Gluconeogenesi

Gluconeogenesi

Generare glucosio libero da precursori non glucidici con consumo di energia. Il costo energetico è elevato, è una risalita contro gradiente termodinamico che richiede un’alimentazione costante.

Collegata al digiuno e alla diminuzione della glicemia. Senza di essa, non saremmo in grado di sopravvivere a tre giorni di digiuno, mentre con essa si può arrivare anche a un mese. Avviene principalmente nel fegato e nella corticale del rene.

Precursori principali

I precursori principali sono amminoacidi ottenuti per proteolisi:

• Lisina e leucina non sono gluconeogenetici ma chetogenici.
• Alanina, cisteina, glicina, serina e triptofano generano direttamente piruvato.
• Isoleucina, treonina, valina e metionina generano succinil-CoA.
• Asparagina e aspartato generano ossacetalato.
• Fenilalanina e tirosina generano fumarato.
• Arginina, glutammato, glutammina, istidina e prolina generano α-chetoglutarato.

Non si può fare gluconeogenesi a partire dai lipidi; non è permesso produrre glucosio dagli acidi grassi. È possibile ricavare tre atomi di carbonio dal glicerolo dei trigliceridi.

Tappe della gluconeogenesi

11 tappe di cui 7 facenti parte della glicolisi e 4 esclusivamente gluconeogenetiche, sono i propulsori della via. Comincia nel mitocondrio e poi esce nel citoplasma; i due ambienti sfruttati sono mitosol e citosol.

Durante il digiuno, l’uso del glucosio viene impedito a tutti quei tessuti che non vengono considerati nobili. Le piante essendo fissatrici di carbonio fanno gluconeogenesi. I grandi carnivori si nutrono di carne che ha un contenuto bassissimo di carboidrati, il loro glucosio circolante è tutto frutto di gluconeogenesi. Gli erbivori sono incubatori, convivono in simbiosi obbligata con i protozoi che albergano i loro stomaci; questi digeriscono la cellulosa e poi vengono a loro volta digeriti dall’erbivoro che ve ne ricava proteine e poi glucosio per gluconeogenesi.

Ciclo di Cori

Viene prodotto lattato nel muscolo scheletrico durante esercizi di potenza (1 min); una volta raggiunta una certa concentrazione blocca la glicolisi, viene liberato in circolo secondo gradiente (muscolo perfuso = si ossigeno e no lattato) e raggiunge il fegato in condizioni aerobie (serve molta energia all’organo per fare gluconeogenesi). Qui la LDH epatica lo riporta a piruvato; due molecole di piruvato diventano una di glucosio per gluconeogenesi. Il fegato restituisce il glucosio al muscolo che in condizioni di riposo fa glicogenosintesi. Durante gli esercizi di potenza, a causa della condizione anaerobica, si consuma molto più glicogeno.

Trasportatori di glucosio

I trasportatori per il glucosio sono passivi; in digiuno prolungato si ha molto più glucosio nelle cellule epatiche che in circolo, questo quindi esce dal fegato.

Richiede 4 molecole di ATP + 2 di GTP.