Metabolismo de carbohidratos 5 (Glucogenogénesis y glucogenólisis) Marijose Artolozaga Sustacha, MSc

Transcripción

1 Metabolismo de carbohidratos 5 (Glucogenogénesis y glucogenólisis) Marijose Artolozaga Sustacha, MSc

2 METABOLISMO DEL GLUCÓGENO

3 Glucógeno se almacena: En hígado: aprox. 10% del peso del hígado es glucógeno En músculo: aprox. un 1-2% Concentración en el citosol del hígado: Si fuera toda la glucosa disuelta: 0,4M En forma de glucógeno: 0,01mM ósmosis! Grasa almacena energía pero no es glucogénica... el cerebro necesita glucosa

4 Glucógeno se almacena: En el citosol En forma de gránulos de glucógeno con: Glucógeno Las enzimas que lo sintetizan y que lo degradan Reguladores de las enzimas Glucógeno se agota: El del músculo: <1h de ejercicio intenso El del hígado: 12-24h de ayuno Glucógeno de la dieta Glucosa

5 GLUCOGENÓLISIS

6 Glucogenólisis Degradación de glucógeno a glucosa En el citoplasma Contraria a la glucógenogénesis PERO Diferentes enzimas Regulada por hormonas Cuando glucosa sanguínea baja

7 Glucogenólisis Enzimas: Glucógeno fosforilasa Glucógeno (a 1-4) glucosa-1-p Enzima desramificante Transfiere 3 glucosas a otra rama Hidroliza el enlace (a 1-6)

8 Glucogenólisis Reacción de la glucógeno fosforilasa

9 Glucogenólisis Reacción de la glucógeno fosforilasa Parte de la energía del enlace glucosídico se conserva en el éster-fosfato Coenzima: piridoxal-p Sustrato: enlaces (a1-4) extremos no-reductores del glucógeno hasta 4 glucosas antes del enlace (a1-6)

10 Glucogenólisis Acción de la enzima desramificante = oligo (a1-6) a (a1-4) glucantransferasa 2 reacciones consecutivas: Transfiere 3 glucosas Hidroliza enlace (a1-6)

11 Producto de la Glucogenólisis

12 Producto de la Glucogenólisis Se forma Glucosa-1-P Fosfoglucomutasa (reversible) Glucosa-6-P Músculo Glicólisis Energía Hígado: G-6-Fosfatasa Glucosa Sale a la sangre: Glicemia

13 Última reacción de la Glucogenólisis La Glucosa-6-fosfatasa está: Sólo en hígado En el retículo endoplasmático Se separa esta reacción de las de la glicólisis (La fosfatasa abortaría la glicólisis) Músculo no tiene la enzima: No puede exportar glucosa Glucosa sale a la sangre

14 Regulación Glucogenólisis Glucógeno fosforilasa: Glucógeno (a 1-4) glucosa-1-p es activa fosforilada es inactiva defosforilada Enzimas reguladoras: -Glucógeno fosforilasa quinasa -Glucógeno fosforilasa fosfatasa Reguladas por Proteín quinasa A (AMPc, glucagón)

15 GLUCOGENOGÉNESIS

16 Glucogenogénesis Síntesis de glucógeno a partir de glucosa En el citoplasma Contraria a la glucogenólisis PERO Diferentes enzimas Más en el hígado (y el músculo) Se activa con excesos de glucosa: después de comer Regulada por hormonas

17 Glucogenogénesis Glucosa Glucosa-6-P Glucosa-1-P UTP -- UDPG pirofosforilasa -- UDP-glucosa = UDP-G PPi glucógeno sintasa UDP-glucosa + glucógeno n glucógeno n+1 + UDP Energía enlaces (a 1-4) Se une al extremo no reductor de las ramas de glucógeno Además: enzimas ramificantes: enlaces (a 1-6)

18 Glucogenogénesis

19 Glucogenogénesis Reacción de la glucógeno sintasa

20 Glucogenogénesis Reacción de la enzima ramificante

21 Glucogenogénesis

22 Inicio de la Glucogenogénesis Acción de la glucogenina: La Glucógeno sintasa no puede iniciar una cadena nueva: necesita un cebador donde ir uniendo glucosas Proteína glucogenina: Actividad glucosiltransferasa Aá Tirosina-OH glucosa UDPG Alargamiento hasta 6-7 glucosas luego la Glucógeno Sintasa y la ramificante

23 La glucogenina: queda encerrada dentro de la molécula de glucógeno, unida al único extremo reductor

24 Regulación Glucogenogénesis Glucógeno sintasa: UDP-glucosa Glucógeno (a 1-4) es activa defosforilada es inactiva fosforilada Enzimas reguladoras: -Glucógeno sintasa quinasa -Glucógeno sintasa fosfatasa Reguladas por Proteín quinasa A (AMPc, glucagón)

25 Regulación de vías del glucógeno Regulación de enzimas: Glucógeno sintasa es activa defosforilada es inactiva fosforilada Glucógeno fosforilasa es inactiva defosforilada es activa fosforilada -Misma señal -efecto contrario Glucagón aumenta la degradación e inhibe la síntesis de glucógeno

26 Regulación de vías del glucógeno

27 Función de las reservas de glucógeno en músculo e hígado Glucógeno= principal fuente de energía para la contracción del músculo En el hígado se obtiene la mayor parte de la energía de la oxidación de los ác. grasos glucógeno = fuente de glucosa sanguínea para el catabolismo en otros tejidos Hígado funciona como glucostato : regulación de la glucógeno sintasa y la fosforilasa. Vmax de las dos vías es similar. En músculo la Vmax de glucogenólisis es 300x mayor que la de glucogenogénesis.

28 Enfermedades de almacenamiento del glucógeno La acumulación de glucógeno anormal se debe generalmente a un fallo en su degradación. Déficit en diferentes enzimas Algunos casos provocan muerte por insuficiencia hepática

29 Enfermedades de almacenamiento del glucógeno

30 Enfermedades de almacenamiento del glucógeno

31 Enfermedades de almacenamiento del glucógeno