El Proceso de Síntesis del Glucógeno (Glucogénesis)

Glucogénesis

El proceso mediante el cual el glucógeno se forma a partir de la glucosa de los alimentos.

Localización

Citosol.

Componentes Clave

El glucógeno se forma por unidades repetidas de glucosa (ofrecidas en el sistema en forma de UDP-glucosa).

La UDP-glucosa es la forma activa de la glucosa, al igual que el ATP y la CoA lo son para otros procesos metabólicos.

Reacciones de Síntesis del Glucógeno a partir de Glucosa

Varias reacciones conducen a la síntesis de glucógeno a partir de glucosa:

• Fosforilación de la Glucosa: La glucosa es fosforilada a glucosa-6-fosfato, bien por acción de la hexoquinasa o por el enzima hepático glucoquinasa.
• Únicamente en el caso de que la molécula que vaya a ser almacenada provenga de la gluconeogénesis, este paso no es necesario, puesto que esta vía origina directamente glucosa-6-fosfato.
• Conversión de Glucosa-6-fosfato en Glucosa-1-fosfato: Se trata de una reacción reversible en la que interviene el enzima fosfoglucomutasa catalizando el proceso. Este enzima emplea como intermediario la glucosa-1,6-bifosfato en pequeñas concentraciones.
• Formación de UDP-glucosa: La glucosa-1-fosfato reacciona con el UTP para formar UDP-glucosa y pirofosfato, en una reacción catalizada por la UDP-glucosa pirofosforilasa.
• La hidrólisis del pirofosfato por la pirofosfatasa provoca que la concentración del pirofosfato se mantenga a niveles bajos, con lo cual la reacción transcurre en el sentido de la formación de UDP-glucosa.
• Transferencia de los Restos Glucosilo: Una vez que la UDP-glucosa ha sido formada, el enzima glucógeno sintasa transfiere los restos glucosilo a los extremos de las ramificaciones de una molécula de glucógeno, lo cual conlleva un alargamiento de las cadenas α (1 → 4). Por cada resto glucosilo añadido se libera una molécula de UDP.

Enlaces Alfa 1,6 (Ramificación)

• Glucógeno sintasa: Sintetiza enlaces alfa 1,4.
• La ramificación es importante porque incrementa la solubilidad del glucógeno.
• Origina un gran número de residuos terminales, no reductores.
• La ramificación incrementa la velocidad de síntesis y degradación del glucógeno.
• La ramificación ocurre después de la formación de enlaces alfa 1,4.

Regulación

• Insulina: Estimula (aumenta la capacidad del hígado para sintetizar glucógeno).
• Glucagón y Epinefrina: Inhiben.
• El cAMP es sintetizado a partir de ATP, catalizado por la adenilato ciclasa.
• La síntesis del cAMP se acelera por la hidrólisis del pirofosfato.
• Cuando el cAMP activa la fosforilasa, inhibe la glucógeno sintasa.

Gasto Energético

A la célula le cuesta poco formar glucógeno. Solo cuesta fabricar UDP-glucosa. Se gasta UTP y se regenera UDP. Cuesta 1 molécula de ATP volver a regenerar UTP.