El ciclo de la glucosa (también conocido como ciclo hepático fútil) ocurre principalmente en el hígado y es el equilibrio dinámico entre la glucosa y la glucosa 6-fosfato . Esto es importante para mantener una concentración constante de glucosa en el torrente sanguíneo .
El ciclo de la glucosa es necesario para una de las funciones del hígado: la homeostasis de la glucosa en el torrente sanguíneo. Cuando el nivel de glucosa en sangre es demasiado alto, la glucosa puede almacenarse en el hígado en forma de glucógeno . Cuando el nivel es demasiado bajo, el glucógeno puede catabolizarse y la glucosa puede volver a ingresar al torrente sanguíneo.
El proceso catabólico ocurre en el extremo no reductor del glucógeno. Un grupo fosfato rompe el enlace entre el C1 de un anillo de glucosa y el O que lo conecta al siguiente (fosforólisis). De esta manera, se separa una unidad de glucosa. El glucógeno (con n unidades de glucosa) se convierte en G-1-P (un grupo PO4 se une ahora al C1 donde antes estaba el O) y glucógeno (con n-1 unidades de glucosa) por acción de la enzima glucógeno fosforilasa. A continuación, la G-1-P se convierte en G-6-P por acción de la enzima fosfoglucomutasa. Una molécula de agua hidroliza la G-6-P a glucosa; la enzima es la glucosa-6-fosfatasa.
Cuando la glucosa entra en una célula, se transforma rápidamente en glucosa 6-fosfato, por acción de la hexoquinasa o glucoquinasa . El ciclo de la glucosa puede ocurrir en las células del hígado debido a una enzima específica del hígado, la glucosa-6-fosfatasa , que cataliza la desfosforilación de la glucosa 6-fosfato para volver a formar glucosa.
La glucosa-6-fosfato es el producto de la glucogenólisis o gluconeogénesis , cuyo objetivo es aumentar la glucosa libre en la sangre debido a que el cuerpo se encuentra en estado catabólico. Otras células, como las musculares y las cerebrales, no contienen glucosa 6-fosfatasa. Como resultado, cualquier glucosa 6-fosfato producida en esas células se destina a vías metabólicas celulares, principalmente la vía de las pentosas fosfato o glucólisis.
El flujo a través del ciclo de la glucosa está regulado por varias hormonas, incluidas la insulina y el glucagón , así como por la regulación alostérica de la hexoquinasa y la glucosa 6-fosfatasa.
Una deficiencia de glucosa 6-fosfatasa que altera el ciclo de la glucosa en el hígado puede provocar la enfermedad de von Gierke . [1]