glucógeno

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