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¿QUÉ ES EL GLUCÓGENO?
El glucógeno es un
polisacárido de
reserva energética de los animales, formado por cadenas ramificadas de glucosa solubles
en agua.
Estructura
Su estructura es similar a la de
amilopectina del almidón, aunque mucho más ramificada que ésta. Está formada por
varias cadenas que contienen de 12 a 18 unidades de a-glucosas, uno de los extremos de
esta cadena se une a la siguiente cadena mediante un enlace a-1,6-glucosídico, tal y como
sucede en la amilopectina.
Una sola molécula de glucógeno puede
contener más de 120.000 moléculas de glucosa.
La importancia de que el glucógeno sea
una molécula tan ramificada es debido a que:
La ramificación aumenta su
solubilidad.
La ramificación permite la abundancia
de residuos de glucosa no reductores que van a ser los lugares de unión de las enzimas
glucógeno fosforilasa y glucógeno sintetasa, es decir, las ramificaciones facilitan
tanto la velocidad de síntesis como la de degradación del glucógeno.
Función del glucógeno
El glucógeno es el
polisacárido de
reserva energética en los animales que se almacena en el hígado (10% de la masa
hepática) y en los músculos (1% de la masa muscular) de los vertebrados. Además, puede
encontrarse pequeñas cantidades de glucógeno en ciertas células gliales del cerebro.
Gracias a la capacidad de almacenamiento
de glucógeno, se reducen al máximo los cambios de presión osmótica que la glucosa
libre podría ocasionar tanto en el interior de la célula como en el medio extracelular.
Cuando el organismo o la célula
requieren de un aporte energético de emergencia, como en los casos de tensión o alerta,
el glucógeno se degrada nuevamente a glucosa, disponible para el metabolismo energético.
En el hígado la conversión de glucosa
almacenada en forma de glucógeno a glucosa libre en sangre, está regulada por la hormona
glucagón y adrenalina. El glucógeno hepático es la principal fuente de glucosa
sanguínea sobre todo entre comidas. El glucógeno contenido en los músculos es para
energía que se consume durante la contracción muscular.
El glucógeno se almacena dentro de
vacuolas en el citoplasma de las células que lo utilizan para la glucólisis. Estas
vacuolas contienen las enzimas necesarias para la hidrólisis de glucógeno a glucosa.
Metabolismo del glucógeno
Glucogénesis
La síntesis de glucógeno a partir de
glucosa se llama glucogénesis y se produce gracias a la enzimas glucógeno sintetasas. La
adición de una molécula de glucosa al glucógeno consume dos enlaces de alta energía:
una procedente del ATP y otra que procede del UTP.
La síntesis del glucógeno tiene lugar
en varios pasos:
En primer lugar, la glucosa es
transformada en glucosa-6-fosfato, gastando una molécula de ATP.
glucosa + ATP ? glucosa-6-P + ADP
A continuación se transforma la glucosa-6-fosfato en glucosa-1-fosfato sin gasto
energético.
glucosa-6-P ?? glucosa-1-P
Se transforma la glucosa-1-fosfato en UDP-glucosa, con el gasto de un UTP.
glucosa-1-P + UTP ? UDP-glucosa + PPi
La glucógeno sintasa va uniendo UDP-glucosa para formar el glucógeno.
(glucosa)n + UDP-glucosa ? (glucosa)n+1 + UDP
Por último, una enzima crea
ramificaciones en la cadena de glucosas.
Glucogenolisis
La hidrólisis o rotura de glucógeno a
glucosa disponible metabólicamente se llama glucogenolisis, gracias a la acción
combinada de tres enzimas que son: glucógeno fosforilasa, glucantransferasa o
fosfoglucomutasa y desramificante del glucógeno, formándose glucosa-6-fosfato (glc-6-P).
Debido a la estructura tan ramificada del
glucógeno, permite la obtención de moléculas de glucosa en el momento que se necesita.
La glucógeno fosforilasa va quitando
glucosa de una rama del glucógeno hasta dejar 4 moléculas de glucosa en la rama, la
glucantransferasa toma tres de las moléculas de glucosa y las transfiere a la rama
principal y por último, la enzima desramificante quita la molécula de glucosa sobrante.
Enzimas de la glucogenolisis
Glucógeno fosforilasa: Cataliza
la escisión fosforolítica, que consiste en la separación secuencial de restos de
glucosa desde el extremo no reductor, según la reacción:
(glucosa) n + Pi3 <--------------->
(glucosa) n-1 + glucosa-1-P.
Esta reacción es muy ventajosa para la
célula, en comparación con una de hidrólisis.
Enzima desramificante del glucógeno:
La glucógeno fosforilasa no puede escidir los enlaces O-glicosídicos en alfa(1-6). La
enzima desramificante del glucógeno posee dos actividades: alfa(1-4) glucosil
transferásica que transfiere cada unidad de trisacárido al extremo no reductor, y alfa,
necesaria para que el hígado realice su función de proveedor de glucosa a otros tejidos.
glucosa-6-P + H2O2 --------------->
glucosa + Pi
Trastonos metabólicos
Glucogenosis o trastornos del metabolismo
del glucógeno: son un conjunto de nueve enfermedades genéticas, la mayoría hereditarias
que afectan la vía de formación del glucógeno y las de su utilización.
Referencias:
almidón, glucosa
DOCUMENTACIÓN
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