S I N T E S I S Y D E G R A D A C I O N
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
ESTRUCTURA DEL GLUCOGENO
El polímero de D-glucosa
enlazada alfa (1-4) con ramificaciones
alfa(1-6)cada 8-14 residuos
Se encuentra como
gránulos intracelulares de moléculas esferoidales de 100 a 400 A° de diámetro
Cada molécula contiene
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
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
SINTESIS DE GLUCOGENO
UDP-GLUCOSA FOSFORILASA
La biosíntesis de glucógeno
requiere de un paso exorgonico
La combinación de
glucosa-1-fosfato con
uridintrifosfato(UTP)
El producto de esta
reacción ;uridindifosfato glucosa(UDP-glucosa o UDPG)
Intercambio de
fosfoanhidridos, el oxigeno fosforilo de G1P ataca al
átomo alfa-fosforoso de UTP
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
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
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
DEGRADACION DE GLUCOGENO
GLUCOGENOLISIS
La desintegración del
glucógeno , requiere
de tres enzimas;
1.
La glucógeno
fosforilasa
2.
La enzima
desramificadora del
glucógeno
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
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
DEGRADACION DEL GLUCOGENO GLUCOGENOLISIS
ENZIMA DESRAMIFICADORA DEL GLUCOGENO
Actúa como una alfa(1-4)
transglucosilasa(glucosiltr ansferasa)2 actividades:
transfiere tres residuos
glucosa con unión alfa (1-4)terminales desde una rama limite de glucógeno hasta el extremo no
reductor de otra ramificación
El enlace alfa(1-6) del
DEGRADACION DEL GLUCOGENO GLUCOGENOLISIS
FOSFOGLUCOMUTASA
La fosforilasa convierte las
unidades glucosilo del glucógeno en Glucosa-1-fosfato
La glucosa-1-fosfato se
transforma en glucosa-6-fosfato por la
fosfoglucomutasa
La glucosa -6-fosfato puede
continuar la vía glicolitica o la vía de las pentosas
CONTROL DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENO
Debe de estar controlado de acuerdo a las
necesidades de la célula
Involucra;
1.
Control alosterico directo de la glucógeno
fosforilasa y de la glucógeno sintasa
2.
Modificación covalente de la glucógeno
fosforilasa y la glucógeno sintasa
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
CONTROL DEL METABOLISMO DEL GLUCOGENO
MODIFICACIONES COVALENTES
La glucógeno fosforilasa se
activa por la fosforilacion
La intercoconversion
enzimática de la glucógeno fosforilasa involucra tres enzimas:
1. Fosforilasa cinasa; que
fosforila a la ser 14 de la glucógeno fosforilasa b
2. Proteincinasa A(PKA),;que
fosforila y por lo tanto
activa la fosforilasa cinasa
3. Fosfoproteína fosfatasa-1;
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
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
ENZIMAS DIGESTIVAS
Amilasa salival
(amilosa y amolopeptina))
Amilasa pancreática
(amilosa y
amilopeptina
Isomaltasa
(dextrinas)
Maltasa
(maltosa y maltotriosa)
Disacaridasas;
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
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
METABOLISMO DE LA FRUCTOSA EN EL
HIGADO
Siete enzimas:
1. La fructocinasa; cataliza la fosforilacion de la fructosa en el
C1 por el ATP para formar fructosa-1-fosfato
2. Fructosa-1-fosfato aldolasa(aldolasa B); cataliza una ruptura
aldolica de la fructosa-1-fosfato formando;dihidroxiacetona fosfato mas gliceraldehido
3. Gliceraldehido cinasa ; fosforilacion directa del
gliceraldehido por ATP,formando gliceraldehido-3-fosfato
4. 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
METABOLISMO DE LA FRUCTOSA EN EL HIGADO
Siete enzimas:
1.
Fructocinasa
2.
Fructosa-1-fosfato
aldolasa
3.
Gliceraldehido cinasa
4.Alcohol
deshidrogenasa
5.
Glicerol cinasa
6.Glicerol fosfato
deshidrogenasa
7.
Triosa fosfato
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
METABOLISMO DE LA GALACTOSA
Cuatro reacciones;
1. La galactosa se fosforila en el
C1 por ATP reacción catalizada por la galactocinasa
2. La galactosa-1-fosfato
uridiltransferasa transfiere el grupo uridilo de la UDP-glucosa a la galactosa -1-fosfato para producir G1Py UDP-galactosa
3. La UDP-galactosa-4-epimerasa
convierte la UDP-galactosa en UDP-glucosa
4. La G1P se convierte en
METABOLISMO DE LA MANOSA
Ingresa en la vía glicolitica
luego de su conversión en fructosa-6-fosfato
Vía de dos reacciones:
1. La hexocinasa reconoce
la manosa y la convierte en manosa-6-fosfato
2. La fosfomanosa
