Descargado 82 veces
Más contenido relacionado
La actualidad más candente
Similar a 19. metabolismo del glucogeno
19. metabolismo del glucogeno
- 1.
- 2. Glucosa: suministro • Elorganismo requiere una fuente constante de glucosa, necesaria para órganos tan delicados como el cerebro y con pocas mitocondrias co-mo los hematíes. • La glucosa es suminis- trada por diversos sus- tratos... GLUCOSA Disacáridos Monosacáridos Aminoácidos Almidón Glucógeno
- 3. Glucógeno • Es laforma de almacenamiento de carbohidratos en los tejidos animales. • Corresponde del 6 al 10% del peso del hígado (aprox. 70 a 100 g) y del 1 al 2% del peso del músculo (aprox. 250 a 400g). • Es un polímero de la alfa D glucosa, con moléculas unidas por enlaces 1,4 y 1,6. • El glucógeno muscular es fuente de glucosa para este tejido, mientras que el glucógeno hepático mantiene la glicemia.
- 4. Estructura del glucógeno •El glucógeno se encuentra en el citosol de las células (musculares, hepáticas, renales, etc.) • En el músculo se almacena como pequeños gránulos esféricos, llamados partículas beta con 60 000 residuos de glucosa. • El hígado tiene gránulos grandes como rosetas llamadas partículas alfa, que son agregados de partículas beta. • La estructura tiene una ramificación cada 10 moléculas lineares. Las ramificaciones aumentan la velocidad de recambio y la solubilidad del glucógeno. • Cada molécula de glucógeno tiene una proteína llamada gli- cogenina, unida covalentemente al carbohidrato. • La cadena está formada por uniones glicosídicas alfa 1,4 y la ramificaciones por uniones alfa 1,6.
- 5. Cómo se mantienela glicemia...? • La ingesta dietética es esporádica y no siempre suficiente, luego el organismo debe suplementar la glicemia a partir del glucógeno. 8:00h 12:00h 16:00h 20:00h 24:00h 4:00h 8:00h Contenido de glucógeno del hígado durante el día
- 6. Localización del glucógeno •Dos son los órganos más ricos en glucógeno: músculo e hígado. • El glucógeno hepático es el 6 a 10% del peso fresco y hace un total de 100g aprox. • El glucógeno muscular es de 1 a 2% y hace un total de 400g. • Una molécula de glucógeno tiene un PM de 108 . Posprandial Ayuno
- 7. Estructura del glucógeno •Está formado por múl- tiples moléculas de al- fa D-glucosa unidas por enlaces glicosídi- cos del tipo 1,4 para formar cadenas linea- res y, lue-go de 8 a 10 residuos lineales una ramificación mediante un enlace 1,6. Enlace glucosídico 1,4 y 1,6
- 8. Fosforilación de laglucosa • Reacción irreversible, que impide el regreso de la glucosa por gradiente. • Catalizada por: Hexoquinasa o Glucoquinasa. • La hexoquinasa es inhibida por glucosa 6-P que a su vez se acumula por una alta relación ATP/ADP. • Enzima de bajo Km y baja Vmax, por lo que tiene gran afinidad pero pobre capacidad de metabolizar. • La glucoquinasa es fundamental en el hígado, tiene alta Km por lo que sólo actua a altas concentraciones de glucosa y tiene alta Vmax por lo que su capacidad de metabolizar es también alta.
- 9. Hexoquinasa vs. glucoquinasa Hexoquinasa Glucoquinasa Tejidotodos hígado Km bajo alto Vmax baja alta Especificidad varias hexosas D-glucosa Inhibición por G6P si no
- 10. Síntesis de glucógeno • Laglucosa 6P se convierte en glucosa 1P por una mutasa. • La glucosa 1,6 difosfato es un intermediario de la reacción. • La glucosa 1P reacciona con la UTP para formar UDP-glucosa. • La hidrólisis del pirofos- fato resultante por una pirofosfatasa garantiza la continuidad de la reacción. Glucosa ATP ADP Hexoquinasa Glucosa 6P Fosfoglucomutasa Glucosa 1P Glucosa 1P uridiltransferasa UTP pi H H CH2OH H H H OH OH O OH O-P-O-P-O-CH2 O O OH OH H H H H OH OH O O NH N O UDP-glucosa UDP Glucógeno sintetasa (Glucosa)n (Glucosa)n+1
- 11. Glucógeno:alargamiento de la cadena... •Requiere la tranferencia de una glucosa del UDP- glucosa, al extremo no reductor de la cadena. • La enzima responsable de formar los enlaces glicosídicos es la glucógeno sintetasa o glucosil transferasa. • La UDP resultante de la actividad de la sintetasa regenera UTP gracias a la enzima nucleósido difosfoquinasa. • UDP + ATP --------------UTP + ADP
- 12. Glucógeno: elongación yramificación sintetasa ramificante
- 13. Glucógeno: formación de ramificaciones... •El glucógeno tiene ramificaciones cada 8 unidades lineares de gluco-sa. • Se produce gracias a la actividad de la enzima ramificante o glu-cosil 4,6 transferasa o amilo 1,4, 1,6 transglicosilasa. • Dicha enzima transfiere 5 a 8 unidades de glucosa, rompiendo un enlace 1,4 y creando un enlace 1,6. • La ramificación incrementa la solu-bilidad del glucógeno y acelera el proceso de síntesis y degradación 7UDP glucosa 7UDP glucógeno sintetasa Enzima ramificante
- 14. Glicogenina • Polipéptido de332 a-minoácidos con una tirosina terminal. • Ella se une a 8 glu- cosas expontánea- mente y sirve de i- nicio a la actividad de la sintetasa. Tyr-OH Glicogenina Tyr-O-(glucosa)8 Tyr-O-- Glicosilación expontánea 8 UDP-glucosa 8 UDP Glicogenina primaria (Glucosa) n α – 1,4- y α 1,6 Glucógeno sintetasa Enzima ramificante nUDP-glucosa nUDP Complejo Glucogenina-Glucógeno
- 15. Degradación del glucógeno •La más importante enzi-ma involucrada es la glu-cógeno fosforilasa. • Ella rompe los enlaces alfa 1,4 por simple fosforilación. • Es una hexoglucosidasa y actúa secuencialmente hasta que quedan cuatro unidades antes de la ramificación .Dextrina limitante. (Glucosa) n Glucosa 1 P Glucosa 6 P Glucógeno fosforilasa Fosfoglucomutasa Glucosa 6 fosfotasa (en el hígado) Glucosa Glicólisis P1 Piruvato Piruvato dehidrogenasa Acetil CoA CO2 y H2O Lactato Lactato deshidrogenasa CO2 P 1
- 16. Desramificación • La enzimadesramificante es la combinación de la glucosil 4,4 transferasa, que rompe tres glucosas de la ramificación y la anexa a un extremo para que actúe la fosforilasa y la amilo 1,6 glucosidasa que libera la única glucosa libre. • 1 a 3% es liberado por la maltasa ácida . Enf. Pompe Glucógeno fosforilasa(6) Pi (6)glucosa P Enzima desramificante H2O glucosa Enzima desramificante transferasa
- 17. Glucogénesis-glucogenolisis Glucosa 1P Glucosa 6P Glucosa Glucosa6 Fosfatasa Glucoquinasa (ATP+Mg)(H2O) Glucógeno sintetasa + Enz.ramificante Fosforilasa+ Glucano transferasa Enz.desramificante Glucógeno UTP 2Pi UDPglucosa UDP Transportadores: Hígado:GLUT2 Músculo:GLUT4
- 18. Papel del AMPc enel hígado Receptor glucagon Adenil ciclase Epinefrina Receptor Β adrenérgi co + +G G ATP AMPcATP AMPc GlucógenoGlucógeno Glucosa1P Glucosa 6P Glucosa Piruvato Grasa + - -
- 19. Regulación de lafosforilasa • La fosforilasa existe bajo dos formas, activa o fosforilada e inactiva o defosforilada • Por lo tanto aquellas hormonas que estimulan la presencia de AMPc y por lo tanto activan a la proteín quinasa activan a la fosforilasa quinasa y esta a la fosforilasa de glucógeno. Y la insulina que activa a la proteín fosfatasa inactiva a la fosforilasa del glucógeno. Glucagon Epinefrina+ ATP AMPc Fosforilasa quinasa inactiva Fosforilasa quinasa activa Glucógeno fosforil. inactiva Glucógeno fosforil. activa Fosfatasa Insulina +
- 20. Regulación de laglucógeno sintetasa • La glucógeno sintetasa es inactivada por la proteín quinasa, que a su vez es activada por la presencia de AMPc, segundo mensajero del glucagon o epinefrina • La glucógeno sintetasa es activada por la proteín fosfatasa, activada a su vez por la insulina. Glucagon Epinefrina+ ATP AMPc + Sintetasa activa Sintetasa inactiva Insulina + Protein quinasa Protein fosfatasa
- 21. GlicemiaGlicemia La glucosasanguínea varía entre 40 y 140 mg/dl durante el día, dependiendo del balance entre ingresos (alimentos) y gasto por trabajo (físico o el del propio del organismo). Cuando se valora tras 8 horas nocturnas de ayuno varía entre 60 y 110 mg/dl. Los procedimientos de medida son corrientemente enzimáticos (glucosa oxidasa).
- 22.
- 23. Gluconeogénesis • Es lasíntesis de glucosa a partir de grasas o proteínas. • Por principio, gluconeogénesis y glicólisis son vías opuestas en el metabolísmo. • Existen en la glicólisis tres etapas que por su desnivel energético deben sobrepasarse mediante procedimientos alternos. • La gluconeogénesis usa cuatro reacciones diferentes para sobrepasar esas tres etapas.
- 24. Glicólisis y gluconeogénesis •Hígado y riñón tienen todas las enzimas de la gluconeogénesis, pero 80% se realiza en el hígado. • La 1ra. etapa se realiza en la mitocondria, transformando piruvato en oxalacetato. • Las siguientes en el citosol y la última en el retículo endoplasma • Para una mol de glucosa se requiere 4 ATP y 2 GTP y NADH Glucosa Glucosa 6P Fructosa 6P Fructosa 1,6 PP 2 x Gliceraldehido 3P 1,3 Difosfoglicerato Fosfoenolpi- ruvato ATP Pi ATP Pi Piruvato oxalacetato ATPGTP ATP 3 P Glicerato
- 25. De dónde provienenlos precursores de la gluconeogénesis? • Del tejido adiposo, el glicerol (Glicerol fosfato-DHAP-glu- cosa) de los triglicéridos. • Del tejido muscular y los he- matíes, el ácido láctico (áci- do láctico-piruvato-glucosa). • De la proteína muscular, la ala-nina que se transamina a piru-vato. • Otros aminoácidos, llamados glucogenéticos. Glucosa PEP Oxalacetato Alfa cetoglutarato Succinil CoA Fumarato aminoá cidos aminoá cidos amino ácidos
- 26. Enzimas de lagluconeogénesis • Piruvato carboxilasa, enzima que transporta al grupo carboxilo, mediada por la biotina • Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa: fuera de la mitocondria trans-forma al oxalacetato en fosfoenolpirúvico. Requiere de GTP. • Fructosa difosfatasa: enzima citosólica PiADPoOxalacetatATPHCOPiruvato Biotina ++⇒++ 3 2COGDPiruvatoFosfoenolpGTPoOxalacetat ++⇒+ PiPFOHPPFructosa +⇒+ 66,1 2
- 27. Glucosa 6 fosfatasa •Esta reacción sobrepasa la catalizada por la hexoquinasa o la glucoquinasa. • La enzima está localizada en el retículo endoplasma y tiene cinco subunidades. G6P G6P Glucosa+Pi Luz del retículo endoplasma Citosol T1 T2 T3 G6Fos.asa Pro.Regula con Ca++