Metabolismo del glucógeno: Síntesis y control

La cataliza la salida secuencial de restos de glucosa desde el extremo no reductor (rompe enlaces a1®4), según la reacción:

(glucosa)n + Pi <----> (glucosa)n-1 + glucosa-1-P

Enzima desramificante del glucógeno

La glucógeno fosforilasa no puede cortar los enlaces O-glicosídicos en (1-6).

La enzima desramificante del glucógeno posee dos actividades: α(1-4) glucosil transfererasa que transfiere cada unidad de trisacárido al extremo no reductor, y α(1-6) glicosidásica que hidroliza el resto de glucosa unido en α(1-6).

Fosfoglucomutasa

Se encarga de transformar la glucosa-1-P en glucosa-6-P. Esta reacción, perfectamente reversible, transcurre mediante un mecanismo en el que se origina glucosa-1,6-bis-fosfato.

En el hígado existe otra enzima muy importante, la glucosa-6-fosfatasa, necesaria para que pueda cumplir su función de proveedor de glucosa a otros tejidos.

Glucogenogénesis: Síntesis de glucógeno

Comienza con la transformación de G-6-P a G-1-P por la fosfoglucomutasa.

Posteriormente se transforma G-1-P a UDP-glucosa.

La enzima glicógeno sintasa, que alarga las cadenas lineales de glucógeno, uniendo UDP-glucosa mediante enlaces a1-4 con una cadena preexistente de glucógeno.

La enzima ramificante parte de la cadena inicial de glucosa con enlaces a1-4, uniéndola al glucógeno con enlaces a1-6.

Para la síntesis de glucógeno a partir de UDP-glucosa se necesitan entonces:

• Una molécula preexistente de glucógeno.
• La enzima glucógeno sintasa.
• La enzima ramificante.

El cebador o partidor para la síntesis de glucógeno, puede ser una cadena corta de residuos de glucosa ensamblados por una proteína denominada Glucogenina.

Control del metabolismo del glucógeno

Ambos procesos deben ocurrir de acuerdo a las necesidades metabólicas de la célula en un momento determinado e involucra:

I. Control alostérico

Dependiendo de la demanda por ATP que exista en el organismo, se activará determinada vía metabólica en forma prioritaria con respecto a otra.

II. Modificaciones covalentes

La glicógeno fosforilasa y la glicógeno sintasa presentan dos estructuras, una de las cuales es metabólicamente más activa que la otra. La interconversión entre una y otra está dada por la fosforilación y defosforilación de las enzimas, catalizada enzimáticamente, regulado a su vez por control hormonal.

III. Control hormonal

Los sitios más importantes que participan en el metabolismo del glucógeno son: páncreas, las glándulas adrenales, el hígado y los músculos. Estos sitios están conectados por la corriente sanguínea a través de la cual se comunican con las hormonas y comparten los productos finales de la vía.

Las principales hormonas que participan en el metabolismo del glicógeno son: insulina, glucagón y adrenalina (epinefrina).

Gluconeogénesis

Ruta anabólica en la que se sintetiza glucosa a partir de precursores diferentes al glucógeno como: lactato, piruvato, glicerol y a-cetoácidos

Importancia:

• Necesidad de glucosa circulante.
• Muchos órganos sólo consumen glucosa: Sist. Nervioso, médula renal, testículos, eritrocitos.
• El sist. Nervioso consume 120 g/glucosa al día.
• Aproximadamente el 90 % de la gluconeogénesis ocurre en el hígado, el 10 % restante el producido por los riñones.
• La gluconeogénesis es un proceso que consume energía.
• La gluconeogénesis y la glucólisis comparten ciertos pasos y enzimas, pero difieren en aquellos pasos que son irreversibles.