Glucogenosintesis
Páginas: 6 (1282 palabras)
Publicado: 29 de marzo de 2012
Bioquímica hepática
(III) El metabolismo del glucógeno. Síntesis. Glucogenosis
Prof. J.V. Castell
Variación circadiana del contenido de glucógeno hepático
Contenido hepático de glucógeno Comida Cena
Desayuno
8
12
16
20
24
4
8
Los niveles de glucógeno hepático oscilan considerablemente. Aumentan en el período postprandial y disminuyen en el interprandial, conel 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)*
La reacción está catalizada por la glucógenosintetasa
Glucógeno (n + 1)
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
Glucógenosintetasa
Glucógeno(n) + UDP-glucosa
Glucógeno (n + 1)
2
O CH2OH H H OH OH H OH O H O H O P O− O O P O− H OH O CH2 H O N HN
O H H OH
UDP-glucosa
La UDP-glucosa es el precursor inmediato del glucógeno y el substrato de la glucógeno sintetasa.
Síntesis de la UDP-Glucosa
CH2OH H H OH OH H OH O H O H O P O
−
O HN O N
O O
−
O O
−
O O
−
+
−
O
P O
P OP O
−
O
CH2 H H OH
O H H OH
glucosa-1-fosfato
PPi
CH2OH H H OH OH H OH O H O H O P O
−
UTP
O HN O O
−
O O P O CH2 H H OH
N
O H H OH
UDP-glucosa
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 glucógenosintetasa forma enlaces α 1-4 glicosídicos añadiendo unidades de glucosa al extremo 4-OH de una cadena de glucógeno
La síntesis del glucógeno se hace 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 lalongitud 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 fosforilasaquinasa, se inactiva La síntesis de glucógeno está regulada por la disponibilidad de substrato (UDP-Glucosa). La glucógeno sintetasa se activa 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)
NormalHipoglucemia
Niveles séricos de glucosa en ayuno
6
La regulación de la regulació glucemia por el hígado está está controlada por 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 glucóGlucogenolisis
Glucagon
Glucogenogenesis
Glucagon
Se activa
Se inactiva
7
La infusión de glucosa a un animal en ayunas invierte rápidamente el estado de activación de los dos enzimas clave del metabolismo del glucógeno provocado por un aumento de la insulina circulante
La insulina que se libera del páncreas en respuesta a una elevación de la glucemia, desencadena una cascada de...
(III) El metabolismo del glucógeno. Síntesis. Glucogenosis
Prof. J.V. Castell
Variación circadiana del contenido de glucógeno hepático
Contenido hepático de glucógeno Comida Cena
Desayuno
8
12
16
20
24
4
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Los niveles de glucógeno hepático oscilan considerablemente. Aumentan en el período postprandial y disminuyen en el interprandial, conel 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)*
La reacción está catalizada por la glucógenosintetasa
Glucógeno (n + 1)
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
Glucógenosintetasa
Glucógeno(n) + UDP-glucosa
Glucógeno (n + 1)
2
O CH2OH H H OH OH H OH O H O H O P O− O O P O− H OH O CH2 H O N HN
O H H OH
UDP-glucosa
La UDP-glucosa es el precursor inmediato del glucógeno y el substrato de la glucógeno sintetasa.
Síntesis de la UDP-Glucosa
CH2OH H H OH OH H OH O H O H O P O
−
O HN O N
O O
−
O O
−
O O
−
+
−
O
P O
P OP O
−
O
CH2 H H OH
O H H OH
glucosa-1-fosfato
PPi
CH2OH H H OH OH H OH O H O H O P O
−
UTP
O HN O O
−
O O P O CH2 H H OH
N
O H H OH
UDP-glucosa
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 glucógenosintetasa forma enlaces α 1-4 glicosídicos añadiendo unidades de glucosa al extremo 4-OH de una cadena de glucógeno
La síntesis del glucógeno se hace 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 lalongitud 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 fosforilasaquinasa, se inactiva La síntesis de glucógeno está regulada por la disponibilidad de substrato (UDP-Glucosa). La glucógeno sintetasa se activa 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)
NormalHipoglucemia
Niveles séricos de glucosa en ayuno
6
La regulación de la regulació glucemia por el hígado está está controlada por 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 glucóGlucogenolisis
Glucagon
Glucogenogenesis
Glucagon
Se activa
Se inactiva
7
La infusión de glucosa a un animal en ayunas invierte rápidamente el estado de activación de los dos enzimas clave del metabolismo del glucógeno provocado por un aumento de la insulina circulante
La insulina que se libera del páncreas en respuesta a una elevación de la glucemia, desencadena una cascada de...
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