11GLUCOGENOLISIS
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Glucognesis y glucogenlisisGlucogenlisis
Glucognesis
La degradacin de glocgeno a glucosa se conoce como GLUCOGENLISIS Mientras que la formacin de glucosa en glucgeno para su almacenaje se conoce como GLUCOGNESIS
Glucgeno
CH2OH H H OH OH H CH 2OH H OH H OH O H OH H H O H OH CH 2OH O H OH H H O H H O H
CH2OH O H OH H H OH H 1 O 6 CH 2 5 H OH 3 H CH2OH O H 2 OH 1 O H H H 4 OH H O H O OH H
glucgeno
CH 2OH H H OH H O H OH OH H
H O
H 4
OH
Glucgeno es un polmero de glucosa formado por 2 diferentes tipos de enlaces glucosdicos: Enlaces a(14) glucosdicos principalmente Enlaces a(16) glucosdicos para su ramificacin
La molcula de glucgeno puede ser tan grande como desee. Aproximadamente cada 8 o 12 residuos de glucosa se presenta una ramificacin , enlaces a(16).
El catabolismo del glucgeno inicia por los extremos no reductores
Enzimas que participan en la degradacin del glucgenoCH2OH H OH H OH O H OH H H OPO32
glucose-1-phosphate
Etapa 1. Acortamiento de la cadena. Enzima Glucgeno Fosforilasa. Hidroliza el enlace a(14) glucosdico del glucgeno para convertirlo en glucosa-1-fosfato. La reaccin es: glucgeno(n residuos) + Pi Enzima glucogeno (n1 residuos) + glucosa-1-fosfato
H O P O O N H O C H2 C
O OH
CH3
pyridoxal phosphate (PLP)
Piridoxal Fosfato (PLP),Es un derivado de la vitamina B6, que sirve como grupo prosttico para la enzima glucgeno fosforilasa
Un sitio de almacenamiento de glucgeno de la superficie de la enzima se une a una partcula de glucgeno
Dada la distancia entre el sitio activo y el de almacenaje, la fosforilasa solo puede romper los enlaces a(14) glucosdicos que estn antes de una ramificacin de 4 residuos. A esto se le llama Dextrina limite".
Enzima desramificante Glucotransferasa
Enzima Desramificante Tiene 2 sitios activos independientes: La Glucotransferasa Que transfiere 3 residuos de glucosa de una rama a otra disminuyendo la ramificacin a 1 glucosa La a(16) glucosidasa Realiza la desramificacin de esa glucosa hidrolizando el enlace a(16) , generando glucosa libre.O H OPO32 H OH
Enzima desramificante Glucosidasa
Glucgeno fosforilasa
CH2OH H OH H H OH
glucose-1-phosphate
El principal producto de la degradacin del glucgeno es la glucosa1-fosfato
Enzyme-Ser-OPO32 CH2OH H OH H OH O H OH H H OPO32 H
Enzyme-Ser-OH CH2OPO32 O OH H H FOSFOGLUCOMUTASA H OH OH H H
Enzyme-Ser-OPO32 CH2OPO32 O H OH H H OH OH H
OPO32
OH
glucose-1-phosphate
glucose-6-phosphate
Fosfoglucomutasa cataliza la reaccin reversible de: glucosa-1-fosfato glucosa-6-fosfato
Glycogen
Glucose-1-P
Glucose Hexokinase or Glucokinase Glucose-6-Pase Glucose-6-P Glucose + Pi Glycolysis Pathway
Pyruvate Glucose metabolism in liver.Glucosa-6-fosfato puede entrar a la Glucolisis (Hgado) o ser desfosforilada para liberar glucosa en sangre En higado la Glucosa-6-fosfatasa cataliza la siguiente reaccin: glucosa-6-fosfato + H2O glucosa + Pi A la mayora de los otros tejidos les falta esta enzima
Glucognesis
Glucognesis
Reaccin 1. Primero la fosfoglucomutasa cataliza la conversin de glucosa 6-fosfato a glucosa 1 fosfato. Reaccin 2. La glucosa 1 fosfato es activada al reaccinar con uridina trifosfato (UTP) para formar UDP-glucosa y pirofosfato inorgnico
Reaccion 3. La glucgeno sintasa cataliza la reaccin del residuo de glucosa de la UDP-glucosa al extremo no reductor del glucgeno Reaccin 4. La enzima ramificante glucosiltransferasa acta cada 8 a 12 residuos de glucosa
UDP-Glucose PyrophosphorylaseCH2OH H H OH OH H OH O H O H O P O
O HN O O CH2 H H OH N
O O
O O
O O
+
O
P O
P O
P O
O H H OH
glucose-1-phosphatePPiCH2OH H H OH OH H OH O H O H O P O
UTPO HN O O
O O P O CH2 H H OH
N
O H H OH
UDP-glucose
O CH2OH HN O H OH OH H OH H O H O P O
Sntesis de Glucgeno
H
O O P O
O O CH2 H H OH
N
O H H OH
UDP-glucose
Glucosa Uridin difosfato (UDP-glucosa) es el precursor inmediato para la sntesis de glucgeno. Los residuos de glucosa son adicionados al glucgeno. UDP-glucosa es el substrato y UDP es liberado como producto de reaccin. Los azcares nucletidos difosfato son precursores para la sntesis de otros carbohidratos ms complejos, incluyendo los oligosacridos y las glicoprotenas.
El primer residuo de glucosa se une covalentemente a la proteina glucogenina en el grupo OHtirosina y posteriormente se da la elongacin
Glucogenina inicia la sntesis de glucgeno Glucogenina es una enzima que cataliza la unin de una molcula de glucosa a uno de sus residuos de tirosina.
Glycogenina es un dimero, que se encuentran glucosiladas una a otra.
Tyr active site
active site Tyr
Glycogenin dimer
6 CH
2OH
H4
5
O H OH H2
UDP-glucoseH O1
tyrosine residue of GlycogeninO C O Uridine HO C CH H2 NH O P O
OH
3
O H OH
P O6 CH
O
2OH
O-linked H glucose residue 4OH
5
O H OH H2
H C1
O
3
O H OH
C CH H2 NH
+ UDP
CH2OH CH2OH Un puente glucosdicoOse forma entre el carbono O H H H H anomrico C1 de la glucosa proveniente de la UDPH H C O H H OH OH glucosa y el grupo hidroxilo de una tirosina de una O C CH O OH H2 deHlas cadenas de H Glucogenina. la OH NH OH
UDP es liberado como un producto.
O-linked glucose H residue 4OH
6 CH 5
2OH
O H OH H2
H C1
O
3
O H OH
UDP-glucoseCH2OH H H OH OH H OH O H O H
C CH H2 NH
+ UDP
CH2OH H H OH O H O H OH H C C CH H2 NH O
+ UDP
a(14) linkage
Glucogenina cataliza la glucosilacin del C4 de la glucosa anclada (UDPglucosa atraves de un donador), para formar un disacrido con la unin glucosidica a(14). Esto se repite hasta formar un polimero de glucosa lineal corto con uniones glucosdicos a(14) unidos a la glucogenina.
Glucogeno Sintasa entonces cataliza la elongacin de cadenas de glucgeno iniciadas por Glucogenina. Esta enzima acta solo cuando existe un cebador de por lo menos 4 a 8 residuos de glucosa
Glucogeno Sintasa cataliza la transferencia de la glucosa del UDP-glucosa al grupo hidroxilo del C4 del residuo terminal de una cadena de glucgeno para formar un enlace glucosdico a(1 4) : glycogeno(n residues) + UDP-glucosa glycogeno(n +1 residues) + UDP Una enzima ramificante transfiere un segmento de la cadena de glucgeno del segmento final al hidroxilo del C6 de un residuo de glucosa para formar la ramificacin a(16)
La enzima ramificante acta cada 7 residuos de glucosa (enzima amilo (1,41,6) transglicosilasa). Esta enzima corta los 7 residuos de una cadena larga y los transfiere por union (1,6) a una posicin de por lo menos 4 residuos de glucosa