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METABOLISMO DEL GLUCOGENO

METABOLISMO DEL GLUCOGENO. GLUCOGENO-GENESIS. BIOSINTESIS. GLUCOGENO-LISIS. DEGRADACION. La síntesis y degradación de glucógeno está cuidadosamente regulada entre sí para cumplir con las necesidades energéticas de la célula. Estructura del glucógeno. OH. enzima ramificante. enlace  1,6.

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METABOLISMO DEL GLUCOGENO

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Presentation Transcript

  1. METABOLISMO DEL GLUCOGENO GLUCOGENO-GENESIS BIOSINTESIS GLUCOGENO-LISIS DEGRADACION La síntesis y degradación de glucógeno está cuidadosamente regulada 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. 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

  4. 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)

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

  6. 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 + PiGLUCOGENO n-1 + GLUCOSA uniones a-1,6

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

  8. FORMACIÓN DE G-6-P GLU-1-P  FOSFOGLUCOMUTASA GLU-6-P FORMACIÓN DE GLUCOSA LIBRE G-6-P  GLUCOSA-6-FOSFATASA G LIBRE + Pi

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

  10. GLUCOGENO FOSFORILASA • Es una enzima que se regula covalentemente • Es activa cuando está fosforilada • Es inactiva cuando está desfosforilada

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

  12. GLUCÓGENO  G-1-P

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

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

  15. 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

  16. Biosintesis de carbohidratos - Glucógeno-génesis - Gluconeogénesis Los procesos de biosíntesis nunca son la simple inversión de las correspondientes rutas catabólicas

  17. 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

  18. 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.

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

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

  21. Enzima ramificante : Amilo a(1,4 1,6) glucosil transferasa Forma enlaces glicosídicos a(1,6) para las ramificaciones de la molécula de glucógeno

  22. Glucosa Hexoquinasa UTP Glucosa-6-fosfato G-1-P uridiltransferasa Fosfoglucomutasa Glucosa-1-fosfato UDP UDP-Glucosa FORMACION DE UDP-Glucosa LUIS LELOIR (1906-1988), Premio Nobel en Química Año 1970, discípulo de Houssay Identificó el papel de UDP- Glu

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

  24. Gasto Energético en la Glucógeno-génesis • Glucosa-6-P 1 ATP • Activación de glucosa 1 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.

  25. P Glucogeno sintasa b CH2O- P CH2O- Glucogeno sintasa a CH2OH CH2OH Regulacion de la Glucógenogenesis Hay una regulación recíproca entre la glucogenogénesis y la glucogenolisis INACTIVA ó Menos activa ACTIVA

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

  27. 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 sintetasa Glucógeno fosforilasa UDP Enzima ramificante Pi GLUCOGENO n+1

  28. GLUCONEOGENESIS • TIENE LUGAR PRINCIPALMENTE EN HIGADO • SE SINTETIZA GLUCOSA A PARTIR DE PRECURSORES QUE NO SON HIDRATOS DE CARBONO. • PRECURSORES: • GLICEROL • a -CETOACIDOS • LACTATO • PIRUVATO • ES UN PROCESO QUE CONSUME ENERGIA

  29. REACCIONES DE LA VIA GLUCONEOGENICA • TIENE TRES REACCIONES DIFERENTES A LA VIA GLICOLITICA • LAS TRES REACCIONES IRREVERSIBLES SON REVERTIDAS POR TRES ENZIMAS DIFERENTES: • PIRUVATO CARBOXILASA • FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA • FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA

  30. BIOSINTESIS DE FOSFOENOLPIRUVATO PIRUVATO CARBOXILASA ENZIMA MITOCONDRIAL biotina PIRUVATO + CO2 + H2O OXALACETATO + H+ ATP ADP+ Pi (+) Acetil-CoA FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASA OXALACETATO FOSFOENOLPIRUVATO + CO2 GTP GDP ISOENZIMAS CITOSOLICA Y MITOCONDRIAL

  31. FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATO + H2O FRUCTOSA-6-FOSFATO + Pi

  32. ETAPAS DE LA GLUCONEOGENESIS Citosol GTP x 2 Malato Oxalacetato Fosfoenolpiruvato M GLUCOSA 2-PGL MDH Oxalacetato Malato ATP GLU-6-P 3-PGL x 2 ATP Piruvato Mitocondria FRU-6-P x 2 1,3-BPGL NADH P FRU-1,6BP GLI-3-P Piruvato DHAF

  33. GASTO DE ENERGIA EN LA GLUCONEOGENESIS • (2) OXALACETATO 2 ATP • (2) FOSFOENOLPIRUVATO 2 GTP • (2) 1,3-BISFOSFOGLICERATO 2 ATP TOTAL: 4 ATP y 2 GTP por molécula de glucosa.

  34. GLUCOSA A PARTIR DE GLUCOSA-6-FOSFATO GLUCOSA-6-FOSFATASA (Hígado y riñón) GLUCOSA-6-FOSFATO + H2O GLUCOSA + Pi REACCION IRREVERSIBLE ESTA ENZIMA NO SE ENCUENTRA EN MUSCULO

  35. REGULACIÓN DE LA GLUCONEOGÉNESIS • Hormonal: • Alostérica Activa la Gluconeogénesis a nivel de la FBFasa Glucagón (+) Acetil-CoA Piruvato carboxilasa Fructosa-1,6 bisfosfatasa (-) AMP y ADP

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