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METABOLISMO DEL
GLUCOGENO
SINTESIS Y DEGRADACION
METABOLISMO DEL GLUCOGENO
 Asegura lo siguiente;
1.
El mantenimiento de los niveles sanguíneos de glucosa
procedentes del hígado y, en menor medida de los
depósitos renales, e intestinales de glucógeno.
2.
La disponibilidad intracelular de D- glucosa -6-fosfato
para la glucolisis y la producción de ATP
3.
El alivio de un estado hiperglucemico mediante la
biosíntesis de glucógeno
METABOLISMO DE LA GLUCOSA
ESTRUCTURA DEL GLUCOGENO
 El polímero de D-glucosa
enlazada alfa (1-4) con
ramificaciones alfa(16)cada 8-14 residuos
 Se encuentra como
gránulos intracelulares de
moléculas esferoidales de
100 a 400 A° de diámetro
 Cada molécula contiene
mas de 120,000 unidades
de glucosa
ESTRUCTURA DEL GLUCOGENO
 Microfotografía electrónica
de un granulo de glucógeno
de musculo esquelético de
rata
 Cada granulo( marcado con
alfa)presenta varias
moléculas de glucógeno
esféricas( beta)
 Los gránulos son
predominantes en células
que hacen un mayor uso de
glucógeno( musculo y
células hepáticas)
GLUCOGENOGENESIS
SINTESIS DE GLUCOGENO
 La síntesis de glucógeno a
partir de G1P es
termodinámicamente
desfavorable sin el ingreso
de energía libre
 Las enzimas que participan
en la síntesis son:
A. UDP-glucosa
pirofosforilasa
B. Glucógeno sintasa
C. Enzima ramificante del
glucógeno
SINTESIS DE GLUCOGENO
UDP-GLUCOSA FOSFORILASA
 La biosíntesis de glucógeno




requiere de un paso
exorgonico
La combinación de glucosa-1fosfato con
uridintrifosfato(UTP)
El producto de esta reacción
;uridindifosfato glucosa(UDPglucosa o UDPG)
Intercambio de
fosfoanhidridos, el oxigeno
fosforilo de G1P ataca al
átomo alfa-fosforoso de UTP
Los productos;UDPG+PPi
SINTESIS DE GLUCOGENO
GLUCOGENO SINTASA
 La unidad glucosilo de la UDPG se






transfiere al C4-OH en uno de los
extremos no reductores del
glucógeno
Se forma un enlace glucosidico
alfa(1-4)
Una molécula de UTP se escinde
en UDP por cada residuo de
glucosa incorporado en el
glucógeno
El consumo de UTP es
energéticamente equivalente al
consumo de ATP
Esta reacción involucra un ion
oxonio glucosilo intermediario
La glucogenina proteína
glucosiltransferasa ceba la síntesis
de glucógeno
Se genera alfa-amilosa
SINTESIS DE GLUCOGENO
ENZIMA RAMIFICADORA DEL GLUCOGENO
 La enzima;
amilo-(1-4—1-6)transglucosilasa(enzima
ramificadora)
 Una rama se crea por
transferencia de un
segmento de 7 residuos
desde el extremo hasta el
grupo C6-OH de un residuo
glucosa en la misma cadena
o en otra
 El nuevo punto de
ramificación debe estar
alejado al menos 4 residuos
de otros puntos
DEGRADACION DEL GLUCOGENO
GLUCOGENOLISIS
 Las unidades de glucosa se
movilizan por su eliminación
secuencial a partir de los
extremos no reductores del
glucógeno(a los que les falta
un grupo C1-OH)
 El glucógeno tiene un solo
extremo reductor, hay un
extremo no reductor en cada
ramificación
 Altamente ramificado
,permite la movilización
rápida mediante la liberación
simultanea de las unidades de
glucosa en los extremos de
cada ramificación
DEGRADACION DE GLUCOGENO
GLUCOGENOLISIS
 La desintegración del
glucógeno , requiere de
tres enzimas;
1. La glucógeno fosforilasa
2. La enzima
desramificadora del
glucógeno
3. La fosfoglucomutasa
DEGRADACION DEL GLUCOGENO
GLUCOGENOLISIS
LA GLUCOGENO FOSFORILASA
 Fosforilasa
 Cataliza la glucógeno
fosforolisis(escisión del
enlace por la sustitución de
un grupo fosfato)
 Genera;glucosa-1-fosfato
 La fosforilasa se une al
cofactor piridoxal-5-fosfato
para su actividad
 En la fosforilasa solo el
grupo fosfato participa en
la catálisis, actúa como un
catalizador acido-base
general
DEGRADACION DEL GLUCOGENO
GLUCOGENOLISIS
GLUCOGENO FOSFORILASA
 Mecanismos de reacción:
A. Formación de un
complejo ternario
enzima+Pi+glucogeno
B. Formación de un ion
oxonio intermediario
resguardado a partir del
residuo glucosilo terminal
alfa, involucrado en la
catálisis acida por el Pi
C. Reacción del Pi con el ion
oxonio para formar alfaD-glucosa-1-fosfato
DEGRADACION DEL GLUCOGENO
GLUCOGENOLISIS
ENZIMA DESRAMIFICADORA DEL GLUCOGENO
 Actúa como una alfa(1-4)
transglucosilasa(glucosiltra
nsferasa)2 actividades:
 transfiere tres residuos
glucosa con unión alfa (14)terminales desde una
rama limite de glucógeno
hasta el extremo no
reductor de otra
ramificación
 El enlace alfa(1-6) del
residuo remanente se
hidrolisa para rendir
glucosa libre
DEGRADACION DEL GLUCOGENO
GLUCOGENOLISIS
FOSFOGLUCOMUTASA
 La fosforilasa convierte las
unidades glucosilo del
glucógeno en Glucosa-1fosfato
 La glucosa-1-fosfato se
transforma en glucosa-6fosfato por la
fosfoglucomutasa
 La glucosa -6-fosfato puede
continuar la vía glicolitica o
la vía de las pentosas
fosfato y en el hígado puede
hidrolizarse por la glucosa6-fosfatasa a glucosa
CONTROL DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENO
 Debe de estar controlado de acuerdo a las
necesidades de la célula
 Involucra;
Control alosterico directo de la glucógeno
fosforilasa y de la glucógeno sintasa
2. Modificación covalente de la glucógeno fosforilasa
y la glucógeno sintasa
3. Efectos hormonales
1.
CONTROL DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENO
CONTROL ALOSTERICO
 La glucógeno fosforilasa muscular; se activa por
AMP y se inhibe por ATP y glucosa-6-fosfato.- esto
sugiere que cuando hay una gran demanda de
ATP(baja ATP,baja G6P,y alta AMP),la glucógeno
fosforilasa se estimula y la glucógeno sintasa se
inhibe, lo que favorece la degradación del glucógeno
 Cuando el ATP y la G6Pson altas, se favorece la
síntesis de glucógeno
CONTROL DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENO
MODIFICACIONES COVALENTES
 La glucógeno fosforilasa se

1.
2.
3.
activa por la fosforilacion
La intercoconversion
enzimática de la glucógeno
fosforilasa involucra tres
enzimas:
Fosforilasa cinasa; que
fosforila a la ser 14 de la
glucógeno fosforilasa b
Proteincinasa A(PKA),;que
fosforila y por lo tanto activa
la fosforilasa cinasa
Fosfoproteína fosfatasa-1;
que desactiva las anteriores
METABOLISMO DEL GLUCOGENO
EFECTOS HORMONALES
METABOLISMO DEL GLUCOGENO
EFECTOS HORMONALES
ENTRADA DE OTROS MONOSACARIDOS A LA RUTA
GLICOLITICA
DIGESTION DE AZUCARES DE LA DIETA
 Dos grandes grupos
1.Hidratos de carbono no digeribles (fibra de la
dieta o fibra alimentaria)
• Celulosa
• Heteropolisacaridosvegetalescomo la inulina(fructano)
• El agar(derivados de algas marinas)
2.Hidratos de carbono digeribles
•
•
•
•
Almidón(amilosa y amilopeptina)
Las dextrinas
Disacáridos(sacarosa, lactosa)
glucógeno
DIGESTION DE AZUCARES DE LA DIETA
 El proceso digestivo de los hidratos de carbono
implica la transformación del azúcar en sus
constituyentes básicos; los monosacáridos través de
enzimas digestivas especificas
 Estos monosacáridos posteriormente serán
asimilados por la acción de transportadores
específicos a nivel intestinal
ENZIMAS DIGESTIVAS
 Amilasa salival (amilosa y amolopeptina))
 Amilasa pancreática(amilosa y amilopeptina
 Isomaltasa(dextrinas)
 Maltasa(maltosa y maltotriosa)
 Disacaridasas;
 Sacarasa(sacarosa)
 Lactasa(lactosa)
ENZIMAS DIGESTIVAS DE AZUCARES Y PRODUCTOS
OBTENIDOS
METABOLISMO DE LAS HEXOSAS DIFERENTES DE LA
GLUCOSA
 Se convierten en intermediarios glicoliticos que
luego se metabolizan por medio de la vía glicolitica:
A. Fructosa
B. Galactosa
C. Manosa
METABOLISMO DE LA FRUCTOSA
 Dos vías para el metabolismo de la fructosa:
1.
En el musculo; la hexocinasa fosforila a la fructosa,
lo que produce fructosa-6-fosfato, el ingreso de la
fructosa a la glicolisis involucra un solo paso de una
reacción
2. En el hígado; convierte a la fructosa en
intermediarios glucoliticos ya que la glucocinasa
hepática tiene baja afinidad por las hexosas
METABOLISMO DE LA FRUCTOSA EN EL
HIGADO
 Siete enzimas:
1. La fructocinasa; cataliza la fosforilacion de la fructosa en el
2.
3.
4.
C1 por el ATP para formar fructosa-1-fosfato
Fructosa-1-fosfato aldolasa(aldolasa B); cataliza una ruptura
aldolica de la fructosa-1-fosfato formando;dihidroxiacetona
fosfato mas gliceraldehido
Gliceraldehido cinasa ; fosforilacion directa del
gliceraldehido por ATP,formando gliceraldehido-3-fosfato
4-7; conversión del gliceraldehido en DHAP mediante su
reducción a glicerol por la alcohol deshidrogenasa,la
fosforilacion a glicerol-3-fosfato por la glicerol
cinasa,reoxidacion de DHAPdependiente de NAD catalizado
por la glicerolfosfato deshidrogenasa, la conversión de
DHAP en GAP por la triosa isomerasa
METABOLISMO DE LA FRUCTOSA EN EL HIGADO
 Siete enzimas:
1. Fructocinasa
2. Fructosa-1-fosfato
3.
4.
5.
6.
7.
aldolasa
Gliceraldehido cinasa
Alcohol deshidrogenasa
Glicerol cinasa
Glicerol fosfato
deshidrogenasa
Triosa fosfato
isomerasa
METABOLISMO DE LA GALACTOSA
 La hexocinasa no reconoce la galactosa
 Debe llevarse a cabo una reacción de epimerizacion
antes que la galactosa ingrese a la vía glicolitica
 Debe convertirse en u su derivado
uridindifosfsto(UDP-azúcar)
METABOLISMO DE LA GALACTOSA

Cuatro reacciones;
1.
La galactosa se fosforila en el
C1 por ATP reacción catalizada
por la galactocinasa
La galactosa-1-fosfato
uridiltransferasa transfiere el
grupo uridilo de la UDPglucosa a la galactosa -1-fosfato
para producir G1Py UDPgalactosa
La UDP-galactosa-4-epimerasa
convierte la UDP-galactosa en
UDP-glucosa
La G1P se convierte en glucosa6-fosfato por acción de la
fosfoglucomutasa
2.
3.
4.
METABOLISMO DE LA MANOSA
 Ingresa en la vía glicolitica
luego de su conversión en
fructosa-6-fosfato

Vía de dos reacciones:
La hexocinasa reconoce la
manosa y la convierte en
manosa-6-fosfato
2. La fosfomanosa
isomerasa convierte la
manosa-6-fosfato en
fructosa-6-fosfato
1.