Tema 16: Metabolismo del Glucógeno - Glucogenogénesis

Tema 16: Metabolismo del Glucógeno - Glucogenogénesis

Glucógeno:

Es una molécula de reserva energética, es decir, que almacena energía. Es una molécula que nuestro organismo la utilizará en el momento que la necesite, por falta de nutrientes provenientes de la dieta alimenticia, donde se realiza la Glucogenolisis (Degradación de Glucógeno), o por mucho consumo de glucosa a través de carbohidratos, donde se realiza la Glucogenogénesis (Síntesis de Glucógeno). Desde ese momento se comenzará a hablar de Glucogenogénesis o Glucogenolisis.

Esta molécula es un Polisacáridos (Carbohidrato) de varias unidades de Glucosa repetidas unidas una de otra, y para que ella pueda ser de reservorio necesita ramificarse. Ella es parecida a un Bonsái. Cada cadena de Glucógeno tiene de 12 a 18 unidades de Glucosa, es decir, sí se produce una cadena larga no se almacena, porque ella necesita ramificarse para que pueda ser reservada.

Cada molécula de Glucógeno tiene aproximadamente 120.000 moléculas de Glucosa. Y éste se almacena en dos lugares básicamente:

1. En el Hígado: se almacena el 10% de Glucógeno (400g).
2. En el Músculo: se almacena el 1% de Glucógeno (550g).

El 10% del glucógeno esta a nivel hepático, y un hígado pesa aproximadamente en una persona de 70Kg unos 4Kg, lo que quiere decir que el colágeno en el hígado pesa 400g. En el músculo se almacena el 1% del glucógeno, pero en una persona promedio de 70Kg la musculatura tiene un peso aproximado de 55Kg, lo que da que el glucógeno muscular tiene un peso de 550g, lo que hace que exista mayor glucógeno en el músculo que en el hígado.

Este glucógeno lo utiliza el organismo cuando necesita energía o lo sintetiza cuando hay mucha energía. Sí por ejemplo se dura 24 horas sin comer nada, la energía que se utiliza para realizar totas las acciones que llevamos acabo en ese tiempo que no se a percibido energía por medio de la alimentación proviene del glucógeno. Entre 12 y 24 horas (1 día) máximo 48 horas (3 días) se degrada el glucógeno hepático, pero sí seguimos en actividades sin percibir nada de alimentos al degradar todo el glucógeno hepático se comienza a degradar el glucógeno muscular, que dura aproximadamente 4 días, máximo 7 días de reserva. Por lo que se tiene que el ser humano puede durar 1 día máximo 2 sin comer degradando el glucógeno hepático pero sí continua desde esos 1 o 2 días se comienza a degradar el glucógeno muscular que le alcanza de 4 a 7 días otorgándole energía. Sí no se percibe energía aún después de toda esta degradación de glucógeno, en el organismo aumenta el ácido úrico, la urea, y se comienza a producir cetonas.

Diferencias entre el Glucógeno Hepático y el Glucógeno Muscular:

1. La Cantidad de glucógeno reservado: en el hígado el 10% (400g aprox.) y en los músculos 1% (550g aprox.).

1. Las funciones: el glucógeno hepático se degrada hasta glucosa completamente, por lo que ella aporta azúcar cuando el organismo necesita azúcar. Sí el cerebro necesita azúcar le envía una orden al hígado para que éste degrade el colágeno hasta glucosa completamente libre y sale hacia la sangre, esto es gracias a una enzima que únicamente esta nivel hepático que es la Glucosa-6-fosfatasa. Lo que quiere decir que el glucógeno a nivel muscular no sale a la sangre como glucosa sino se degrada hasta Glucosa-1-fostafo y hasta allí queda. Por lo que el glucógeno muscular solo sirve para la contracción y movilidad muscular.

1. Regulación Hormonal: cuando se ingiere demasiado carbohidrato este se debe convertir en glucógeno, por lo que se tienen grandes cantidades de glucógeno en nuestro organismo, la Insulina es una hormona que se segrega a nivel pancreático, y ella se encarga de dar la orden para la síntesis del glucógeno, la insulina se encuentra en todo nuestro organismo. Cuando no se ingieren alimentos se comienza a degradar el glucógeno ya almacenado, y allí actúan dos hormonas: la Adrenalina y el Glucagón, éstas son las encargadas de la glucogenolisis. A nivel hepático se encuentran estas tres enzimas pero a nivel muscular solo se encuentran la Insulina y la Adrenalina, el Glucagón no se encuentra en los músculos.

Glucógeno y su relación con rutas metabólicas:

• De la Ruta Pentosa Fosfato se obtienen carbohidratos, de donde se toma esa glucosa y se va a formar hasta glucógeno, esto se llama Glucogenogénesis. Después de tener ese glucógeno se va a degradar para obtener de nuevo glucosa, esto se llama Glucogenolisis. Existen otras vías de degradación de la glucosa como lo es la Glucolisis y también existen otras rutas para obtener azúcares a parte de la ruta pentosa-fosfato como lo es la Gluconeogénesis. Éste último es la formación de glucosa a través de compuestos no carbonados.
• La Glucogenogénesis es la formación de glucógeno a partir de la glucosa y la Gluconeogénesis es la formación de azúcares (glucosa) a partir de compuestos no carbonados.[pic 1]

Glucogenogénesis:

1ra Reacción: Una molécula de Glucosa a través de la enzima Hexoquinasa (en células hepáticas) o Glucoquinasa (en células musculares), se fosforila con un ATP liberando ADP y transformándola en Glucosa-6-Fosfato.[pic 2]

2da Reacción: La Glucosa-6-Fosfato a través de la Fosfoglucomutasa se transforma en una Glucosa-1-Fosfato.

3ra Reacción: La Glucosa-1-Fosfato a través de la enzima UDP-Glucosa Pirofosforilasa se fosforila pero esta vez con un UTP (Uridin Trifosfato) liberando 1 PPi (Pirofosfato = 2 P) y transformándola en UDP-Glucosa.[pic 3][pic 4]

4ta Reacción: La UDP-Glucosa a través de la enzima Glucógeno Sintetasa se desfosforila, pierde el UDP uniéndose a una cadena de Glucógeno ya preconcebida por enlaces α1,4. A partir de la UDP-Glucosa se comienza a sintetizar el Glucógeno.[pic 5]

5ta Reacción: Esta cadena de Glucógeno de enlaces 1,4 cuando llega de 12 a 18 glucosas necesita ramificarse por que actúa la enzima Ramificadora del Glucógeno que se encarga de ramificar la cadena con enlaces glucosídicos α1,6.[pic 6]

Puesto que la glucógeno sintasa necesita de una cadena ya empezada para empezar su acción, hay otra enzima que se encarga de catalizar la génesis (origen) del glucógeno, es la glucogenina, capaz de crear un enlace covalente entre un grupo hidroxilo (-OH) de tirosina y fijar la primera glucosa de la cadena, acto seguido podrá actuar la glucógeno sintasa y llevadas unas 10-12 glucosas la glucogenina dejará de ser imprescindible separándose para dar lugar a espacio para las ramificaciones siguientes.

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