Universidad San Sebastián Facultad de Ciencias de la Salud

Tecnología Médica

Prof. TM. Paulina Fernández Garcés.

Glucogenogénesis

Glucógeno:

El glucógeno es un polisacárido de reserva energética de los animales, formado por cadenas ramificadas de glucosa; es soluble en agua, en la que forma dispersiones coloidales. Abunda en el hígado y en el músculo.

Estructura del Glucógeno:

Biosíntesis de Glucógeno

♠ Un destino importante de la síntesis de glucosa en los animales, es la síntesis de glucógeno, el polímero de glucosa

con uniones α (1 4) muy ramificado.

♠ Una de las moléculas más importantes en la síntesis de glucógeno la constituye la UDP-Glucosa o UDP-Glc, ya que

corresponde a la forma de glucosa activada metabólicamente para la síntesis de glucógeno.

1.- Biosíntesis de UDP-Glucosa.

La UDP-glucosa es el donador inmediato de un residuo glucosílo a la rama de glucógeno, que debe tener como

mínimo cuatro unidades de glucosa.

2.- Reacción de la Glucógeno Sintasa.

3.- Formación de Ramas

♠ La síntesis de glucógenos implica tanto la polimerización de las unidades de glucosa como la ramificación mediante enlaces α (1 6)

♠ En este proceso interviene la enzima ramificante o amilo-(1,4 1,6)-transglucosilasa.

♠ La ramificación crea dos extremos para que continúe la acción de la glucógeno sintasa, cuando antes existía sólo uno.

Cascadas regulatorias que afectan la síntesis del glucógeno

Defectos congénitos del metabolismo del glucógeno en el ser humano.

Las mutaciones en el ser humano que afectan a las enzimas del metabolismo del glucógeno pueden tener consecuencias clínicas benignas o profundas.

Glucogenólisis

Degradación del Glucógeno

♠ En los animales la degradación del almidón y del glucógeno empieza en la boca, con la acción de la α – amilasa, que se secreta en la saliva, esta

enzima rompe los enlaces internos α (1 4) de ambos polímeros.

♠En el intestino la digestión continúa, facilitada por la α – amilasa secretada por el páncreas. Esta enzima degrada la amilosa y maltosa y un

poco de glucosa.

♠ Sin embargo sólo degrada parcialmente la amilopectina y el glucógeno, ya que no es capaz de romper los enlaces α (1 6) que se encuentran en

los puntos de ramificación

Digestión secuencial de amilopectina o glucógeno por acción de

α- amilasa y la α (1 6)

Movilización del glucógeno.

♠ Principales reservas de los vertebrados: Músculo esquelético e hígado.

♠La degradación de estas reservas en energía utilizable, o movilización del glicógeno, requiere las rupturas fosforolíticas secuenciales de los enlaces α (1 4), catalizadas por la glucogeno fosforilasa.

♠Esta reacción libera glucosa-1-fosfato a partir de los extremos no reductores del polímero de glucosa

♠ Al igual que la α-amilasa, las fosforilasas no son capaces de romper más allá de los puntos de ramificación α (1 6). La ruptura se detiene a los cuatro residuos de glucosa de un punto de ramificación. El proceso desramificador requiere de la acción de una segunda enzima denominada “enzima desramificante” o (α1,4 α1,4)glucantransferasa.

Control de la actividad de la fosforilasa.

La movilización del glucógeno se controla hormonalmente por una cascada metabólica que se activa por la formación del cAMP y que comporta una serie sucesiva de fosforilaciones de proteínas enzimáticas.

La importancia de almacenar energía de los H. de C en un polimero muy ramificado puede radicar en la necesidad del animal de generar energía de manera muy rápida, tras los

estímulos adecuados.

Glucosa -1- fosfato Glucosa -6- fosfato

Fosfoglucomutasa

Glucosa

Glucosa-6- fosfatasa

Regulación recíproca entre la síntesis y la movilización del glucógeno

♠ El control de la síntesis y la degradación del glucógeno se realiza mediante cascadas reguladoras bien definidas en las que interviene una proteína quinasa dependiente de AMP y fosforilaciones proteicas reversibles.

Cascada que controla la

glucogenólisis

Activación de la glucógeno fosforilasa

Cascada que controla síntesis de

glucógeno

Inhibición de la glucógeno fosforilasa

Regulación de la actividad de la actividad de la glucógeno sintasa.

Regulación de la Glucogenólisis

El punto de regulación es la glucógeno fosforilasa, que existe en dos estados conformacionales diferentes: Fosforilasa B (muy poco activa) y

Fosforilsasa A (muy activa)

Debido al diferente papel del glucógeno muscular y el hepático, la regulación es diferente en estos dos

órganos.

MuscularMuscular

El glucógeno del El glucógeno del músculo tiene por músculo tiene por finalidad finalidad suministrar glucosa suministrar glucosa para que sea para que sea degradada degradada oxidativamente y oxidativamente y se puede obtener se puede obtener ATP para la ATP para la actividad muscularactividad muscular

HepáticaHepática

El glucógeno El glucógeno hepático sirve hepático sirve como fuente de como fuente de glucosa para los glucosa para los tejidos tejidos extrahepáticos, extrahepáticos, incluido el músculo incluido el músculo esquelético, ante esquelético, ante un descenso de un descenso de glicemia.glicemia.

REGULACIÓN.