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OBJETIVOS
Después de estudiar este capítulo, usted debe ser capaz de:
Explicar la importancia de la gluconeogénesis en la homeostasis de la glucosa.
Describir la vía de la gluconeogénesis, la manera en que se evita el paso por las enzimas irreversibles de la glucólisis, y cómo la glucólisis y la gluconeogénesis están reguladas de manera recíproca.
Explicar cómo la concentración plasmática de glucosa se mantiene dentro de límites estrechos en los estados posprandial y de ayuno.
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IMPORTANCIA BIOMÉDICA
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La gluconeogénesis es el proceso de síntesis de glucosa o de glucógeno a partir de precursores que no son carbohidratos. Los principales sustratos son los aminoácidos glucogénicos (capítulo 29), lactato, glicerol y propionato. El hígado y los riñones son los principales tejidos gluconeogénicos; los riñones pueden contribuir con hasta 40% de la síntesis de glucosa total en el estado de ayuno, y con más durante inanición. Las enzimas gluconeogénicas clave se expresan en el intestino delgado, pero no está claro si hay producción importante de glucosa por el intestino en el estado de ayuno.
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Un aporte de glucosa es necesario, en especial para el sistema nervioso y los eritrocitos. Después de un ayuno durante toda la noche, la glucogenolisis (capítulo 19) y la gluconeogénesis hacen contribuciones casi iguales a la glucosa en sangre; a medida que las reservas de glucógeno se agotan, la gluconeogénesis se hace progresivamente más importante.
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La falla en la gluconeogénesis por lo general es mortal. La hipoglucemia causa disfunción cerebral, lo que puede conducir a coma y muerte. La glucosa también tiene importancia en el mantenimiento de las concentraciones adecuadas de intermediarios del ciclo del ácido cítrico (capítulo 16) aun cuando los ácidos grasos son la principal fuente de acetil-CoA en los tejidos. Además, la gluconeogénesis elimina lactato producido por los músculos y los eritrocitos, y glicerol producido por el tejido adiposo. En rumiantes, el propionato es un producto del metabolismo de los carbohidratos en el rumen, y es un sustrato importante para la gluconeogénesis.
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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, y aumento de la producción de radicales superóxido (capítulo 45), 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.
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LA GLUCONEOGÉNESIS INVOLUCRA GLUCÓLISIS, EL CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO, MÁS ALGUNAS REACCIONES ESPECIALES
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Las barreras termodinámicas impiden una reversión simple de la glucólisis
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Tres reacciones desequilibradas en la glucólisis (...