Glucogenesis

Glucogénesis
(Biosíntesis del glucógeno)
La glucógeno sintasa cataliza la reacción entre el glucógeno que contiene n residuos glucosilo (glucógeno) con la UDP-glucosa para formar un nuevo enlace α-1,4 glucosídico y UDP. Esta reacción de transferencia procede con la pérdidade un enlace de alta energía y es exergónica. Este proceso se repite hasta que se forma una cadena que se extienda 12-16grupos glucosilo desde el punto de ramificación.
La enzima ramificadora (amilo-1,4-1,6-transglucosilasa) cataliza la formación de una rama α-1,6 en la porción proximal de la cadena donadora. La reacción de la enzima ramificadora no requiere disponer de más energía química.
La reacción de la glucógeno sintasa requiere de un iniciador al cual se añaden los grupos glucosilo. La síntesis inicial delglucógeno requiere de una proteína llamada glucogenina, que funciona como iniciador. La glucogenina reacciona con la UDP- glucosa para formar una proteína glucosilada en un proceso autocatalítico. El residuo de glucosa se une a un grupo tirosil hidroxilo. Después de la adición de unos 8 residuos glucosilo, el complejo oligosacárido- proteína funciona como iniciador al cual se pueden unir residuosglucosilo adicionales para formar una macromolécula de glucógeno sintetizada por la glucógeno sintasa.
Desde el punto de vista bioenergético, la reacción de la enzima ramificadora es isoergónica porque los reactantes y productos contienen solo enlaces de baja energía. Sin embargo la reacción no es reversible, como en el caso de la mayor parte de reacciones La demostración de la naturalezairreversible de la reacción se fundamenta en:
* La existencia en el hombre de un error innato del metabolismo (enfermedad por almacenamiento de glucógeno tipo III) en el cual el defecto bioquímico es la actividad inadecuada de la enzima desramificadora.
Si la reacción de la enzima ramificadora fuera reversible, una enzima podría catalizar tanto a la formación como a la eliminación de lasramificaciones.

* Además existe otra enfermedad por almacenamiento de glucógeno (tipo IV), producida por la actividad deficiente de la enzima ramificadora.
Ambas enfermedades causan la acumulación inapropiada de glucógeno y son ejemplos de enfermedades por almacenamiento de glucógeno.

Glucogenólisis
(Degradación del glucógeno)

Para la Glucogenólisis se necesitan dos enzimas. La glucógenofosforilasa (generalmente llamada fosforilasa) que cataliza una reacción entre el glucógeno y el fosfato para producir glucosa 1-fosfato y glucógeno. La fosforilasa contiene fosfato de piridoxal, el grupo fosfato actúa como donador de protones.
Las reacciones de fosforilasa ocurren hasta que se llega a una unidad glucosilo, aproximadamente a cuatro residuos de un punto de ramificación.

Entoncesuna sola proteína con dos funciones enzimáticas, la llamada enzima desramificadora, elimina la ramificación por un proceso de dos pasos.

La actividad de la enzima transglucosilasa de la enzima desramificadora transfiere un fragmento triglucosilo al extremo final de la cadena. Esta reacción que es isoergónica no requiere energía adicional.
La mayor parte de los residuos glucosilo del glucógenoson liberados como ésteres de fosfato por la reacción de la fosforilasa. La glucosa 1-fosfato resultante es convertida a glucosa 6-fosfatopor catálisis de la fosfoglucomutasa que luego por hidrólisis exergónica se forma glucosa libre que es liberada al torrente sanguineo. Cerca de 10%de los residuos son liberados de manera hidrolítica como glucosa libre por la acción desramificadora.

Latransducción de señales, es decir el proceso por el cual una molécula extracelular afecta la función intracelular es regulado por el AMP cíclico que actúa como segundo mensajero y es intracelular, el primer mensajero es la hormona, el neurotransmisor o el mediador local el cual es extracelular.

El glucagon (una hormona) produce hiperglucemia rápidamente (elevación de los niveles de glucosa en el...