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METABOLISMO DEL GLUCOGENO

METABOLISMO DEL GLUCOGENO. GLUCOGENO-GENESIS. BIOSINTESIS. GLUCOGENOLISIS. 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 GLUCOGENOLISIS 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

  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 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. REGULACION DE LA GLUCOGENOLISIS ggGLUCOGENO FOSFORILASA • REGULACION ALOSTERICA: Intervienen MODULADORES b) REGULACION COVALENTE Intervienen HORMONAS

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

  10. Regulacion covalente de la GLUCOGENO FOSFORILASA • Es activa cuando está fosforilada • Es inactiva cuando está desfosforilada

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

  12. MECANISMO “en cascada” DE ACTIVACIÓN DE GLUCOGENO FOSFORILASA Adrenalina Glucagón + Adenilato ciclasa Fosfodiesterasa AMP cíclico ATP 5’ AMP + Proteína quinasa A Fosforilasa quinasa b (inactiva) Fosforilasa quinasa a (activa) ATP ADP Glucógeno Fosforilasa b (inactiva) Glucógeno Fosforilasa a (activa) ATP ADP Pi INSULINA Proteína fosfatasa

  13. Cuando y como se regula en HIGADO?? Cuando BAJAN los niveles de glucosa sanguínea • Se libera glucagón del páncreas • Se activa la adenilatociclasa y en consecuencia la glucógenolisis. • Sobre glucosa 6-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) • Aumentan los niveles de AMP • Se libera ADRENALINA • Se activa la enzima y se libera glucosa-1-fosfato

  16. Biosintesis de carbohidratos - Gluconeogénesis - Glucogeno-génesis Los procesos de biosíntesis no son nunca la simple inversion 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 Glucogeno sintasa ó sintetasa UDP GLU + Glucogeno (n) Glucogeno (n+ 1) + UDP Unión a-1,4

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

  22. Glucosa Hexoquinasa UTP Glucosa-6-fosfato UDP-Glu fosforilasa 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 la 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 y una unión rica en energía.

  25. P Glucogeno sintasa b CH2O- P CH2O- Glucogeno sintasa a CH2OH CH2OH Regulacion de la Glucógenogenesis Hay una regulación recíproca entre la glucógenogenesis y la glucógenolisis 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. MECANISMO “en cascada” DE ACTIVACIÓN DE GLUCOGENO SINTASA Adrenalina Glucagón + Adenilato ciclasa AMP cíclico ATP + Proteína quinasa A Glucógeno sintasa a (activa) Glucógeno sintasa b (inactiva) ATP ADP Pi Proteína fosfatasa INSULINA

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

  29. DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA DESCARBOXILACION OXIDATIVA DE PIRUVATO • ACETIL- CoA • NADH CICLO DE KREBS CADENA RESPIRATORIA

  30. Procedencia de la Acetil-CoA Hidratos de Carbono Aminoácidos PIRUVATO ACETIL-CoA b-Oxidación de ácidos grasos Cuerpos cetónicos

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