcohólica o
etílica, el piruvato se transforma en etanol y se desprende
CO2.
 Fermentación láctica: En ella el piruvato se transforma en
lactato. La realizan diversas bacterias (Lactobacillus...)

8. b) Vía aerobia de la respiración celular
La vía aerobia consiste en dos grupos de reacciones: el ciclo de Krebs, al que se incorpora una molécula de acetilCoA proveniente del piruvato de la glucólisis; y la cadena de transporte de electrones, que va a servir para sintetizar
ATP en un proceso de fosforilación oxidativa.
Antes de comenzar la vía aerobia el piruvato resultante de la glucólisis se tiene que transformar en acetil-CoA
mediante una descarboxilación oxidativa
Descarboxilación
oxidativa del
piruvato
El ciclo de Krebs
La cadena
respiratoria
• El piruvato pasa al interior de la mitocondria, donde, mediante una reacción irreversible, se
une a un coenzima y sufre una descarboxilación (pérdida de CO2) y una oxidación,
formándose: CO2, NADH y acetil-CoA.
• El NADH liberará su poder reductor en la cadena respiratoria, mientras que el acetil-CoA
entrará en el ciclo de Krebs.
• Se liberan 2 moléculas de CO2, que se puede considerar que proceden del grupo acetilo del acetil-CoA, con lo cual se
consigue una oxidación completa de la materia orgánica. El CO2 será, por tanto, el producto residual último de la respiración
aerobia.
• Los electrones más los protones (hidrógeno), que pierde el grupo acetilo al oxidarse, van a parar, en cuatro fases, a
transportadores de electrones, formándose 3 moléculas de NADH + H+ y una molécula de FADH2. El poder reductor de estas
moléculas será transferido luego a través de la cadena respiratoria mitocondrial.
• En un paso del ciclo tiene lugar una fosforilación a nivel de sustrato que origina una molécula de GTP (equivalente desde el
punto de vista energético a un ATP).
•Los transportadores de electrones NADH y FADH2, originados fundamentalmente en el ciclo de Krebs,
pero también en otros procesos catabólicos, albergan el poder reductor que les confieren los electrones
“energéticos” que transportan. Esa energía será liberada, poco a poco, a lo largo de la cadena
respiratoria que tiene lugar en las crestas y en la membrana mitocondrial interna.
•Con fines prácticos, aunque no es del todo exacto, se considera que una molécula de NADH permite la
formación de 3 moléculas de ATP, mientras que una de FADH2 sólo aportará 2 ATP.

9. Otros monosacáridos
Glucosa-6-fosfato
Lactato
PIRUVATO
C.K.
Oxalacetato
Alanina
CO2
CO
2
3-Hidroxi-3metil-glutaril-CoA
(HMG-CoA)
Acidos grasos
ACETIL-CoA
Degradación
Ciclo
Krebs
Colesterol
Biosíntesis
Cuerpos
cetónicos
CO2
Aminoácidos
cetogénicos

10. Mecanismos de regulación de glicolisis
La regulación de este proceso está dirigida por tres enzimas: la fosfofructoquinasa, la fructosa 2,6-Bisfosfato y la
hexoquinasa las cuales manifestarán un comportamiento u otro en función de unos factores específicos como pueden
ser el pH o la concentración de una determinada sustancia.
A) La fosfofructoquinasa.
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.

11. B) Regulación de la Fructosa 2,6-Bisfosfato
La concentración de fructosa 2,6-Bisfosfato está regulada por dos enzimas: la
fosfofructoquinasa2 (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.
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.

12. C) 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 isozima especializada de la hexoquinasa: la
glucoquinasa, la cual no se inhibe por la glucosa 6-fosfato. Pero esta isozima 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 glucógeno como medio de almacenamiento de la glucosa.