1) La gluconeogénesis permite sintetizar glucosa en el hígado a partir de otros sustratos cuando los niveles de carbohidratos son insuficientes, para mantener la glucosa en sangre en un rango estrecho que es esencial para el funcionamiento de las células. 2) La glucosa en sangre está regulada por hormonas como la insulina y el glucagón, así como por otros factores como la dieta, la glucogenólisis y la gluconeogénesis en el hígado. 3) Un fallo

1. Q.F.B. Melba Fernández Rojas

2. Q.F.B. Melba Fernáandez Rojas
ayuno prolongado
Gluconeogénesis
Se forma glucosa para proveer de energía
a las células, se sintetiza glicerol en tejido
adiposo y se suministran intermediarios del
ciclo de Krebs.

3. Satisface
necesidades de
glucosa del
cuerpo cuando
carbohidratos de
reserva son
insuficientes.
Glucosa:
importante para la
producción de
energía
Cualquier fallo de
esta vía… es
MORTAL.
Un estado de
hipoglucemia
desencadena
anemia hemolítica
y disfunción
cerebral
Principales sustratos: aminoácidos glucogénicos,
lactato, glicerol, propionato, piruvato, etc.

5. La gluconeogénesis excesiva ocurre en pacientes muy graves en
respuesta a lesión e infección, lo que contribuye a la
hiperglucemia que se relaciona con mal resultado.
La hiperglucemia lleva a cambios de la osmolalidad de los
líquidos corporales, flujo sanguíneo alterado, acidosis
intracelular

6. Aumento de la producción de radicales superóxido lo que da
lugar a función alterada del endotelio y del sistema inmunitario, y
coagulación sanguínea alterada.
La gluconeogénesis excesiva también es un factor contribuidor a
la hiperglucemia en la diabetes tipo 2 debido a la regulación
descendente en respuesta a la insulina

7. Gluconeogénesis
3 Reacciones exergónicas de
la glucólisis, catalizadas por
hexocinasa, fosfofructocinasa
y piruvato cinasa, impiden la
reversión de glucólisis para la
síntesis de novo de glucosa.
Sin embargo, se pueden
esquivar….
Q.F.B. Melba Fernáandez Rojas

8. 1) Piruvato carboxilasa: cataliza
la carboxilacion de piruvato a
oxaloacetato. Necesita ATP, la
vitamina biotina es la coenzima, se
encarga de pasar CO2 al piruvato
2) Fosfoenolpiruvato
carboxicinasa: cataliza la
descarboxilación y fosforilación de
oxaloacetato a fosfoenolpiruvato
usando GTP.

10. A través de la fructosa
1,6-bisfofatasa, se
cataliza la conversión de
fructosa 1,6-bisfosfato
 fructosa 6-fosfato

12. Por medio de la glucosa
6-fosfatasa, que cataliza
la conversión de glucosa
6-fosfato  glucosa

15. Metabolismo de propionato

16. 1) Cambios en la velocidad de
síntesis de enzima.
2) Modificación covalente por
medio de fosforilación reversible.
3) Efectos alostéricos.
LA GLUCÓLISIS Y LA GLUCONEOGÉNESIS
COMPARTEN LA MISMA VÍA, PERO EN
DIRECCIONES OPUESTAS Y SE REGULAN DE
MODO RECÍPROCO

17. La inducción y represión de enzimas requieren
de varias horas

18. La modificación covalente por medio de
fosforilación reversible es rápida
El glucagón y
la epinefrina,
hormonas de
las cuales
depende una
disminución de
la glucosa en
la sangre,
inhiben la
glucólisis
Estimulan la
gluconeogénesis
en el hígado al
aumentar la
concentración de
cAMP.
Activa a la proteína
cinasa dependiente
de cAMP, lo que da
lugar a la
fosforilación y
desactivación de la
piruvato cinasa

19. La modificación alostérica es instantánea
En la gluconeogénesis, la piruvato carboxilasa, necesita acetil-CoA como
un activador alostérico.
A medida que se forma acetil-CoA a partir de piruvato, asegura el
suministro de oxaloacetato y, por tanto, su oxidación en el ciclo del ácido
cítrico, al activar a la piruvato carboxilasa. (1)
La activación de esta última, y la inhibición recíproca de piruvato
deshidrogenasa por la acetil-CoA derivada de la oxidación de ácidos
grasos, explican la acción de la oxidación de ácidos grasos en la
preservación de la oxidación de piruvato (y, por tanto, glucosa) y la
estimulación de la gluconeogénesis. (2)

20. La relación recíproca entre estas dos enzimas altera el
destino metabólico del piruvato.
A medida que el tejido cambia desde la oxidación de
carbohidratos (glucólisis) hacia gluconeogénesis en el
transcurso de la transición desde el estado posprandial
hacia el de ayuno
La fosfofructocinasa (fosfofructocinasa-1) ocupa una
posición clave en la regulación de la glucólisis Es inhibida
por citrato y por concentración intracelular normal de ATP

21. 1
2

22. Gluconeogénesis
La concentración
sanguínea de glucosa
esta esta regulada
dentro de limites
estrechos
Q.F.B. Melba Fernáandez Rojas

23. En el estado posterior de la
absorción, las cifras de la glucosa en
la sangre en casi todos los mamíferos
se mantiene de 4.5 y 5.5 mmol/L .
Después de la ingestión de una
comida de una comida de
carbohidratos llega a aumentar hasta
6.5 a 7.2 mmol/L
Y en la inanición, puede aminorarse
hasta 3.3 a 3.9 mmol/L

24. •
Un ejemplo de la disminución
repentina en la sangre
Esto
ocurren en
respuesta
de la
sobredosis
de insulina
Causa
convulsiones
debido ala
dependencia
del cerebro de
un aporte de
glucosa.
Sin embargo es
posible que se
toleren
concentraciones
mucho menores
si la
hipoglucemia
sobreviene con
suficiente lentitud
como para que
haya adaptación

25. La glucosa en sangre proviene de
la dieta, la guconeogénesis y la
glucogenólisis
Los carbohidratos
de la dieta
digeribles dan
glucosa, galactosa
y fructosa que se
transportan hacia
el hígado mediante
la vena porta
hepática.
La galactosa y la
fructosa se
convierten con
facilidad en
glucosa en hígado

26. La glucosa en sangre proviene de
la dieta, la guconeogénesis y la
glucogenólisis
La glucosa se forma a partir de dos
grupos:
Conversión neta directa en
glucosa, aminoácidos y propionato
Productos del metabolismo de
glucosa en tejidos

27. CICLO DE CORI O CICLO
DEL ÁCIDO LÁCTICO
El lactato, formado por medio de
glucólisis en el músculo estriado y los
eritrocitos, se transporta hacia el
hígado y los riñones, donde vuelve a
formar glucosa
De nuevo queda disponible mediante
la circulación para oxidación en los
tejidos.

28. Ciclo de Cori y de la glucosa-
alanina

29. Ciclo de glucosa-alanina
En el estado de ayuno, hay producción de alanina
desde el músculo estriado, que excede sobremanera
sus cifras en las proteínas musculares que se están
catabolizando.
Se forma por transaminación de piruvato producido por
medio de glucólisis de glucógeno muscular, y se
exporta hacia el hígado, donde, luego de
transaminación de regreso a piruvato, es un sustrato
para la gluconeogénesis. (ciclo de la Glucosa-Alanina)

30. Ciclo de Cori y de la glucosa-
alanina

31. Mecanismos metabólicos y hormonales
regulan la concentración de glucosa en sangre
La concentración constante glucosa
Las células hepáticas son libremente permeables a
la glucosa (por medio del transportador GLUT 2)
Las células de los tejidos extra hepáticos son
relativamente impermeables y sus transportadores
de glucosa están regulados por la insulina
Q.F.B. Melba Fernáandez Rojas
Hígado
Tejidos
extrahepáticos
Hormonas

33. La glucocinasa tiene importancia en la
regulación de la glucosa en sangre después de
una comida
Hexocinasa
-Baja Km para la
glucosa
-Saturada en hígado
-Velocidad
constante en
condiciones
normales
Glucocinasa
-Km alta para la
glucosa
-Actividad aumenta
con incrementos de
concentración en
vena porta
-Captación hepática
de grandes
cantidades de
glucosa.

34. Hexocinasa tiene Km baja para la glucosa
Glucocinasa tiene Km más alta para la glucosa (su actividad aumenta
con incrementos de concentración)

35. La insulina desempeña una función
fundamental en la regulación de la glucosa
en la sangre
 Producida en células β de
los islotes de Langerhans
 En respuesta a
hiperglucemia
 Células β permeables a
glucosa mediante GLUT 2
 Glucosa es fosforilada por
la glucocinasa
Glucosa
Flujo metabólico
por:
• Glucólisis
• Ciclo del
ácido cítrico
• Generación
ATP
ATP
Inhibe canales
de K+
Desporaliza
Membrana
celular
Flujo entrada
de Ca2+
por canales
Estimula
exocitosis de
insulina
La concentración de insulina es paralela a
la de glucosa en sangre

36. Suscitan liberación de
insulina:
Aminoácidos
Ácidos grasos libres
Cuerpos cetónicos
Secretina
Fármacos de
sulfonilurea
tolbutamida y gliburida
-Estimulan secreción de insulina en
diabetes tipo 2
-Inhiben canales de K+ exocitosis de
insulina
Epinefrina y norepinefrina
bloquean liberación de insulina
Insulina produce decremento
de glucosa al incrementar el
transporte hacia tejido
adiposo y músculo por medio
de GLUT4.
La insulina aumenta la
absorción de glucosa a largo
plazo como resultado de sus
acciones sobre enzimas.

37. El glucagon se opone a las acciones de la
insulina
 Hormona producida por las
células α de los islotes
 Estimulada por
hipoglucemia
 Estimula glucogenólisis al
activar la glucógeno
fosforilasa
 Carece de efecto sobre la
glucógeno fosforilasa
muscular
 Aumenta gluconeogénesis a
partir de aminoácidos y
lactato
 Actúa por medio de
generación de cAMP
 Glucogenólisis y
gluconeogénesis hepáticas
contribuyen a efecto
hiperglucemiante

39. Otras hormonas afectan a la
glucosa en sangre
Hormona del
crecimiento
• Hipoglucemia estimula su secreción
• Aminora captación de glucosa en musculo
• Estimula movilización ácidos grasos libres
Glucocorticoides
• Secretados por corteza suprarrenal
• Incrementa la gluconeogénesis
• Inducción de aminotransferasas y enzimas
clave
• Inhiben utilización de glucosa
Epinefrina
• Secretada por médula suprarrenal
• Lleva a glucogenólisis en hígado y músculo
• Estimulación de fosforilasa
Glándula Hipófisiaria anterior

40. Otras hormonas afectan a la
glucosa en sangre
• Citocinas Macrófagos tienen acción
antagonista a la insulina

41. Otras hormonas afectan a la
glucosa en sangre
Adrenalina médula suprarrenal
Estímulos estresantes (miedo, excitación,
hemorragia, hipoxia, hipoglucemia, etc.)
Glucogenólisis en el hígado y en el músculo
estimulación de la fosforilasa cAMP.
la glucogenólisis produce un aumento de
la glucólisis
produce la liberación de glucosa al torrente
sanguíneo.

42. ASPECTOS CLÍNICOS
Cuando se supera el umbral renal para la glucosa se produce glucosuria
Cuando la concentración de glucosa en sangre aumenta por encima de 160
mg/dL, el riñón también ejerce un efecto regulador (pasivo).
La glucosa es filtrada de manera continua por los glomérulos, normalmente se
reabsorbe de modo completo en los túbulos renales mediante transporte activo.
Se reabsorbe glucosa a una velocidad de alrededor de 2 mmol/min, y en la
hiperglucemia (como ocurre en la diabetes mellitus mal controlada), el filtrado
glomerular puede contener más glucosa que la que puede reabsorber

43. ASPECTOS CLÍNICOS
• La hipoglucemia durante el embarazo y en el recién
nacido
• Tolerancia a la glucosa permite determinar la
capacidad del cuerpo para utilizarla

44. ASPECTOS CLÍNICOS

45. ASPECTOS CLÍNICOS
Hemoglobina glucosilada HbA1c
La glucosa en sangre que entra en los eritrocitos puede formar un aducto
covalente con los grupos ε-amino de los residuos de lisina y las valinas N-
terminales de las cadenas β de hemoglobina, un proceso denominado
glucación.
Dado que la semivida de un eritrocito es típicamente de 120 días, el
nivel de hemoglobina glucosilada (HbA1c) refleja la concentración
media de glucosa en sangre durante las 6 a 8 semanas anteriores.

46. ASPECTOS CLÍNICOS
Hemoglobina glucosilada

47. ASPECTOS CLÍNICOS
• Diabetes mellitus:
 tipo 1 o insulinodependiente; IDDM.
 tipo 2 no insulinodependiente; NIDDM
• Síndrome metabólico, resistencia a la insulina
relacionada con obesidad (obesidad abdominal),
conduce a la aparición de hiperlipidemia,
aterosclerosis y cardiopatía coronaria, así como a
diabetes.
• Hipoglucemia

48. ASPECTOS CLÍNICOS
Las dietas muy bajas en carbohidratos promueven la pérdida de peso
Proporcionan sólo 20 g por día de carbohidratos o menos (en comparación con una
ingesta deseable de 100-120 g/día)
Permiten el consumo ilimitado de grasas y proteínas
Se han promovido como un régimen eficaz para perder peso.
Dado que existe una demanda continua de glucosa, habrá una cantidad
considerable de gluconeogénesis a partir de aminoácidos; el alto costo asociado de
ATP se debe cumplir con la oxidación de los ácidos grasos