AS GLUCOGENOGENESES

2D  TEMA 2 – GLUCOGENOGENESES

INTRODUCCION

El glucógeno se sintetiza a partir de moléculas de α-D-glucosa. El proceso tiene lugar en el citosol y requiere energía suministrada por el ATP (para la fosforilación de glucosa) y el trifosfato de uridina (UTP).

La glucosa se fosforila hacia glucosa 6-fosfato, lo cual es catalizado por la hexocinasa en el músculo y la glucocinasa en el hígado.

La glucosa 6-fosfato se isomeriza hacia glucosa 1-fosfato mediante la fosfoglucomutasa. La enzima en sí está fosforilada y el grupo fosfato participa en una reacción reversible en la cual la glucosa 1,6-bisfosfato es un intermediario. A continuación, la glucosa 1-fosfato reacciona con uridina trifosfato (UTP) para formar el nucleótido activo uridina difosfato glucosa (UDPGlc) y pirofosfato, catalizado por la UDPGlc pirofosforilasa.

La glucógeno sintasa establece los enlaces α (1→4) en el glucógeno. Esta enzima no puede iniciar la síntesis en cadena usando glucosa libre como aceptor de una molécula de glucosa de la UDP-glucosa. En lugar de ello, sólo puede alargar las cadenas ya existentes de glucosa y, en consecuencia, requiere un cebador. Un fragmento de glucógeno puede servir como cebador en células cuyas reservas de glucógeno no están totalmente agotadas.

En ausencia de un fragmento de glucógeno, una proteína llamada glucogenina puede actuar como aceptor de residuos de glucosa de la UDP-glucosa,  la cadena lateral de una tirosina específica en la proteína actúa como el sitio al que se une la unidad glucosilo inicial (autoglucosilación).

En el músculo la glucogenina permanece en el centro del gránulo de glucógeno , pero en el hígado muchos gránulos de glucógeno carecen de una molécula de glucogenina central.

La glucogenina cataliza la transferencia de otros siete residuos de glucosa desde UDPGlc, en enlace 1 → 4, para formar un cebador de glucógeno que es el sustrato para la glucógeno sintasa. Esta cadena corta sirve como cebador y es susceptible de alargarse por acción de la glucógeno sintasa, como se describe a continuación.

La elongación de una cadena de glucógeno requiere la transferencia de glucosa desde la UDP-glucosa al extremo no reductor de la cadena en crecimiento, formando un nuevo enlace glucosídico entre el hidroxilo anomérico del carbono 1 de la glucosa activada y el carbono 4 del residuo glucosilo aceptor . La enzima responsable de establecer los enlaces α (1→4) en el glucógeno es la glucógeno sintasa.

 La glucógeno sintasa cataliza la formación de un enlace glucosilo entre el C-1 de la glucosa de la UDPGlc y el C-4 de un residuo de glucosa terminal de glucógeno, lo que libera difosfato de uridina (UDP).

La adición de un residuo de glucosa a una cadena de glucógeno preexistente, o “cebador”, ocurre en el extremo externo, no reductor, de la molécula, de modo que las ramas de la molécula de glucógeno quedan alargadas conforme se forman enlaces 1 → 4.

Cuando la cadena en crecimiento tiene al menos 11 residuos de glucosa de largo, la enzima ramificadora transfiere una parte de la cadena 1 → 4 (por lo menos seis residuos de glucosa) hacia una cadena vecina para formar un enlace 1 → 6, lo que establece un punto de ramificación.  Las ramificaciones se generan por la acción de la enzima ramificadora amilo-α (1→ 4)→α (1→ 6)-transglucosidasa. Esta enzima retira un grupo de 6 a 8 residuos glucosilo del extremo no reductor de la cadena de glucógeno, rompiendo un enlace α (1→4) con otro residuo de la cadena y uniéndola por medio de un enlace α (1→6), de modo que funciona como una transferasa.

El glucógeno tiene ramificaciones distantes, en promedio 8 residuos glucosilo entre sí, lo que da lugar a una estructura muy ramificada, que es mucho más soluble.

La síntesis y la degradación del glucógeno están reguladas recíprocamente para cubrir las necesidades del cuerpo en su conjunto por las mismas señales hormonales (a saber, un nivel elevado de insulina provoca un aumento de la glucogénesis y una disminución de la glucogenólisis, mientras  que un nivel elevado de glucagón, o de adrenalina, causa un aumento de la glucogenólisis y una disminución de la glucogénesis.

Aspectos clinicos

Enfermedad por depósito de glucógeno, o glucogenose,  es un término genérico empleado para describir un grupo de trastornos hereditarios caracterizados por depósito de un tipo o cantidad anormal de glucógeno en los tejidos, o fracaso de la movilización de glucógeno resultante  de deficiências hereditária de uma de las enzimas relacionadas a la síntese o en la degracaccion del glucogeno.

DOENCAS DO ARMAZENAMENTO DO GLICOGENIO

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