Vías alternas del metabolismo de carbohidratos

(Vía de las pentosas)Eduardo Leal Cárdenas

IntroLa vía de la pentosas es fundamental ya que

produce NADPH necesario para la biosíntesis reductora de lípidos (ácidos grasos y colesterol), para la regeneración del glutatión (antioxidante natural); produce ribosa para la síntesis de purinas y de ácidos nucleicos y es una vía versátil que genera azucares de 3,4,5,6, y 7 carbonos.

Definición y de función de la víaConversión de glucosa a pentosas, los cuales

son metabolitos esenciales para la síntesis de ácidos nucleicos y coenzimas, además genera NADPH que es indispensable para las reacciones biosintéticas como la síntesis de ácidos grasos y esteroides.

Localización La vía de las pentosas se realiza en todas las

células del organismo, es más activa en el eritrocito, hígado, glándula mamaria, tejido adiposo y corteza suprarrenal. Sus enzima se encuentran a nivel citsólico.

Descripción de la víaLa vía de las pentosas se dividen en d fases:

1) Fase oxidativa (primeras 3 reacciones)2) Fase no oxidativa (de interconversión reversible

de azúcares fosfatados)

Reacciones oxidativasLa parte oxidativa de la vía de las pentosas

fosfato consiste en tres reacciones que llevan a la formacion de ribulosa 5-fosfato, CO₂ y dos moléculas de NADPH por cada molécula de glucosa -6P oxidada.

Reacciones oxidativas de la vía de las pentosas fosfato. Es el sitio de producción de NADPH para la biosíntesis reductora.

La hidrólisis del ATP es un proceso exergónico, cuya energía está acoplada a muchas reacciones celulares de carácter endergónico. Las células tienen una segunda moneda energética, el poder reductor.

Formación de poder reductor para las vía anabólicas

Reacciones no oxidativasLas reacciones no oxidativas de la vía de las

pentosas fosfato incluyen la interconversión de azúcares de tres, cuatro, cinco y siete átomos de carbono.

Reacciones no oxidativas de la vía de las pentosas fosfato. Son utiles para formarRibosa para la síntesis de bases nitrogenadas y ácidos nucleicos y como intermediarios Glucolíticos.

Las enzima de la vía son la fosfopentosa isomerasa; la fosfopentosa epímerasa; la transcetolasa (su coenzima es la tiamina pirofosfato, n derivado de la tiamina,) y la transaldolasa.

Formación de la coenzima tiamina pirofosfato.

Estas reacciones permiten que la ribulosa-5P (producida en la parte oxidativa de la vía) pueda ser convertida en ribosa-5P. Esta es necesaria para la síntesis de nucleótidos; o bien com intermediario en la glucólisis, como la fructosa-6P y el gliceraldehído-3P.

La vía de las pentosas fosfato no es un ciclo aislado y repetitivo, está integrado a la glucólisis. La parte no oxidativa de la vía de las pentosas fosfato y está controlada principalmente por el aporte de intermediarios.

La única coenzima necesaria en esta parte de la vía es la tiamina pirofosfato en la reacción de la transcetolasa.

Conversión de pentosas fosfato a intermediarios de la glucólisisMuchas células que llevan a cabo reacciones

reductoras requieren mayor necesidad de NADP que de ribosa-5P. En estos casos, la transcetolasa y transaldolasa convierten a la ribosa-5P como un proucto final de la reacción oxidativa en gliceraldehído-3P y fructosa-6, que son intermediarios de la glucólisis.

Formación de los intermediarios de la glucólisis por la vía de las pentosas

Formación de ribosa-5P a partir de intermediarios de la glucólisisBajo condiciones en donde la demanda de

pentosas para la incorporación a nucleótidos y ácidos nucleicos es mayor que la demanda de NADPH, las reacciones no oxidativas pueden proveer de ribosa-5P a partir de fructosa-6P en ausencia de los pasos oxidativos.

Desde el punto de vista energético, no se produce ni consume ATP en el ciclo. El carbono 1 de la glucosa-6P es liberado cm CO₂ y dos moléculas de NADPH son producidas por cada fructoa-6P que entra al ciclo.

A diferencia de la glucólisis o de la cadena de transporte de electrones en los cuales la secuencia de reacciones está bien definida, las reacciones de interconverión en la vía de las hexosas monofosfato pueden funcionar en diferentes direcciones.

La velocidad y dirección de las reacciones en cualquier momento, están determinadas por el abastecimiento y la demanda de los intermediarios del ciclo.

La vía de las pentosas fosfato es un proceso citoplásmico y provee la mayor parte del NADPH celular que funciona como reductor en loas reacciones de óxido reducción.

RegulaciónLa concentración celular de NADP es el

principal factor en la regulación del flujo a través de la vía. Su disponibilidad regula a la reacción catalizada por la glucosa 6 fosfato deshidrogenasa (enzima limitante.)

Metabolismo de la fructosaDefinición: serie de reacciones que

transforman la fructosa 6 fosfato entrando de esta manera a la ruta de la glucólisis ya sea para su oxidación completa vía ciclo de krebs o para dirigirse a la gluconeogénesis.

La fructosa puede entrar a la glucólisis por dos rutas metabólicas:

1) La hepática 2) La múscular

Metabolismo de la fructosaLa fructosa tiene dos ruta metabólicas para

entrar a la glucólisis. En músculo y riñón la fructosa por la acción de fructocinasa se fosforila a fructosa-1 fostato que mediante la acción de la fructosa-1-fosfato aldolasa se convierte en gliceraldehído finalmente se vuelve a fosforilar por la enzima gliceraldehído cinasa para entrar a la glucólisis como gliceraldehído-3-fofato. En hígado la fructosa se fosforila por la hexocinasa y con la participación del ATP a fructos-6-fosfato para de esta forma entrar a la vía de la glucolisis.

localizaciónSu localización tisular, principalmente es el

hígado y el músculo esquelético, a nivel de citosol.

Metabolismo de la galactosaDefinición: serie de reacciones que

transforman a la galactosa en glucosa 6 fosfato con el fin de incorporase a la glucólisis ya sea para su oxidación completa vía ciclo de krebs o para dirigirse a la gluconeogénesis.

Glucólisis

localizaciónEl metabolismo de la galactosa se realiza a

nivel tisular, principalmente en el hígado, du enzimas se encuentran en el citosol.