Glucogenogenesis

Glucogenogenesis

1. GLUCOGENOGENESIS Bioquímica II UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO

2. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Estructura del Glucógeno Extremos no reductores Unión α -1,6 Unión α -1,4

3. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO El hepatocito muestra abundantes gránulos de glucógeno Tinción de PAS El Glucógeno abunda en el hígado (10% peso) y en músculo esquelético (3% peso), es un polímero de la glucosa y, por tanto, una forma de almacenamiento de glucosa dentro de la célula que le sirve de reservorio energético, es de elevado peso molecular, y sin embargo es soluble en agua, una función similar la desempeña el almidón en el mundo vegetal.

4. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Glucógeno fosforilasa (dímero)

5. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO METABOLISMO DEL GLUCOGENO BIOSINTESIS DEGRADACION GLUCOGENOLISIS GLUCOGENOGENESIS La síntesis y degradación de glucógeno está cuidadosamente regulada entre sí para cumplir con las necesidades energéticas de la célula.

6. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO NECESIDAD DE GLUCOSA : - ENTRE COMIDAS - ACTIVIDAD MUSCULAR INTENSA HIGADO Y MÚSCULO : DEPOSITOS O RESERVA DE GLUCÓGENO GLUCOGENOLISIS

7. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO GLUCOGENOLISIS La degradación de glucógeno a glucosa disponible metabólicamente (Glu-6-P) tiene lugar en el citosol y precisa de la acción combinada de tres enzimas diferentes: Glucógeno fosforilasa 2) Enzima desramificante o Amilo- α (1,6)- glucosidasa 3) Fosfoglucomutasa

8. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO DEGRADACION DE GLUCOGENO DE RESERVA ( Músculo esquelético e hígado) Glucógeno fosforilasa

9. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Fosforilasa “ degradación limitada”: 5 residuos de una rama y 3 de la otra, antes del punto de ramificación. Enlaces a( 1,6) no susceptibles a fosforilasa ( 1,6)

10. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Enzima desramificante : Actividad transferasa : traslada un bloque de 3 residuos desde una rama a la otra Actividad glucosidasa : enlaces a (1,6).

11. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Gluc ó geno fosforilasa Transferencia: Enzima desramificante Enzima desramificante ( 1,4  1,4) glucantransfersa ( 1 6 ) glucosidasa

12. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO REGULACIÓN DE LA GLUCOGENOLISIS REGULACION ALOSTERICA : AMP (+), ATP(-), Glu-6-P (-) la Glucógeno fosforilasa . REGULACION POR MODIFICACION COVALENTE : FOSFORILACION/DESFOSFORILACION de la Glucógeno fosforilasa . REGULACION HORMONAL : INSULINA , GLUCAGON (Hepatocitos), ADRENALINA (Cels. Musculares).

13. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO GLUCOSA-6-P Destinos metabólicos de la glucosa Glucogenogénesis Glucógeno Via de las Pentosas Ribosa-5-P Piruvato Via Glicolitica Glucosa Glucosa-6-fosfatasa (solo en hígado)

14. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO GLUCOGENOGÉNESIS (Síntesis de glucógeno) El exceso de glucosa es convertido en formas poliméricas (reserva)

15. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO La biosíntesis del glucógeno consiste en la adición sucesiva de restos de glucosa, utilizando una molécula donadora de restos de glucosa: la UDP-glucosa. GLUCOGENOGÉNESIS

16. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Se necesitan tres enzimas diferentes para sintetizar glucógeno: UDP-glucosa pirofosforilasa (glucosa-1-P uridil transferasa) Glucógeno sintasa Amilo α (1,4 → 1,6) glucosil transferasa o Enzima ramificante del glucógeno GLUCOGENOGÉNESIS

17. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO UDP-glucosa pirofosforilasa Activación de las unidades de glucosa a UDP-Glucosa Glu-6-P Fosfoglucomutasa

18. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Se necesitan tres enzimas diferentes para sintetizar glucógeno: UDP-glucosa pirofosforilasa (glucosa-1-P uridil transferasa) Glucógeno sintasa Amilo α (1,4 → 1,6) glucosil transferasa o Enzima ramificante del glucógeno GLUCOGENOGÉNESIS

19. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Polimerización: adición de las unidades de glucosa Glucógeno sintasa

20. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO El cebador de la glucógeno sintasa es una cadena corta de residuos de glucosa ensamblados por una proteína denominada glucogenina: GLUCOGENINA Tyr 194 + UDP GLU - Glucogenina Protein-Tyr glucosil transferasa

21. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO GLUCOGENINA Tyr 194 UDP O UDP UDP

22. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Se necesitan tres enzimas diferentes para sintetizar glucógeno: UDP-glucosa pirofosforilasa (glucosa-1-P uridil transferasa) Glucógeno sintasa Amilo α (1,4 → 1,6) glucosil transferasa o Enzima ramificante del glucógeno GLUCOGENOGÉNESIS

23. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Amilo α ( 1,4 →1,6)-glucosil transferasasa Extremos no reductores Punto de ramificación ( α -1,6) Ramificación : una enzima ramificante [amilo ( 1,4 →1,6)- transglucosidasa ] traslada una cadena terminal de unos seis o siete residuos de glucosa, a un grupo hidroxilo situado en la posición 6 de un residuo de glucosa en el interior del polímero. Se forman enlaces (  1->6) en los puntos de ramificación.

24. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO …

25. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO REGULACIÓN DE LA GLUCOGENOGENESIS REGULACION ALOSTERICA : Glu-6-P (+), Ca ++ (-), Glucogeno (-) la Glucógeno sintasa . REGULACION POR MODIFICACION COVALENTE : FOSFORILACION/DESFOSFORILACION de la Glucógeno sintasa . REGULACION HORMONAL : INSULINA , GLUCAGON (Hepatocitos), ADRENALINA ( Cels . Musculares).

26. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Glu-6-P (-) ATP (-) Ca++ (+) AMP (+) Hígado y Músculo Músculo Glu-6-P (+) Hígado y Músculo

27. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Músculo Hígado Glucemia Entre comidas Dieta libre de carbohidratos PANCREAS Carrera Estrés emocional Agresión física SNC MEDULA ADRENAL Inhibición de la Glucogenog é nesis Activación de la Glucogenolisis

28. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO

29. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE DURANGO Bibliografia 1- BLANCO A., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 8a edic ., Bs. As. (2007). 2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008). 3- Docentes de Química Biológica, “ QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis. 4- MURRAY R y col., “ Bioquimica de Harper ”, Ed. El Manual Moderno, 14 º ed. (1997). Bibliografía Complementaria 1- CAMPBELL Y FARREL, “ Bioquimica ”, Thomson Eds., 4ta. Ed., (2005). 2- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier , 3ra. ed., Barcelona (2010).