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METABOLISMO DEL GLUCOGENO. SINTESIS Y DEGRADACION. METABOLISMO DEL GLUCOGENO. Asegura lo siguiente; El mantenimiento de los niveles sanguíneos de glucosa procedentes del hígado y, en menor medida de los depósitos renales, e intestinales de glucógeno. - PowerPoint PPT Presentation
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SINTESIS Y DEGRADACION
METABOLISMO DEL GLUCOGENO
METABOLISMO DEL GLUCOGENO
Asegura lo siguiente;1. El mantenimiento de los niveles sanguíneos de
glucosa procedentes del hígado y, en menor medida de los depósitos renales, e intestinales de glucógeno.
2. La disponibilidad intracelular de D- glucosa -6-fosfato para la glucolisis y la producción de ATP
3. El alivio de un estado hiperglucemico mediante la biosíntesis de glucógeno
METABOLISMO DE LA GLUCOSA
ESTRUCTURA DEL GLUCOGENO
El polímero de D-glucosa enlazada alfa (1-4) con ramificaciones alfa(1-6)cada 8-14 residuos
Se encuentra como gránulos intracelulares de moléculas esferoidales de 100 a 400 A° de diámetro
Cada molécula contiene mas de 120,000 unidades de glucosa
ESTRUCTURA DEL GLUCOGENO
Microfotografía electrónica de un granulo de glucógeno de musculo esquelético de rata
Cada granulo( marcado con alfa)presenta varias moléculas de glucógeno esféricas( beta)
Los gránulos son predominantes en células que hacen un mayor uso de glucógeno( musculo y células hepáticas)
GLUCOGENOGENESISSINTESIS DE GLUCOGENO
La síntesis de glucógeno a partir de G1P es termodinámicamente desfavorable sin el ingreso de energía libre
Las enzimas que participan en la síntesis son:
A. UDP-glucosa pirofosforilasa
B. Glucógeno sintasaC. Enzima ramificante del
glucógeno
SINTESIS DE GLUCOGENOUDP-GLUCOSA FOSFORILASA
La biosíntesis de glucógeno requiere de un paso exorgonico
La combinación de glucosa-1-fosfato con uridintrifosfato(UTP)
El producto de esta reacción ;uridindifosfato glucosa(UDP-glucosa o UDPG)
Intercambio de fosfoanhidridos, el oxigeno fosforilo de G1P ataca al átomo alfa-fosforoso de UTP
Los productos;UDPG+PPi
SINTESIS DE GLUCOGENOGLUCOGENO SINTASA
La unidad glucosilo de la UDPG se transfiere al C4-OH en uno de los extremos no reductores del glucógeno
Se forma un enlace glucosidico alfa(1-4)
Una molécula de UTP se escinde en UDP por cada residuo de glucosa incorporado en el glucógeno
El consumo de UTP es energéticamente equivalente al consumo de ATP
Esta reacción involucra un ion oxonio glucosilo intermediario
La glucogenina proteína glucosiltransferasa ceba la síntesis de glucógeno
Se genera alfa-amilosa
SINTESIS DE GLUCOGENOENZIMA RAMIFICADORA DEL GLUCOGENO
La enzima; amilo-(1-4—1-6)-transglucosilasa(enzima ramificadora)
Una rama se crea por transferencia de un segmento de 7 residuos desde el extremo hasta el grupo C6-OH de un residuo glucosa en la misma cadena o en otra
El nuevo punto de ramificación debe estar alejado al menos 4 residuos de otros puntos
DEGRADACION DEL GLUCOGENOGLUCOGENOLISIS
Las unidades de glucosa se movilizan por su eliminación secuencial a partir de los extremos no reductores del glucógeno(a los que les falta un grupo C1-OH)
El glucógeno tiene un solo extremo reductor, hay un extremo no reductor en cada ramificación
Altamente ramificado ,permite la movilización rápida mediante la liberación simultanea de las unidades de glucosa en los extremos de cada ramificación
DEGRADACION DE GLUCOGENOGLUCOGENOLISIS
La desintegración del glucógeno , requiere de tres enzimas;
1. La glucógeno fosforilasa
2. La enzima desramificadora del glucógeno
3. La fosfoglucomutasa
DEGRADACION DEL GLUCOGENOGLUCOGENOLISIS
LA GLUCOGENO FOSFORILASA
FosforilasaCataliza la glucógeno
fosforolisis(escisión del enlace por la sustitución de un grupo fosfato)
Genera;glucosa-1-fosfatoLa fosforilasa se une al
cofactor piridoxal-5-fosfato para su actividad
En la fosforilasa solo el grupo fosfato participa en la catálisis, actúa como un catalizador acido-base general
DEGRADACION DEL GLUCOGENOGLUCOGENOLISIS
GLUCOGENO FOSFORILASA
Mecanismos de reacción:A. Formación de un
complejo ternario enzima+Pi+glucogeno
B. Formación de un ion oxonio intermediario resguardado a partir del residuo glucosilo terminal alfa, involucrado en la catálisis acida por el Pi
C. Reacción del Pi con el ion oxonio para formar alfa-D-glucosa-1-fosfato
DEGRADACION DEL GLUCOGENOGLUCOGENOLISIS
ENZIMA DESRAMIFICADORA DEL GLUCOGENO
Actúa como una alfa(1-4) transglucosilasa(glucosiltransferasa)2 actividades:
transfiere tres residuos glucosa con unión alfa (1-4)terminales desde una rama limite de glucógeno hasta el extremo no reductor de otra ramificación
El enlace alfa(1-6) del residuo remanente se hidrolisa para rendir glucosa libre
DEGRADACION DEL GLUCOGENOGLUCOGENOLISIS
FOSFOGLUCOMUTASA
La fosforilasa convierte las unidades glucosilo del glucógeno en Glucosa-1-fosfato
La glucosa-1-fosfato se transforma en glucosa-6-fosfato por la fosfoglucomutasa
La glucosa -6-fosfato puede continuar la vía glicolitica o la vía de las pentosas fosfato y en el hígado puede hidrolizarse por la glucosa-6-fosfatasa a glucosa
CONTROL DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENO
Debe de estar controlado de acuerdo a las necesidades de la célula
Involucra;
1. Control alosterico directo de la glucógeno fosforilasa y de la glucógeno sintasa
2. Modificación covalente de la glucógeno fosforilasa y la glucógeno sintasa
3. Efectos hormonales
CONTROL DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENOCONTROL ALOSTERICO
La glucógeno fosforilasa muscular; se activa por AMP y se inhibe por ATP y glucosa-6-fosfato.- esto sugiere que cuando hay una gran demanda de ATP(baja ATP,baja G6P,y alta AMP),la glucógeno fosforilasa se estimula y la glucógeno sintasa se inhibe, lo que favorece la degradación del glucógeno
Cuando el ATP y la G6Pson altas, se favorece la síntesis de glucógeno
CONTROL DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENOMODIFICACIONES COVALENTES
La glucógeno fosforilasa se activa por la fosforilacion
La intercoconversion enzimática de la glucógeno fosforilasa involucra tres enzimas:
1. Fosforilasa cinasa; que fosforila a la ser 14 de la glucógeno fosforilasa b
2. Proteincinasa A(PKA),;que fosforila y por lo tanto activa la fosforilasa cinasa
3. Fosfoproteína fosfatasa-1; que desactiva las anteriores
METABOLISMO DEL GLUCOGENOEFECTOS HORMONALES
METABOLISMO DEL GLUCOGENOEFECTOS HORMONALES
ENTRADA DE OTROS MONOSACARIDOS A LA RUTA GLICOLITICA
DIGESTION DE AZUCARES DE LA DIETA
Dos grandes grupos
1.Hidratos de carbono no digeribles (fibra de la dieta o fibra alimentaria)• Celulosa• Heteropolisacaridosvegetalescomo la inulina(fructano)• El agar(derivados de algas marinas)
2.Hidratos de carbono digeribles• Almidón(amilosa y amilopeptina)• Las dextrinas• Disacáridos(sacarosa, lactosa)• glucógeno
DIGESTION DE AZUCARES DE LA DIETA
El proceso digestivo de los hidratos de carbono implica la transformación del azúcar en sus constituyentes básicos; los monosacáridos través de enzimas digestivas especificas
Estos monosacáridos posteriormente serán asimilados por la acción de transportadores específicos a nivel intestinal
ENZIMAS DIGESTIVAS
Amilasa salival (amilosa y amolopeptina))Amilasa pancreática(amilosa y
amilopeptinaIsomaltasa(dextrinas)Maltasa(maltosa y maltotriosa)
Disacaridasas;Sacarasa(sacarosa)Lactasa(lactosa)
ENZIMAS DIGESTIVAS DE AZUCARES Y PRODUCTOS OBTENIDOS
METABOLISMO DE LAS HEXOSAS DIFERENTES DE LA GLUCOSA
Se convierten en intermediarios glicoliticos que luego se metabolizan por medio de la vía glicolitica:
A. FructosaB. GalactosaC. Manosa
METABOLISMO DE LA FRUCTOSA
Dos vías para el metabolismo de la fructosa:
1. En el musculo; la hexocinasa fosforila a la fructosa, lo que produce fructosa-6-fosfato, el ingreso de la fructosa a la glicolisis involucra un solo paso de una reacción
2. En el hígado; convierte a la fructosa en intermediarios glucoliticos ya que la glucocinasa hepática tiene baja afinidad por las hexosas
METABOLISMO DE LA FRUCTOSA EN EL HIGADO
Siete enzimas:1. La fructocinasa; cataliza la fosforilacion de la fructosa en el
C1 por el ATP para formar fructosa-1-fosfato2. Fructosa-1-fosfato aldolasa(aldolasa B); cataliza una ruptura
aldolica de la fructosa-1-fosfato formando;dihidroxiacetona fosfato mas gliceraldehido
3. Gliceraldehido cinasa ; fosforilacion directa del gliceraldehido por ATP,formando gliceraldehido-3-fosfato
4. 4-7; conversión del gliceraldehido en DHAP mediante su reducción a glicerol por la alcohol deshidrogenasa,la fosforilacion a glicerol-3-fosfato por la glicerol cinasa,reoxidacion de DHAPdependiente de NAD catalizado por la glicerolfosfato deshidrogenasa, la conversión de DHAP en GAP por la triosa isomerasa
METABOLISMO DE LA FRUCTOSA EN EL HIGADO
Siete enzimas:1. Fructocinasa2. Fructosa-1-fosfato
aldolasa3. Gliceraldehido cinasa4. Alcohol
deshidrogenasa5. Glicerol cinasa6. Glicerol fosfato
deshidrogenasa7. Triosa fosfato
isomerasa
METABOLISMO DE LA GALACTOSA
La hexocinasa no reconoce la galactosa
Debe llevarse a cabo una reacción de epimerizacion antes que la galactosa ingrese a la vía glicolitica
Debe convertirse en u su derivado uridindifosfsto(UDP-azúcar)
METABOLISMO DE LA GALACTOSA Cuatro reacciones;
1. La galactosa se fosforila en el C1 por ATP reacción catalizada por la galactocinasa
2. La galactosa-1-fosfato uridiltransferasa transfiere el grupo uridilo de la UDP-glucosa a la galactosa -1-fosfato para producir G1Py UDP-galactosa
3. La UDP-galactosa-4-epimerasa convierte la UDP-galactosa en UDP-glucosa
4. La G1P se convierte en glucosa-6-fosfato por acción de la fosfoglucomutasa
METABOLISMO DE LA MANOSA
Ingresa en la vía glicolitica luego de su conversión en fructosa-6-fosfato
Vía de dos reacciones:
1. La hexocinasa reconoce la manosa y la convierte en manosa-6-fosfato
2. La fosfomanosa isomerasa convierte la manosa-6-fosfato en fructosa-6-fosfato
