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Metabolismo del glucógeno - Coggle Diagram
Metabolismo del glucógeno
Glucogeno
Polímero ramificado de moléculas de glucosa
Dos tipos de enlace: α-1,4 y α-1,6
Los enlaces α-1,6
responsables de las ramificaciones
No es energía menos rica que los ácidos grasos
La glucosa es fácilmente movilizable
mantiene los niveles de glucosa en sangre
fuente de energía en condiciones anaerobias
Almacenamiento de glucógeno
HIGADO (10%)
Procesos síntesis y degradación de glucógeno para mantener los niveles de glucosa sanguíneos.
MÚSCULO ESQUELÉTICO (2%)
Almacén de glucosa
para sus propias necesidades.
Síntesis y degradación
Regulacion
Alosterica
control de actividades enzimaticas
ajustar metabolismo del gñucogeno
hormonal
ajustar el metabolismo del glucógeno
para:
las necesidades del organismo entero
Biosíntesis de glucógeno
Precisa de tres
actividades enzimáticas:
Para activar la molecula de glucosa:
UDPglucosa pirofosforilasa
añadir la molécula de glucosa activada
al extremo:
glucógeno sintasa
para generar las ramificaciones del Glucógeno glucógeno:
enzima ramificante
La síntesis de glucógeno
adicion de unidades de glucosa
la molécula dadora UDP-glucosa
Biosintesis UDP-Glucosa
UDP-glucosa es sintetizada a
partir de glucosa 1-fosfato y UTP
Mediante
UDP-glucosa pirofosforilasa
Dirigida hacia formación de
UDP-glucosa
Mediante una
pirofosfatasa inorgánica
Glucógeno sintasa
unidades activadas de UDP-glucosa
transferidas a extremos no reductores de glucógeno
Regulacion de glucógeno sintasa
Puede ser fosforilada.
La fosforilación produce una alteración de cargas en la proteína.
La forma b requiere elevado nivel del activador alosterico glucosa 6- fosfato para activarse.
Enzima ramificante
Glicogeno sintasa solamente catalizan la formación de enlaces a-1,4
La ramificación tiene lugar después de que un cierto número de unidades glicosilo.
Transfiere bloques de 7 residuos de glucosa
el nuevo punto de ramificación que se genera debe distar de otro preexistente.
importante porque
incrementa la solubilidad del glucógeno
incrementa la velocidad y degradación
Glucogenina
Proteína dimerica
2 subunidades identicas
cada subunidad posee un oligosacárido
El carbono de la primera unidad de cada cadena
unido covalentemente a:
grupo hidroxilo fenolico de:
una tirosina especifica
Glucógeno fosforilasa
enzima clave en la ruptura de glucógeno
cataliza la eliminación secuencial de residuos glicosídicos
cataliza reacción de fosforolisis
escisión de molécula de glucosa del extremo del glucógeno
adicion de ortofosfato
produce glucosa 1-fosfato
enlace glicosidico:
C1 del residuo terminal y el C4 del residuo adyacente
se rompen por el ortofosfato
Reaccion que cataliza la fosforilasa es facilmente reversible:
el enlace glucosídico:
se sustituye por enlace fosforilester
La reacción transcurre in vivo
en el sentido de la degradación de la glucosa
la fosforilación del glucógeno tiene una serie de ventajas:
proceso energeticamnete ventajoso
se libera un azúcar que ya está fosforilado
una hidrolisis libera glucosa
la glucosa 1-fosfato que se libera no puede:
difundir fuera de la célula
se encuentra cargada negativamente en condiciones fisiológicas
Dímero de subunidades idénticas (97kD cada una)
cada subunidad posee:
sitio catalitico
con fosfato piridoxal
sitio de unión a glucógeno
sitios de unión de efectores alostéricos
sitio de fosforilación
fosforilasa en forma a (fosforilada)
forma generalmente activa
fosforilasa en forma b (defosforilada)
forma generalmente inactiva
Mecanismo de Glucógeno fosforilasa
grupo prostético
fosfato de piridoxal (PLP)
actúa como dador y aceptor de protones
(derivado de vitamina B6)
Poseen dos conformaciones posibles
estado relajado (R): activo
estado tenso (T): inactivo
Regulación del Glucógeno fosforilasa
El equilibro para la forma fosforilada a
desplazado hacia el estado R
(activo)
El equilibro para la forma defosforilada b
desplazado hacia el estado T
activa en presencia de AMP al
favorecer la conformación R activa.
El equilibrio entre conformaciones T y R también puede ser alterado por efectores alostéricos
Enzima desramificante
Glucogeno fosforilasa
Libera glucosa 6-fosfato hasta llegar a 4 residuos
Transferasa
Traslada un bloque de tres residuos glicosilo entre ramas
α-1,6-glucosidasa libera el residuo restante hidrolizando el enlace α-1,6
Fosfoglucomutasa
Glucosa 1-fosfato formada por acción del glucógeno fosfolirado, pasa a glucosa 6-fosfato
El desplazamiento del grupo fosforilo esta catalizado por la fosfoglucomutasa
Glucógeno es una forma muy eficiente de almacenamiento
de glucosa
Balance energético de la gluconeogénesis (glucosa 6-fosfato pasa a glucosa 1-fosfato)
El rendimiento de la glucosa es liberada desde el glucogeno
Regulación recíproca de la síntesis y
degradación del glucógeno
Sintetiza y degrada al glucógeno, son regulados por la cascada de AMP a través de la proteína quinasa A -PKA
(Activa: fosforilasa quinasa) (Inactiva: glucógeno sintasa)
Regulación por fosforilación de PP1
Al predominar la degradacion de glucogeno el PKA activa y se fosforilan Rg1
La fosforilación inducida por adrenalina de Rg1 son dispositivos que complementan a la degradación
Rg1: impide que una PP1 se desactive y tambien se inhibe el mismo PP1
Regulación del metabolismo del glucógeno hepático por glucosa
Los cambios en la actividad enzimática se pueden invertir por las protein fosfatasa
Catalizan la hidrolisis de los residuos fosforilados
Protein fosfatasa 1
Link Title
Desfosforila a la fosforilasa quinasa y glucogeno fosforilasa
Esta constituida por tres componentes (Sub unidad catalítica PP1, sub unidad Rg1 y sub unidad inhibidora)
Disminuye la velocidad de degradacion
Regulación del metabolismo del glucógeno hepático por glucosa
funcion de otros mecanismo no hormonales
aumenta síntesis de glucógeno en el hígado
Aumenta el total de glucógeno sintasa a
hepática
aumenta glucosa en sangre
• Disminuye la cantidad de fosforilasa a
hepática
Enfermedades del almacenamiento de glucógeno
• Enfermedad de Von Gierke:
• El hígado carece de glucosa 6-fosfatasa
• El glucógeno del hígado es de estructura normal pero presente en cantidades
anormalmente grandes
hipoglucemia (no se for
ma glucosa)
• 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
• 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.