¿Por qué los animales no pueden convertir los ácidos grasos en glucosa?

Los animales no pueden convertir los ácidos grasos en glucosa porque los ácidos grasos se metabolizan 2 carbonos a la vez en las unidades acetilo de acetil-CoA, y no tenemos enzimas para convertir acetil-CoA en piruvato o cualquier otro metabolito en la ruta de la gluconeogénesis. Esencialmente, como les digo a mis alumnos, la reacción de la piruvato deshidrogenasa está cruzando el Rubicon: una vez que está hecho, no puede regresar. La descarboxilación oxidativa del piruvato es irreversible, y no hay derivación inversa en las células animales.

Por supuesto, la acetil-CoA entra en el ciclo de Krebs, que termina en oxalacetato, que está en la ruta gluconeogénica, pero el ciclo de Krebs comienza por la reacción de acetil-CoA con OAA, y así la producción de OAA se equilibra con el consumo de OAA: no hay conversión neta de acetil-CoA en OAA.

Las plantas, hongos y algunos microbios tienen una forma de hacer esto: un bypass en el ciclo de Krebs llamado ciclo de glioxilato. El isocitrato, en lugar de oxidarse a alfa-cetoglutarato, se divide en succinato y glioxilato (HC (O) -COO [math] ^ – [/ math]), mediante una enzima llamada isocitrato liasa. El glioxilato reacciona con otro acetil-CoA para formar malato, en una reacción catalizada por malato sintasa. Tanto el succinato como el malato experimentan sus reacciones habituales en el ciclo de Krebs, dando como resultado la formación de dos oxaloacetatos. Por lo tanto, la célula logra una conversión neta de dos acetil-CoA en OAA, y la OAA se puede utilizar para la gluconeogénesis.

Esto permite, entre otras cosas, plantar semillas para almacenar energía y carbono en forma de grasas, pero utilícelas para crear glucosa y, por lo tanto, celulosa para las paredes celulares cuando la semilla germine en un brote.

Si tuviéramos isocitrato liasa y malato sintasa, podríamos hacer este truco también, y los diabéticos no tendrían que preocuparse por la cetoacidosis. Pero no lo hacemos

Edit: por razones de precisión, debo mencionar que los ácidos grasos que contienen un número impar de carbonos, después de haber quitado los carbonos de dos en dos, finalmente se reducen a propionil-CoA (3 carbonos). Eso se puede convertir en piruvato y, por lo tanto, en glucosa, por lo que es posible hacer un poco de glucosa a partir de ácidos grasos impares. Pero estos son, como probablemente sabes, poco comunes.

La beta-oxidación, que es el mecanismo para el metabolismo de los ácidos grasos, produce dos productos de carbono acetilCOA. No puede haber un catabolismo neto de la glucosa de los grupos acetilo porque ese también es el punto final del metabolismo de la glucosa. Necesitas 3 unidades de carbono para ensamblar la glucosa