glucógeno

Flussdiagrammknoten

• metbolismo del glucogeno

• consiste en un polímero muy grande y ramificado de moléculas de glucosa, unidas por dos tipos de enlace: α-1,4 y α-1,6

•  Los enlaces α-1,6, que se producen aproximadamente cada diez residuos son los responsables de las ramificaciones.

•  principales lugares  de almacenamiento del glucógeno son el hígado (10% en peso) y el músculo esquelético (2% en peso),

• el hígado los procesos síntesis y degradación de glucógeno tienen la función de mantener los niveles de glucosa sanguíneos

• regulacion de la sistesis y degradacion

• Regulación alostérica

• Regulación hormonal

• síntesis de glucógeno

• precisa de tres actividades enzimáticas

• UDPglucosa pirofosforilasa

• glucógeno sintasa

• enzima ramificante

• se realiza mediante adición de unidades de glucosa (unidades glicosilo), siendo la molécula dadora UDP-glucosa.

• átomo de carbono C-1 de la UDP-glucosa se activa porque su grupo hidroxilo esta esterificado con el difosfato del UDP.

• Biosíntesis de UDP-Glucosa

• UDP-glucosa es sintetizada a partir de glucosa 1-fosfato y UTP mediante reacción catalizada por la UDP-glucosa pirofosforilasa

• formación de UDP-glucosa por la degradación rápida e irreversible del pirofosfato mediante una pirofosfatasa inorgánica

• Glucógeno sintasa

• glicosilo activadas de la UDP-glucosa son transferidas a los extremos no reductores del glucógeno.

• Se forma un enlace α-1,4-glicosídico

•  está catalizada por la glucógeno sintasa

• UDP es regenerado a UTP de nuevo por la nucleósido difosfoquinasa a partir de ATP

• Regulación de Glucógeno sintasa

• se encuentra regulada por fosforilación

• La fosforilación produce una alteración de cargas en la pro teína y produce su inactivación

• La forma b fosforilada requiere un elevado nivel del activador alostérico glucosa 6- fosfato para activarse,

•  Necesita la acción previa de un iniciador o cebador, función desempeñada por la glucogenina.

• Degradación de glucógeno

• Glucógenolisis

• Requiere cuatro enzimas

• glucógeno fosforilasa

• transferasa 

• fosfoglucomutasa

• α-1,6- glucosidasa (enzima ramificante)

• control de las actividades enzimáticas para ajustar el metabolismo del glucógeno

• ajustar el metabolismo del glucógeno a las necesidades del organismo entero

• activa la molecula de glucosa

• añade la molécula de glucosa activada al extremo de la molécula de glucógeno

• generar las ramificaciones del  glucógeno

• ruptura terminal del glucógeno:

•  remodelar

• hacer apto el glucógeno para su posterior degradación

• transformar el producto de ruptura del glucógeno en forma apropiada para su metabolismo posterior

• Regulación recíproca de la síntesis y degradación del glucógeno

• son regulados recíprocamente por la cascada de AMP cíclico a través de la protein quinasa A (PKA)

• Activa a la fosforilasa quinasa • Inactiva a glucógeno sintasa

• la actividad enzimática producidos por las protein quinasas pueden invertirse por las Protein Fosfatasas

• Protein fosfatasa 1 (PP1)

• Defosforila a

• fosforilasa quinasa y glucógeno fosforilasa a desactivandolas

• glucógeno sintasa b, convirtiendola en forma a, mucho más activa:

• disminuye la velocidad de degradación de glucógeno

• acelera la síntesis de glucógeno

• constituida por tres componentes

• •subunidad catalítica PP1 (37 Kd)

• subunidad RG1 (123 Kd), con alta afinidad por glucógeno. Hace que el enzima solo sea activo cuando se asocia a moléculas de glucógeno

• subunidad inhibidora 1, cuando está fosforilada inhibe a PP1

• Enfermedades del almacenamiento de glucógeno

• Enfermedad de Von Gierke

• El hígado presenta defecto en el sistema de transporte de glucosa 6-fosfato

• El glucógeno del hígado es de estructura normal pero presente en cantidades anormalmente grandes

• hipoglucemia (no se forma glucosa)

• exceso de glucosa 6-fosfato produce incremento de glicolisis en el higado: elevados niveles de piruravo y lactato en la sangre

• Enfermedad de Pompe

• carencia de α-1,4-glicosidasa, que provoca lisosomas repletos de glucógeno

• Enfermedad de Cori

• Carencia del enzima desramificante ( α-1,6-glicosidasa), de tal manera que solo las ramas externas del glucógeno pueden ser utilizadas por eficacia

• La estructura de esta glucógeno es anormal, con ramas externas muy cortas

• Enfermedad de McArdle

• ausencia de actividad glucógeno fosforilasa en músculo

• incapacidad para realizar ejercicios vigorosos, ya que no pueden movilizar el glucógeno muscular, presentan menor tasa de glicolisis, y también acumulan menos lactato