metabolismo de glucógeno -...
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Metabolismo deglucógeno
La energía en forma de glucosa presente en los fluidoscorporales de un hombre de 70 kg es de 40 kcal, mientrasque la energía en forma de glucógeno total es de 600 kcal,aún después de una noche de ayuno.
El glucógeno es un almacén de glucosa rápidamente movilizable.Se almacena en el citosol en forma de gránulos.
Es un polímero de residuos de glucosa muy grande y ramificado.
El glucógeno aumenta la cantidad de glucosa disponibleinmediatamente entre las comidas y durante la actividadmuscular.
Los principales sitios de almacenamiento de glucógeno son elhígado (hasta 10%) y el músculo esquelético (hasta 1 a 2%).
La concentración es mayor en hígado pero la cantidad deglucógeno es mayor en el músculo debido a su mayor masa.
El glucógeno muscular se puede agotar después de 1 hora deejercicio intenso.
Si esta glucosa no estuviera disuelta en el citosol suconcentración sería de 0.4 M lo cual afectaría las propiedadesosmóticas de la célula. La concentración del glucógeno es 0.01μM.
La mayoría de los residuos de glucosa están unidos por enlacesglicosídicos -1,4. Las ramificaciones se unen a por enlacesglicosídicos -1,6.
Las cadenas de glucógeno están formadas por 12 a 14 residuosde glucosa y se extienden en niveles.
Las cadenas internas tienen dos ramas unidas por enlacesglicosídicos 1→6.
Las cadenas en el nivel externo no están ramificadas.
En las partículas basicas de glucógeno maduro (lapartícula β) hay doce niveles con aproximadamente55,000 residuos de glucosa con un diámetro de 21 nm yun peso molecular cercano a 10 millones.
Cuando 20 a 40 partículas se agregan forman las rosetasα las cuales se pueden ver al microscopio electrónico.
Enzimas involucradas en la conversión de glucógeno aglucosa 6-fosfato
Glucógeno fosforilasaEnzima desramificante (actividad de transferasa)Enzima desramificante (actividad dea-1,6 glucosidasa)Fosfoglucomutasa
UDP
Glucógeno sintasa
Glucosa 6-P Glucosa 1-PGlucosa 1-P + UTP UDP-glucosa + PPi
PPi + H2O 2 PiUDP-glucosa + glucógenon glucógenon+1 +
UDPUDP + ATP UTP + ADP
------------------------------------------------------------------G6P + ATP + glucógenon + H2O
Glucógenon+1 + ADP + 2Pi
Regulación recíproca
Ejercicio 1. Regulación de la glucógenofosforilasa.
En el tejido muscular, la tasa de conversión deglucógeno en glucosa 6-P se determina por larelación de la fosforilasa a (activa), fosforilasa b(menos activa).Determine lo que ocurre con la tasa de degradacióndel glucógeno muscular si un preparado quecontiene glucógeno fosforilasa se trata con:a) Fosforilasa cinasa y ATP.b) PP1 (Fosfoproteína fosfatasa I).c) Epinefrina.
GSK3 = Glucógeno sintasa cinasa 3CKII = Caseína cinasa II
Ejercicio 2. Indique el efecto de lassiguientes moléculas o condiciones sobre ladegradación y síntesis de glucógeno.Explique en cada caso.
EpinefrinaInsulinaGlucagonGlucosaCalcioGlucosa 6 fosfatoAMPATP
Ejercicio 3. Diferencias metabólicas entremúsculo e hígado
La liberación de epinefrina promueve la rupturadel glucógeno en el hígado y músculoesquelético. El producto final de la ruptura delglucógeno en el hígado es la glucosa; el productofinal en el músculo esquelético es piruvato.¿Cuál es la razón de los diferentes productos dela ruptura de glucógeno en los dos tejidos?
Ejercicio 4. Actividad enzimática y lafunción fisiológica
La Vmax de la enzima glucógeno fosforilasadel músculo esquelético es mucho mayor quela Vmax de la misma enzima del hígado.a) ¿Cuál es la función fisiológica de la
glucógeno fosforilasa en el músculoesquelético y en el tejido hepático?
b) ¿Por qué la Vmax de la enzima musculartiene que ser mayor que la de la enzimadel hígado?
