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