Regulación glucólisis - gluconeogénesis · hígado: contenía un 40% de glucógeno y este no se...
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Regulación glucólisis - gluconeogénesis
Fructosa-2,6-Difosfatasa
Fosfo-fructo-Quinasa-2
Activador alostérico de la
Fosfo-fructo-Quinasa-1
Inhibidor alostérico de la
F-1,6 di Fosfatasa
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METABOLISMO DEL GLUCÓGENO
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• Glucógeno se almacena:
– En hígado:
aprox. 10% del peso del hígado es glucógeno
– En músculo:
aprox. un 1-2%
Concentración en el citosol del hígado:
– Si fuera toda la glucosa disuelta: 0,4M
– En forma de glucógeno: 0,01mM
ósmosis!
• Grasa almacena energía pero no es glucogénica... el cerebro necesita glucosa
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• Glucógeno se almacena:
En el citosol
En forma de gránulos de glucógeno con:
– Glucógeno
– Las enzimas que lo sintetizan y que lo degradan
– Reguladores de las enzimas
• Glucógeno se agota:
– El del músculo:
<1h de ejercicio intenso
– El del hígado:
12-24h de ayuno
Glucógeno
de la dieta…
Glucosa
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GLUCOGENÓLISIS
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Glucogenólisis
• Degradación de glucógeno a glucosa
• En el citoplasma
• Contraria a la glucógenogénesis PERO
• Sin enzimas en común (exc. la fosfoglucomutasa)
• Regulada por hormonas
• Cuando glucosa sanguínea baja
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Glucogenólisis
Enzimas:
• Glucógeno fosforilasa
Glucógeno (a 1-4) glucosa-1-P
• Enzima desramificante
Transfiere 3 glucosas a otra rama
Hidroliza el enlace (a 1-6)
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Glucogenólisis
Reacción de la glucógeno fosforilasa
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Glucogenólisis
Reacción de la glucógeno fosforilasa
• Parte de la energía del enlace glucosídico se conserva en el éster-fosfato
• Coenzima: piridoxal-P• Sustrato:
• enlaces (a1-4) • extremos no-reductores del
glucógeno……hasta 4 glucosas antes del
enlace (a1-6)
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Glucogenólisis
Acción de la enzima desramificante
= oligo (a1-6) a (a1-4) glucantransferasa
2 reacciones consecutivas:
•Transfiere 3 glucosas
•Hidroliza enlace (a1-6)
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Producto de la Glucogenólisis
Se forma Glucosa-1-P Fosfoglucomutasa (reversible)
Glucosa-6-P
Músculo Hígado:
Glicólisis G-6-Fosfatasa Glucosa
Energía Sale a la sangre:
Glicemia
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Después de la Glucogenólisis
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Producto de la Glucogenólisis
En hígado:
La Glucosa-6-fosfatasa está en el retículo endoplasmático
Se separa la reacción
de las de la glicólisis(La fosfatasa abortaría
la glicólisis)
Músculo no tiene la enzima:
No puede exportar glucosa
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Regulación Glucogenólisis
• Glucógeno fosforilasa:
– es activa fosforilada
– es inactiva defosforilada
Glucógeno fosforilasa
[Glucógeno (a 1-4) glucosa-1-P]
-Glucógeno fosforilasa quinasa
Proteín quinasa A
-Glucógeno fosforilasa fosfatasa
+
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GLUCOGENOGÉNESIS
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Glucogenogénesis
• Síntesis de glucógeno a partir de glucosa
• En el citoplasma
• Contraria a la glucogenólisis PERO
• Sin enzimas en común (exc. la fosfoglucomutasa)
• Más en el hígado y el músculo
• Se activa con excesos de glucosa: después de comer
• Regulada por hormonas
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• Glucosa
• Glucosa-6-P
• Glucosa-1-P UTP
-- UDPG pirofosforilasa --
• UDP-glucosa = UDP-G PPi
glucógeno sintasa
UDP-glucosa + glucógenon glucógenon+1 + UDP
• Se une al extremo no reductor de las ramas de glucógeno
• Además: enzimas ramificantes: enlaces (a 1-6)
Glucogenogénesis
enlaces (a 1-4)
Energía
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Glucogenogénesis
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GlucogenogénesisReacción de la UDPG pirofosforilasa
= UDPG fosfato uridil transferasa
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Glucogenogénesis
Reacción de la glucógeno sintasa = (a1-4) a (a1-6) a transglucosilasa
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Glucogenogénesis
Reacción de la enzima ramificante
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Glucogenogénesis
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Inicio de la Glucogenogénesis
Acción de la glucogenina:
• La Glucógeno sintasa no puede iniciar una cadena nueva: necesita un cebador donde ir uniendo glucosas
Proteína glucogenina:
• Actividad glucosiltransferasa
• Aá Tirosina-OH glucosa UDPG
• Alargamiento hasta 6-7 glucosas…
…luego la Glucógeno Sintasa y la ramificante
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La glucogenina:
queda encerrada dentro de la molécula de glucógeno, unida al único extremo reductor
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Regulación Glucogenogénesis
• Glucógeno sintasa:
– es activa defosforilada
– es inactiva fosforilada
Glucógeno sintasa
[UDP-glucosa Glucógeno (a 1-4)]
Quinasa
Proteín quinasa A
Fosfatasa
-+
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Regulación de vías del glucógeno
Regulación de enzimas:
• Glucógeno sintasa
– es activa defosforilada
– es inactiva fosforilada
• Glucógeno fosforilasa
– es inactiva defosforilada
– es activa fosforilada
-Misma señal
-efecto contrario
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Regulación de vías del glucógeno
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Funciones de las reservas de glucógeno en músculo e hígado
•Glucógeno= principal fuente de energía para la contracción del músculo
•En el hígado se obtiene la mayor parte de la energía de la oxidación de los ác. grasos glucógeno = fuente de glucosa sanguínea para el catabolismo en otros tejidos
•Hígado funciona como “glucostato”: regulación de la glucógeno sintasa y la fosforilasa. Vmax de las dos vías es similar.
•En músculo la Vmax de glucogenólisis es 300x mayor que la de glucogenogénesis.
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Enfermedades de almacenamiento del glucógeno
La acumulación de glucógeno anormal se debe a un fallo en su degradación.
•Enfermedad de von Gierke:
Niña de 8 años con aumento crónico en el tamaño del hígado: contenía un 40% de glucógeno y este no se podía degradar por extractos del hígado.
Déficit en el retículo endoplásmico de la Glucosa-6-P fosfatasa o de la translocasa
• Algunos casos provocan muerte por insuficiencia hepática
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Enfermedades de almacenamiento del glucógeno
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Enfermedades de almacenamiento del glucógeno
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Enfermedades de almacenamiento del glucógeno