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Páginas: 5 (1221 palabras)
Publicado: 27 de octubre de 2013
Bioquímica hepática
(III) El metabolismo del
glucógeno. Síntesis.
Glucogenosis
Prof. J.V. Castell
Contenido hepático de glucógeno
Variación circadiana del contenido de
glucógeno hepático
Cena
Comida
Desayuno
8
12
16
20
24
4
8
Los niveles de glucógeno hepático oscilan considerablemente. Aumentan en
el período postprandial y disminuyen en elinterprandial, con el fin de
mantener la glucemia dentro de un rango de valores estrecho y estable
1
Síntesis de glucógeno
La síntesis del glucógeno tiene lugar de una forma inversa a su degradación: se
añaden unidades de Glucosa-1-P a una estructura pre-existente de glucógeno,
y de esta manera se incrementa su tamaño molecular
Glucógeno(n) + (glucosa)*
Glucógeno (n + 1)
La reacción estácatalizada por la glucógeno sintetasa
Pero el enzima usa como substrato no glucosa 1P, sino una forma activada. En
activada
concreto, un derivado de la Glucosa-1-P más reactiva: UDP-Glucosa
UDP-
El glucógeno se degrada y se sintetiza por rutas
glucó
metabólicas diferentes, y mediante enzimas diferentes
metabó
Glucógeno
fosforilasa
Glucógeno(n) + Pi
Glucógeno (n + 1)+Glucosa-1-P
Glucógeno(n) + UDP-glucosa
Glucógeno
sintetasa
Glucógeno (n + 1)
2
O
CH2OH
HN
O
H
H
OH
H
P
O
OH
H
O
O
O
H
P
O
O−
CH2
O
O−
N
O
H
H
OH
OH
H
OH
H
UDP-glucosa
La UDP-glucosa es el precursor inmediato del
glucógeno y el substrato de la glucógeno sintetasa.
Síntesis de la UDP-Glucosa
O
CH2OHHN
O
H
H
OH
H
O
H
P
O
OH
H
O
O
OH
O
−
−
+
−
O
O
P
O
O
P
−
O
O
−
CH2
N
O
H
H
OH
H
OH
H
O
CH2OH
HN
O
H
O
H
O
OH
H
O
−
UTP
PPi
H
OH
P
O
glucosa-1-fosfato
H
O
O
OH
O
P
O
O
O
−
UDP-glucosa
P
O
O
CH2
−
N
O
H
HOH
H
OH
H
Los nucleótido difosfato
derivados de los
monosacáridos son los
precursores habituales en
la síntesis de otros
carbohidratos más
complejos (oligosacáridos,
glucoproteínas,
glucosaminoglicanos, etc
3
La glucógeno sintetasa forma enlaces α 1-4 glicosídicos añadiendo
unidades de glucosa al extremo 4-OH de una cadena de glucógeno
La síntesis del glucógeno sehace
por la sucesiva incorporación de
unidades de glucosa, a partir de
UDP-glucosa, con la formación de
enlaces α−1,4 glicosídicos
4
Pero el glucógeno tiene una estructura altamente ramificada...
¿Cómo se forma dicha estructura?
Cuando la longitud de una de las ramas supera un cierto tamaño, interviene un
enzima ramificante (transglicosilasa), que forma enlaces α 1-6
5 Regulación de la actividad de la glucógeno sintetasa
La glucógeno sintetasa existe bajo dos formas interconvertibles. La
forma activa no está fosforilada.
Normalmente el enzima no está fosforilado. Cuando se fosforila por la
Proteína quinasa A, o la fosforilasa quinasa, se inactiva
La síntesis de glucógeno está regulada por la disponibilidad de
substrato (UDP-Glucosa).
La glucógeno sintetasa seactiva alostéricamente por la Glucosa-6-P
Los niveles de glucosa en sangre (glucemia) se mantienen
dentro de un estrecho margen (alrededor de 6 mM), a lo
que contribuye de manera determinante el hígado.
Hiperglucemia
(diabetes mellitus)
Normal
Niveles séricos de
glucosa en ayuno
Hipoglucemia
6
La regulación de la
regulació
glucemia por el
hígado está
está
controladapor
hormonas
acción
rápida
acción
sostenida
La regulación de la síntesis/degradación del glucógeno en el hígado
con el fin de evitar un ciclo fútil...
El glucagón tiene efectos opuestos en la síntesis y la degradación del glucógeno
glucagó
sí
degradació
glucó
Glucogenolisis
Glucogenogenesis
Glucagon
Glucagon
Se activa
Se inactiva
7
La infusión de glucosa a un...
(III) El metabolismo del
glucógeno. Síntesis.
Glucogenosis
Prof. J.V. Castell
Contenido hepático de glucógeno
Variación circadiana del contenido de
glucógeno hepático
Cena
Comida
Desayuno
8
12
16
20
24
4
8
Los niveles de glucógeno hepático oscilan considerablemente. Aumentan en
el período postprandial y disminuyen en elinterprandial, con el fin de
mantener la glucemia dentro de un rango de valores estrecho y estable
1
Síntesis de glucógeno
La síntesis del glucógeno tiene lugar de una forma inversa a su degradación: se
añaden unidades de Glucosa-1-P a una estructura pre-existente de glucógeno,
y de esta manera se incrementa su tamaño molecular
Glucógeno(n) + (glucosa)*
Glucógeno (n + 1)
La reacción estácatalizada por la glucógeno sintetasa
Pero el enzima usa como substrato no glucosa 1P, sino una forma activada. En
activada
concreto, un derivado de la Glucosa-1-P más reactiva: UDP-Glucosa
UDP-
El glucógeno se degrada y se sintetiza por rutas
glucó
metabólicas diferentes, y mediante enzimas diferentes
metabó
Glucógeno
fosforilasa
Glucógeno(n) + Pi
Glucógeno (n + 1)+Glucosa-1-P
Glucógeno(n) + UDP-glucosa
Glucógeno
sintetasa
Glucógeno (n + 1)
2
O
CH2OH
HN
O
H
H
OH
H
P
O
OH
H
O
O
O
H
P
O
O−
CH2
O
O−
N
O
H
H
OH
OH
H
OH
H
UDP-glucosa
La UDP-glucosa es el precursor inmediato del
glucógeno y el substrato de la glucógeno sintetasa.
Síntesis de la UDP-Glucosa
O
CH2OHHN
O
H
H
OH
H
O
H
P
O
OH
H
O
O
OH
O
−
−
+
−
O
O
P
O
O
P
−
O
O
−
CH2
N
O
H
H
OH
H
OH
H
O
CH2OH
HN
O
H
O
H
O
OH
H
O
−
UTP
PPi
H
OH
P
O
glucosa-1-fosfato
H
O
O
OH
O
P
O
O
O
−
UDP-glucosa
P
O
O
CH2
−
N
O
H
HOH
H
OH
H
Los nucleótido difosfato
derivados de los
monosacáridos son los
precursores habituales en
la síntesis de otros
carbohidratos más
complejos (oligosacáridos,
glucoproteínas,
glucosaminoglicanos, etc
3
La glucógeno sintetasa forma enlaces α 1-4 glicosídicos añadiendo
unidades de glucosa al extremo 4-OH de una cadena de glucógeno
La síntesis del glucógeno sehace
por la sucesiva incorporación de
unidades de glucosa, a partir de
UDP-glucosa, con la formación de
enlaces α−1,4 glicosídicos
4
Pero el glucógeno tiene una estructura altamente ramificada...
¿Cómo se forma dicha estructura?
Cuando la longitud de una de las ramas supera un cierto tamaño, interviene un
enzima ramificante (transglicosilasa), que forma enlaces α 1-6
5 Regulación de la actividad de la glucógeno sintetasa
La glucógeno sintetasa existe bajo dos formas interconvertibles. La
forma activa no está fosforilada.
Normalmente el enzima no está fosforilado. Cuando se fosforila por la
Proteína quinasa A, o la fosforilasa quinasa, se inactiva
La síntesis de glucógeno está regulada por la disponibilidad de
substrato (UDP-Glucosa).
La glucógeno sintetasa seactiva alostéricamente por la Glucosa-6-P
Los niveles de glucosa en sangre (glucemia) se mantienen
dentro de un estrecho margen (alrededor de 6 mM), a lo
que contribuye de manera determinante el hígado.
Hiperglucemia
(diabetes mellitus)
Normal
Niveles séricos de
glucosa en ayuno
Hipoglucemia
6
La regulación de la
regulació
glucemia por el
hígado está
está
controladapor
hormonas
acción
rápida
acción
sostenida
La regulación de la síntesis/degradación del glucógeno en el hígado
con el fin de evitar un ciclo fútil...
El glucagón tiene efectos opuestos en la síntesis y la degradación del glucógeno
glucagó
sí
degradació
glucó
Glucogenolisis
Glucogenogenesis
Glucagon
Glucagon
Se activa
Se inactiva
7
La infusión de glucosa a un...
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