Función: Convierte la glucosa-1-fosfato en glucosa-6-fosfato.

Enzima: Fosfoglucomutasa.

Compartimento celular: Citosol.

Función: Cataliza la eliminación de residuos de glucosa del glucógeno, agregando un grupo fosfato.

Enzima: Glucógeno fosforilasa.

Coenzima: Piridoxal fosfato (forma activa de la vitamina B6).

Punto de regulación: Activación por la adrenalina y la AMPc. Inhibición por la glucosa-6-fosfato.

Compartimento celular: Citosol.

Función: Rompe enlaces glucosídicos en el glucógeno, liberando glucosa-1-fosfato.

Enzima: Glucógeno fosforilasa.

Punto de regulación: Activación por la adrenalina y la AMPc. Inhibición por la glucosa-6-fosfato y ATP.

Compartimento celular: Citosol.

Función: Convierte la glucosa-1-fosfato en glucosa-6-fosfato.

Enzima: Fosfoglucomutasa.

Compartimento celular: Citosol.

Función: Convierte la glucosa-6-fosfato en glucosa libre, que puede salir de la célula y entrar en la circulación sanguínea.

Enzima: Glucosa-6-fosfatasa.

Coenzima: Agua (H2O) actuando como donante de grupo hidroxilo.

Punto de regulación: Actividad principalmente en el hígado, inducida por la glucosa y hormonas como el glucagón.

Compartimento celular: Retículo endoplásmico y lumen del retículo endoplásmico en el hígado.

Función: Convertir el acetil-CoA en malonil-CoA mediante la adición de un grupo carboxilo.

Enzima: Acetil-CoA carboxilasa.

Coenzima: Biotina.

Punto de regulación: Activación por citrato y desactivación por palmitoil-CoA. La fosforilación y desfosforilación también regulan la actividad de la enzima.

Compartimento celular: Citosol.

Función: Preparar el sustrato para la siguiente etapa de la síntesis de ácidos grasos.

Enzima: Acetil-CoA carboxilasa.

Coenzima: Biotina.

Punto de regulación: La actividad de la acetil-CoA carboxilasa está regulada por la concentración de citrato y palmitoil-CoA. Altas concentraciones de citrato inhiben la enzima, mientras que altas concentraciones de palmitoil-CoA la activan.

Compartimento celular: Citosol.

Función: Formar un compuesto de cuatro carbonos, paso inicial en la elongación de la cadena de ácidos grasos.

Enzima: Ácido graso sintasa (FAS).

Coenzima: Coenzima A (CoA).

Punto de regulación: La actividad de la ácido graso sintasa se regula principalmente por la disponibilidad de sustratos y la actividad de la acetil-CoA carboxilasa, así como por mecanismos de retroalimentación de productos. Además, la expresión génica de la FAS está regulada por hormonas como la insulina y el glucagón.

Compartimento celular: Citosol.

Función: Reducir el compuesto de cuatro carbonos para formar un alcohol de cuatro carbonos saturado.

Enzima: Reductasa presente en el complejo multienzimático de la ácido graso sintasa (FAS).

Coenzima: NADPH.

Punto de regulación: La actividad de la ácido graso sintasa (FAS) se regula principalmente por la disponibilidad de sustratos y la actividad de las enzimas individuales dentro del complejo. La síntesis de ácidos grasos se activa cuando hay un exceso de citrato y malonil-CoA, y se desactiva cuando hay un exceso de ácidos grasos libres.

Compartimento celular: Citosol.

Función: Eliminar una molécula de agua para crear una doble unión entre los carbonos 3 y 4 en el ácido graso en crecimiento.

Enzima: Ácido graso sintasa (FAS).

Coenzima: No hay una coenzima específica para esta etapa en particular, pero la FAS utiliza NADPH para las etapas de reducción previas.

Punto de regulación: La actividad de la FAS está regulada por la disponibilidad de sustratos, la insulina y otras señales metabólicas.

Compartimento celular: Citosol.

Función: Reducción de la doble unión de un ácido graso en crecimiento para formar un alcohol de cadena saturada.

Enzima: Reductasa de ácido graso (también conocida como Domina Reductasa o Reductasa β-keto acil).

Coenzima: NADPH (Nicotinamida Adenina Dinucleótido Fosfato de Hidrógeno), que actúa como donante de electrones para la reacción.

Punto de regulación: Principalmente regulada por la disponibilidad de NADPH y la demanda celular de ácidos grasos. La actividad de la enzima puede ser ajustada según las necesidades metabólicas y energéticas de la célula.

Compartimento celular: Ocurre en el citosol de la célula, donde se encuentra la enzima reductasa de ácidos grasos y donde se sintetizan los ácidos grasos en general.

Función: Añade un grupo de dos carbonos del acetil-CoA a la cadena de ácido graso en crecimiento.

Enzima: Ácido graso sintasa (FAS).

Coenzima: NADPH, que dona electrones para las reacciones de reducción.

Punto de regulación: Principalmente a nivel de la expresión génica, influenciada por hormonas como la insulina y el glucagón.

Compartimento celular: Ocurre en el citosol de células hepáticas y adiposas, donde se sintetizan y almacenan los ácidos grasos.

Función: Liberación del ácido graso formado durante la síntesis para su uso en la formación de lípidos como triglicéridos o fosfolípidos.

Enzima: No es catalizada por una sola enzima específica.

Coenzima: Pueden intervenir varias, como ATP y NADPH, dependiendo de los procesos metabólicos específicos.

Punto de regulación: Controlado por diversos factores metabólicos como niveles de sustratos, productos y hormonas.

Compartimento celular: Ocurre en diferentes compartimentos celulares según el destino final del ácido graso, como el retículo endoplásmico o el aparato de Golgi.

Función: Convierte alfa-cetoglutarato en glutamato, un aminoácido importante para el metabolismo celular y la transmisión de señales en el sistema nervioso.

Enzima: Catalizada por la glutamato deshidrogenasa, que desamina oxidativamente al alfa-cetoglutarato para formar glutamato, utilizando NAD+ o NADP+ como coenzima.

Punto de regulación: La actividad de la glutamato deshidrogenasa está regulada por los niveles celulares de ATP, ADP, GTP, y las relaciones de NADH/NAD+ y NADPH/NADP+.

Compartimento celular: Principalmente en la matriz mitocondrial, aunque también puede estar presente en el citosol y el retículo endoplásmico en ciertas condiciones.

Función: La glutamina es esencial para el transporte de nitrógeno entre tejidos, la síntesis de nucleótidos y la regulación del equilibrio ácido-base.

Enzima: La glutamina sintetasa cataliza la formación de glutamina a partir de glutamato y amoníaco.

Coenzima: Utiliza adenosín trifosfato (ATP) como cofactor para la reacción.

Punto de regulación: La actividad de la glutamina sintetasa se regula por la concentración de amoníaco y la disponibilidad de ATP. Puede ser activada por el amoníaco y el glucógeno, e inhibida por la glutamina.

Compartimento celular: La síntesis ocurre principalmente en el citosol celular y, en algunos tejidos, también puede ocurrir en las mitocondrias.

Función: La prolina es un aminoácido importante para la estructura de proteínas y participa en la formación de colágeno y otras proteínas estructurales.

Enzimas:

• Glutamato semialdehído deshidrogenasa: Reduce el glutamato a glutamato semialdehído.

• Prolina deshidrogenasa: Oxida el glutamato semialdehído a pirrolina-5-carboxilato.

Coenzimas: NADH y NAD+ actúan como cofactores durante las reacciones enzimáticas.

Punto de regulación: La actividad enzimática puede ser regulada por la disponibilidad de sustratos y productos, y por moléculas reguladoras en la vía metabólica.

Compartimento celular: Las reacciones pueden ocurrir en el citosol o en el retículo endoplásmico, dependiendo del contexto metabólico.

Función: La arginina es un aminoácido esencial para la síntesis de proteínas y también desempeña roles importantes en la producción de óxido nítrico y la eliminación de amoníaco.

Enzimas: La síntesis de arginina involucra enzimas como la ornitina transcarbamoilasa y la argininosuccinato sintetasa.

Coenzimas: Las enzimas que participan en la síntesis pueden requerir coenzimas como el ATP y el citrulina.

Regulación: La disponibilidad de precursores y la actividad enzimática regulan la síntesis de arginina. Por ejemplo, la argininosuccinato sintetasa es inhibida por la arginina y activada por la citrulina.

Compartimento celular: La síntesis de arginina ocurre en el citosol de las células.