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METABOLISMO DEL GLUCÓGENO
TP N° 3
PROBLEMAS DE APLICACIÓN
TP N° 3 - PROBLEMAS DE APLICACIÓN
Problema 4- Glucogenólisis: A partir del glucógeno por la acción
secuencial de dos enzimas se libera glucosa-1-fosfato y glucosa:
Glucógeno fosforilasa (Hígado)
Enzima desramificante (función: transferasa y glicosidasa)
a)- ¿En qué situaciones fisiológicas se activa esta vía?
AYUNO
Liberación de GLUCAGÓN
(baja glucemia)
+
Glucógeno fosforilasa (Hígado)
GLUCÓGENO
Glucosa-1P
a)- ¿En qué situaciones fisiológicas se activa esta vía?
ESTRES
Liberación de
ADRENALINA
(necesidad de lucha, huir)
+
AMP
Adenilato ciclasa
AMP cíclico
+
Glucógeno fosforilasa (Músculo)
GLUCÓGENO
Glucosa-1P
Problema 4- Glucogenólisis
b)- Mediante un esquema realice las reacciones involucradas.
Nombre las enzimas.
1- Glucógeno fosforilasa (libera Glu-1P)
2- Enzima desramificante, con funciones:

transferasa (oligo alfa (1,4) alfa(1,4)glucantransferasa

alfa-1,6-glicosidasa (libera Glucosa sin fosforilar)
3- Fosfoglucomutasa (transforma Glu-1P a Glu-6P)
4- Glu-6P fosfatasa (libera Glucosa al torrente sanguíneo
en Hígado)
Glucogenolisis
Glu-6-P
Glucógeno fosforilasa
Enzima
desramificante
Enzima
desramificante
(1,41,4)
glucanotransfersa
(16)
glucosidasa
Glucosa
Glu-6-P
Glucógenolisis
(otro esquema simplificador !….)
-1P
-1P
Glucosa-1P
Glucosa
Glucógeno
fosforilasa
Glucosa-1P
Enzima
desramificante
Problema 4- Glucogenólisis
c)- Una de estas enzimas es un ejemplo importante de
regulación por modificación covalente.
Analice su comportamiento con un esquema simple
REGULACION POR MODIFICACION COVALENTE
Modificación de la actividad de la Glucógeno fosforilasa mediante
fosforilación: fosforilasa b (poco activa) no está fosforilada,
la fosforilasa a (muy activa) está FOSFORILADA.
Esta regulación está sometida a control hormonal.
(+)
Insulina
Fosforilasa
fosfatasa
(PPT)
Glucagón
(higado)
Fosforilasa quinasa
Adrenalina
Ca2+, AMP , músculo)
Adrenalina (músculo)
Glucagón (hígado)
Célula hepática
o muscular
Problema 5- Glucogenogénesis: En animales, el exceso de
glucosa disponible de los glúcidos de la dieta se almacenan en
forma glucógeno.
a- ¿En que situaciones fisiológicas se activa esta vía?
b-. Considerando el punto de inicio de la síntesis como
glucosa-6-fosfato, esquematice
las reacciones
involucradas señalando las enzimas que las catalizan.
c- Una de ellas se regula de manera recíproca a la
enzima de la glucogenólisis. Analice su comportamiento
a- ¿En que situaciones fisiológicas se activa esta vía?
Cuando la Glucógeno sintasa (GS) está fosforilada es poco activa (GSb), mientras que
cuando se encuentra desfosforilada es muy activa (GSa). Esta regulación está
sometida a control hormonal.
PERÍODO POSTPRANDIAL (hiperglucemia al final de la ingesta)
Liberación de
INSULINA
P
(+)
Glucógeno sintasa
“b”
(poco activa)
GLUCÓGENO
P
Fosfatasa
Glucógeno sintasa
“a”
(activa)
Glucosa-1P
GLUCOGENOGENESIS
¿Qué enzimas están involucradas?
1) Fosforilación de Glucosa en el C-6
por acción de hexoquinasas (Glucoquinasa)
2) Formación de Glucosa-1P, a partir de Glucosa-6P
por acción de fosfoglucomutasa
3) “Activación” de Glucosa-1P, a UDP-Glucosa
por acción de UDP-glucosa pirofosforilasa
4) Elongación de la cadena de Glucógeno: adición de Glucosa en una
molécula de Glucógeno preexistente o a la proteína Glucogenina
por acción de glucógeno sintasa
5) Formación de ramificaciones
por acción de enzima ramificante
GLUCOGENOGENESIS b-. Considerando el punto de inicio de la síntesis como glucosa6-fosfato, esquematice las reacciones involucradas señale las enzimas
Etapa 1) Fosforilación de Glucosa en el C-6
por acción de hexoquinasas
Repasar Vía Glicolítica……q
Etapa 2) Formación de Glucosa-1P
Fosfoglucomutasa (Mg2+, Glu 1,6 bisP)
Glucosa-6-P
Glucosa-1-P
Etapa 3) “Activación” de Glucosa-1P
UDP-glucosa pirofosforilasa
Glucosa-1-P + UTP
UDP-Glucosa +
2 Pi
pirofosfatasa
PPi
GLUCOGENOGENESIS
Etapa 4) Elongación de la cadena de Glucógeno
Glucógeno sintasa
UDP-Glucosa + Glucógeno (n) (preexistente
ó
“Glucogenina”)
Glucógeno (n+ 1) + UDP
Etapa 5)
Ramificación: una enzima ramificante (amilo (1,4 →1,6)- glucosil
transferasa) traslada una cadena terminal de unos seis o siete
residuos de glucosa, a un grupo hidroxilo situado en la posición 6 de
un residuo de glucosa en el interior del polímero formándose
enlaces (1->6) en los puntos de ramificación.
Enzima ramificante
Punto de
ramificación
(α-1,6)
Extremos
no reductores
c- Una de ellas se regula de manera recíproca a la
enzima de la glucogenólisis.
Analice su comportamiento
Glucógeno sintasa
Regulación de la
GLUCÓGENO-GENESIS
Glucógeno sintasa
Hormonal
(+) Insulina
(-) Adrenalina ó Glucagón
Regulación de la
modificación covalente
Alostérica
(+) Glucosa-6-fosfato
(-)Ca++
(-) Glucógeno
Glucógeno sintasa
MODIFICACIÓN COVALENTE
regulada por hormonas
Cuando la Glucógeno sintasa (GS) está fosforilada es poco activa (GSb),
mientras que cuando se encuentra desfosforilada es muy activa (GSa). Esta
regulación está sometida a control hormonal.
INSULINA
(+)
Fosfatasa
Sintasa B
P
ADRENALINA
GLUCAGÓN
Sintasa A
(muy activa)
(poco
activa)
(+)
ADP
P
Quinasa
ATP
Problema 6- En condiciones de hipoglucemia se
libera la hormona glucagón, debido a su acción se
incrementan los niveles de AMPc intracelular.
Fundamente cómo se encontrarán los siguientes
procesos en esta condición y sus consecuencias
para la glucemia:
a) glucogenogénesis.
b) glucogenólisis
Problema 6
HIPOGLUCEMIA
GLUCAGÓN
-
+
GLUCÓGENOGENESIS
GLUCEMIA
GLUCÓGENOLISIS
7- En condiciones de hiperglucemia, se libera la
hormona insulina. Esta hormona, entre otros
efectos, activa enzimas con acción de proteínas
fosfatasas.
Argumente cómo se encontrarán los siguientes
procesos en tal condición y señale sus
consecuencias para la glucemia:
a) glucogenogénesis.
b) glucogenólisis
Problema 7
HIPERGLUCEMIA
INSULINA
-
+
GLUCÓGENOGENESIS
GLUCEMIA
GLUCÓGENOLISIS
LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica",
Ed. Omega, 4ª ed. (2008).
LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica",
Ed. Omega, 4ª ed. (2008).
LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica",
Ed. Omega, 4ª ed. (2008).
LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica",
Ed. Omega, 4ª ed. (2008).
Bibliografía
1- BLANCO A., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 8a edic., Bs. As. (2007).
2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).
3- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona
(2010).
4- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los
Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis.