Glucosa 6-fosfato - Glucose 6-phosphate

Glucosa 6-fosfato
Glucosa-6-fosfato-esquelético.png
Beta-D-glucosa-6-fosfato-bolas-3D.png
Nombres
Nombre IUPAC
D- glucopiranosa 6-fosfato
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
CHEBI
ChemSpider
Malla Glucosa-6-fosfato
UNII
  • InChI = 1S / C6H11O9P / c7-3-2 (1-14-16 (11,12) 13) 15-6 (10) 5 (9) 4 (3) 8 / h2-10H, 1H2, (H2,11 , 12,13) ​​/ t2-, 3-, 4 +, 5-, 6? / M1 / ​​s1 ☒norte
    Clave: NBSCHQHZLSJFNQ-GASJEMHNSA-N chequeY
  • InChI = 1 / C6H11O9P / c7-3-2 (1-14-16 (11,12) 13) 15-6 (10) 5 (9) 4 (3) 8 / h2-10H, 1H2, (H2,11 , 12,13) ​​/ t2-, 3-, 4 +, 5-, 6u / m1 / s1
    Clave: NBSCHQHZLSJFNQ-SEZHTIIRBF
  • O [C @ H] 1 [C @ H] (O) [C @@ H] (COP (O) (O) = O) OC (O) [C @@ H] 1O
Propiedades
C 6 H 13 O 9 P
Masa molar 260.136
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒norte verificar  ( ¿qué es   ?) chequeY☒norte
Referencias de Infobox

La glucosa 6-fosfato ( G6P , a veces llamada éster de Robison ) es un azúcar de glucosa fosforilado en el grupo hidroxi del carbono 6. Este dianión es muy común en las células, ya que la mayoría de la glucosa que ingresa a una célula se fosforila de esta manera.

Debido a su posición prominente en la química celular , la glucosa 6-fosfato tiene muchos destinos posibles dentro de la célula. Se encuentra al comienzo de dos vías metabólicas principales : la glucólisis y la vía de las pentosas fosfato .

Además de estas dos vías metabólicas, la glucosa 6-fosfato también se puede convertir en glucógeno o almidón para su almacenamiento. Este almacenamiento se encuentra en el hígado y los músculos en forma de glucógeno para la mayoría de los animales multicelulares y en almidón intracelular o gránulos de glucógeno para la mayoría de los demás organismos.

Producción

De glucosa

Dentro de una célula, la glucosa 6-fosfato se produce por fosforilación de glucosa en el sexto carbono. Esto es catalizado por la enzima hexoquinasa en la mayoría de las células y, en animales superiores, por la glucoquinasa en ciertas células, sobre todo en las células del hígado. En esta reacción se consume un equivalente de ATP .

D - glucosa Hexoquinasa α- D- Glucosa 6-fosfato
D-glucosa wpmp.svg   Alfa-D-glucosa-6-fosfato wpmp.png
ATP ADP
Reacción bioquímica flecha reversible YYNN horiz med.svg
 
  Glucosa 6-fosfatasa

Compuesto C00031 en KEGG Pathway Database. Enzima 2.7.1.1 en KEGG Pathway Database. Compuesto C00668 en KEGG Pathway Database. Reacción R01786 en KEGG Pathway Database.

La principal razón de la fosforilación inmediata de la glucosa es evitar la difusión fuera de la célula. La fosforilación agrega un grupo fosfato cargado , por lo que la glucosa 6-fosfato no puede atravesar fácilmente la membrana celular .

De glucógeno

La glucosa 6-fosfato también se produce durante la glucogenólisis a partir de glucosa 1-fosfato , el primer producto de la descomposición de los polímeros de glucógeno .

Vía pentosa fosfato

Cuando aumenta la proporción de NADP + a NADPH , el cuerpo necesita producir más NADPH (un agente reductor para varias reacciones como la síntesis de ácidos grasos y la reducción de glutatión en los eritrocitos ). Esto hará que el G6P a deshidrogenar a 6-fosfogluconato por la glucosa 6-fosfato deshidrogenasa . Esta reacción irreversible es el paso inicial de la ruta de la pentosa fosfato, que genera el cofactor útil NADPH, así como ribulosa-5-fosfato , una fuente de carbono para la síntesis de otras moléculas. Además, si el cuerpo necesita precursores de nucleótidos del ADN para el crecimiento y la síntesis, la G6P también se deshidrogenará y entrará en la vía de la pentosa fosfato.

Glucólisis

Si la célula necesita energía o esqueletos de carbono para la síntesis, entonces la glucosa 6-fosfato es el objetivo de la glucólisis . La glucosa 6-fosfato se isomeriza primero a fructosa 6-fosfato mediante la fosfoglucosa isomerasa , que utiliza magnesio como cofactor .

α- D- Glucosa 6-fosfato Isomerasa de fosfoglucosa β- D - Fructosa 6-fosfato
Alfa-D-glucosa-6-fosfato wpmp.png   Beta-D-fructosa-6-fosfato wpmp.png
Reacción bioquímica flecha reversible NNNN horiz med.svg
 
  Isomerasa de fosfoglucosa

Compuesto C00668 en KEGG Pathway Database. Enzima 5.3.1.9 en KEGG Pathway Database. Compuesto C05345 en KEGG Pathway Database. Reacción R00771 en KEGG Pathway Database.

Esta reacción convierte la glucosa 6-fosfato en fructosa 6-fosfato en preparación para la fosforilación en fructosa 1,6-bisfosfato . La adición del segundo grupo fosforilo para producir fructosa 1,6-bisfosfato es un paso irreversible y, por lo tanto, se utiliza para atacar de manera irreversible la degradación de glucosa 6-fosfato para proporcionar energía para la producción de ATP a través de la glucólisis .

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| alt = Glucólisis y gluconeogénesis editar ]]
Glucólisis y gluconeogénesis editar

Almacenamiento como glucógeno

Si los niveles de glucosa en sangre son altos, el cuerpo necesita una forma de almacenar el exceso de glucosa. Después de convertirse en G6P, la molécula puede convertirse en glucosa 1-fosfato mediante la fosfoglucomutasa . La glucosa 1-fosfato se puede combinar con uridina trifosfato (UTP) para formar UDP-glucosa , impulsada por la hidrólisis de UTP, liberando fosfato. Ahora, la UDP-glucosa activada se puede agregar a una molécula de glucógeno en crecimiento con la ayuda de la glucógeno sintasa . Este es un mecanismo de almacenamiento de glucosa muy eficiente, ya que le cuesta al cuerpo solo 1 ATP almacenar la molécula de glucosa 1 y prácticamente ninguna energía para eliminarla del almacenamiento. Es importante tener en cuenta que la glucosa 6-fosfato es un activador alostérico de la glucógeno sintasa, lo que tiene sentido porque cuando el nivel de glucosa es alto, el cuerpo debe almacenar el exceso de glucosa como glucógeno. Por otro lado, la glucógeno sintasa se inhibe cuando es fosforilada por la proteína quinasa en momentos de alto estrés o niveles bajos de glucosa en sangre, a través de la inducción hormonal por el glucagón o la adrenalina .

Cuando el cuerpo necesita glucosa para obtener energía, la glucógeno fosforilasa , con la ayuda de un ortofosfato , puede escindir una molécula de la cadena de glucógeno. La molécula escindida está en forma de glucosa 1-fosfato, que se puede convertir en G6P por la fosfoglucomutasa. A continuación, el grupo fosforilo de G6P se puede escindir mediante glucosa 6-fosfatasa para que se pueda formar una glucosa libre. Esta glucosa libre puede atravesar las membranas y entrar al torrente sanguíneo para viajar a otros lugares del cuerpo.

Desfosforilación y liberación al torrente sanguíneo.

Las células hepáticas expresan la enzima transmembrana glucosa 6-fosfatasa en el retículo endoplásmico. El sitio catalítico se encuentra en la cara lumenal de la membrana y elimina el grupo fosfato de la glucosa 6-fosfato producida durante la glucogenólisis o gluconeogénesis . La glucosa libre se transporta fuera del retículo endoplásmico a través de GLUT7 y se libera en el torrente sanguíneo a través de GLUT2 para su absorción por otras células. Las células musculares carecen de esta enzima, por lo que las miofibras utilizan glucosa 6-fosfato en sus propias vías metabólicas, como la glucólisis. Es importante destacar que esto evita que los miocitos liberen las reservas de glucógeno que han obtenido en la sangre.

Ver también

Referencias

  1. a b c d Litwack, Gerald (1 de enero de 2018). "Capítulo 6 - Insulina y azúcares" . Bioquímica humana . Prensa académica . págs. 131–160. doi : 10.1016 / b978-0-12-383864-3.00006-5 . ISBN 978-0-12-383864-3.Mantenimiento CS1: fecha y año ( enlace )
  2. ^ a b c Komoda, Tsugikazu; Matsunaga, Toshiyuki (1 de enero de 2015). "Capítulo 4 - Vías metabólicas en el cuerpo humano" . Bioquímica para profesionales médicos . Prensa académica . págs. 25–63. doi : 10.1016 / B978-0-12-801918-4.00004-9 . ISBN 978-0-12-801918-4.Mantenimiento CS1: fecha y año ( enlace )

Bibliografía