METABOLISMO DEL GLUCOGENO

Presentación del tema: "METABOLISMO DEL GLUCOGENO"— Transcripción de la presentación:

1 METABOLISMO DEL GLUCOGENO
GLUCOGENO-GENESIS BIOSINTESIS GLUCOGENO-LISIS DEGRADACION La síntesis y degradación de glucógeno están cuidadosamente reguladas entre sí para cumplir con las necesidades energéticas de la célula

2 Estructura del glucógeno
OH enzima ramificante enlace 1,6 extremo no reductor OH -Polisacárido de reserva de las células animales. -Hígado y músculo. -Polímero de a-glucosa (uniones a 1-4) con ramificaciones (a 1-6)

3 Glucógeno fosforilasa
(dímero) Esquema de un gránulo de glucógeno Agregados complejos de glucógeno, enzimas necesarias para la síntesis y degradación de glucógeno y los mecanismos necesarios para regularlas.

4 DEGRADACIÓN DE GLUCÓGENO
SINTESIS DE GLUCÓGENO PROCESO REGULADO PARA CUBRIR LAS NECESIDADES METABÓLICAS

5 DEGRADACION DEL GLUCOGENO GLUCOGENOLISIS
SE ACTIVA CUANDO LA CELULA NECESITA ENERGIA Y NO DISPONE DE GLUCOSA TIENE LUGAR EN EL CITOPLASMA DE LAS CELULAS ES UN PROCESO MUY ACTIVO EN HIGADO Y MUSCULO ESQUELETICO

6 REQUIERE DE DOS REACCIONES
Eliminación de GLUCOSA del extremo no reductor (uniones a-1,4) Hidrólisis de los enlaces glucosídicos en los puntos de ramificación (uniones a-1,6)

7 Enzimas que intervienen en el proceso de degradación del GLUCOGENO
GLUCOGENO FOSFORILASA AMILO-a (1,6) GLUCOSIDASA Enzima desramificante FOSFOGLUCOMUTASA

8 REACCIONES DE LA GLUCOGENOLISIS
GLUCOGENO FOSFORILASA AMILO- a(1,6)-GLUCOSIDASA GLUCOGENOn + Pi GLUCOGENOn-1 + GLUCOSA-1-P uniones a-1,4 SE ELIMINA UN PUNTO DE RAMIFICACIÓN GLUCOGENOn + Pi GLUCOGENO n-1 + GLUCOSA uniones a-1,6

9 MECANISMO DE DEGRADACION DEL GLUCOGENO
EXTREMO NO REDUCTOR Glucógeno transferasa uniones a-1,6 Molécula de glucógeno Glucosidasa Glucógeno fosforilasa Glucosa Glu-1-P

10 Enlaces a(1,6) no susceptibles a fosforilasa
Fosforilasa “degradación limitada”: 5 residuos de una rama y 3 de la otra, antes del punto de ramificación. Enlaces a(1,6) no susceptibles a fosforilasa (1,6)

11 Enzima desramificante:
Actividad transferasa: traslada un bloque de 3 residuos desde una rama a la otra Actividad glucosidasa: enlaces a(1,6).

12 FORMACIÓN DE G-6-P GLU-1-P  FOSFOGLUCOMUTASA GLU-6-P

13 FORMACIÓN DE GLUCOSA LIBRE
G-6-P  GLUCOSA-6-FOSFATASA Glucosa LIBRE + Pi Hígado, riñón

14 REGULACION DE LA GLUCOGENOLISIS
REGULACION ALOSTERICA : AMP/ATP b) REGULACION HORMONAL: Intervienen 3 hormonas 1)INSULINA 2) GLUCAGON (Hepatocito) 3) ADRENALINA (Células musculares)

15 Fosforilación de la proteína blanco
Regulación hormonal Hormona (primer mensajero) Espacio extracelular Transductor (Proteína G) AMPc (segundo Efector (Adenilato ciclasa) Proteína quinasa A (inactiva) (activa) Fosforilación de la proteína blanco Respuesta Metabólica Fosfodiesterasa Teofilina Cafeina Efecto activador Efecto inhibidor

16 GLUCOGENO FOSFORILASA
Es una enzima que se regula covalentemente Es activa cuando está fosforilada Es inactiva cuando está desfosforilada

17 Regulacion covalente de la glucógeno fosforilasa
FOSFORILASA (b) FOSFORILASA (a) (inactiva) (activa) 4 Pi P P ATP ADP P P FOSFORILASA QUINASA

18 GLUCÓGENO  G-1-P

19 Adrenalina (músculo) Glucagón (hígado)

20 Cuando y como se regula en HIGADO??
Cuando BAJAN los niveles de glucosa sanguínea (GLUCEMIA) Se libera glucagón del páncreas Se activa la adenilato ciclasa y en consecuencia la glucogenolisis. Sobre glucosa 1-fosfato actúa una fosfatasa y se libera glucosa libre en sangre.

21 Cuando AUMENTAN los niveles de glucosa sanguínea
Se libera Insulina del páncreas Se estimula la actividad fosfatasa Se inhibe la glucógeno fosforilasa

22 COMO SE REGULA EN MUSCULO??
Cuando el músculo necesita una rápida provisión de energía (carrera, estados estrés emocional, agresión física) Se libera ADRENALINA Aumentan los niveles de AMPc Se activa la enzima y se libera glucosa-1-fosfato

23 Músculo Hígado

24 Regulación por Insulina
Luego de una comida Insulina Glucemia PANCREAS Fosforilasa fosfatasa

25 Biosíntesis de Glucógeno
El exceso de glucosa es convertido en formas poliméricas (reserva) Glucogenogénesis Los procesos de biosíntesis nunca son la simple inversión de las correspondientes rutas catabólicas

26 BIOSINTESIS DE GLUCOGENO GLUCOGENO-GENESIS
Tiene lugar principalmente en los animales superiores. Proceso activo después de una ingesta rica en Hidratos de Carbono PRECURSORES: GLUCOSA LACTATO ALANINA GLU Glu-6-P Glu-1-P Citoplasma de la célula

27 GLUCOGENOGENESIS La biosíntesis de glucógeno está coordinada recíprocamente con la degradación. Es una vía importante en hígado y músculo La UDP-glucosa es el sustrato de la enzima glucógeno sintasa Se inicia con glucosa-6-fosfato que se convierte en glucosa-1-fosfato por acción de una mutasa.

28 Enzimas que intervienen en el proceso de sintesis de glucógeno o glucógeno-genesis
Fosfoglucomutasa UDP-glucosa pirofosforilasa Glucogeno sintasa Enzima ramificante

29 UDP-glucosa pirofosforilasa GLU-1-P + UTP UDP- GLU + PPi
Fosfoglucomutasa: GLU-6-P GLU-1-P UDP-glucosa pirofosforilasa GLU-1-P + UTP UDP- GLU + PPi Glucógeno sintasa UDP- GLU + Glucógeno (n) Glucógeno (n+ 1) + UDP Unión a-1,4

30 Enzima ramificante : Amilo a(1, ,6) glucosil transferasa Forma enlaces glicosídicos a(1,6) para las ramificaciones de la molécula de glucógeno

31 FORMACION DE UDP-Glucosa
LUIS LELOIR ( ), Premio Nobel en Química Año 1970, discípulo de Houssay Identificó el papel de UDP- Glu Glucosa-1-fosfato Glucosa-6-fosfato Glucosa Hexoquinasa Fosfoglucomutasa UDP-Glucosa UTP UDP

32 REACCION DE LA GLUCOGENO SINTASA
Uridina n UDP-glucosa Glucógeno (extremo no reductor) Uridina Glucógeno sintasa UDP Nuevo extremo no reductor

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34 La síntesis de glucógeno requiere de glucógeno preexistente.
glucogenina La síntesis de glucógeno requiere de glucógeno preexistente. Si no hay moléculas de glucógeno, se necesita una proteína: GLUCOGENINA

35 Gasto Energético en la Glucógeno-génesis
Glucosa-6-P ATP Activación de glucosa UTP (UDP + ATP = UTP + ADP) Hidrólisis PP a 2 Pi (se rompe una unión de alta energía) Por la unión de una molécula de glucosa se gastan 2 ATP.

36 Regulación de la Glucogenogénesis
Hay una regulación recíproca entre la glucogenogénesis y la glucogenolisis Glucogeno sintasa b CH2O- P INACTIVA ó Menos activa Glucogeno sintasa a CH2OH ACTIVA

37 Regulación de la GLUCÓGENO-GENESIS
Glucógeno sintasa (+) Insulina (-) Adrenalina ó Glucagón Hormonal (+) Glucosa-6-fosfato (-)Ca++ (-) Glucógeno Alostérica

38 La biosíntesis y degradación están coordinadamente reguladas
GLUCOSA Fosforilación ACTIVA Fosforilación INACTIVA GLUCOSA-6-P GLUCOGENO n-1 UTP GLUCOSA-1-P UDPG UDPG-pirofosforilasa Enzima desramificante GLUCOGENO (n+1) Glucógeno sintasa UDP Glucógeno fosforilasa Enzima ramificante Pi GLUCOGENO n+1

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