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

ESTRES Liberación de ADRENALINA(necesidad de lucha, huir)

+

Glucógeno fosforilasa (Músculo)

AMPAdenilato ciclasa

AMP cíclico

+

GLUCÓGENO Glucosa-1P

a)- ¿En qué situaciones fisiológicas se activa esta vía?

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)

Glucógeno fosforilasa

Glucogenolisis

Enzima desramificante

(1,41,4) glucanotransfersa

Enzima desramificante

(16) glucosidasa

Glucosa

Glu-6-P

Glu-6-P

Fosfogluco-

mutasa

Hexoquinasa

Glucógenolisis(otro esquema simplificador !….)

Glucógeno fosforilasa

Enzima desramificante

-1P-1P

Glucosa

Glucosa-1P

Glucosa-1P

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 COVALENTEModificación 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.

Fosforilasa fosfatasa

(PPT)Fosforilasa quinasa

Glucagón(higado)

AdrenalinaCa2+, AMP , músculo)

Insulina(+)

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.

Glucógeno sintasa “a”

(activa)

Glucógeno sintasa “b”

(poco activa)P

Fosfatasa PLiberación de INSULINA

(+)

PERÍODO POSTPRANDIAL (hiperglucemia al final de la ingesta)

GLUCÓGENO Glucosa-1P

¿Qué enzimas están involucradas?

GLUCOGENOGENESIS

1) Fosforilación de Glucosa en el C-6 por acción de hexoquinasas (Glucoquinasa)

2) Formación de Glucosa-1P, a partir de Glucosa-6Ppor acción de fosfoglucomutasa

3) “Activación” de Glucosa-1P, a UDP-Glucosapor 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 ramificacionespor acción de enzima ramificante

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 + PPi 2 Pipirofosfatasa

GLUCOGENOGENESIS b-. Considerando el punto de inicio de la síntesis como glucosa-6-fosfato, esquematice las reacciones involucradas señale las enzimas

Etapa 1) Fosforilación de Glucosa en el C-6 por acción de hexoquinasasRepasar Vía Glicolítica……q

Etapa 4) Elongación de la cadena de Glucógeno

Glucógeno sintasa

UDP-Glucosa + Glucógeno (n) (preexistenteó

“Glucogenina”)

Glucógeno (n+ 1) + UDP

Unión a-1,4

GLUCOGENOGENESIS

Enzima ramificante

Extremos no reductores

Punto de ramificación

(α-1,6)

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.

c- Una de ellas se regula de manera recíproca a la enzima de la glucogenólisis. Analice su comportamiento

Glucógeno sintasa

Hormonal

(+) Insulina(-) Adrenalina ó Glucagón

Regulación de la GLUCÓGENO-GENESIS

Alostérica

(+) Glucosa-6-fosfato(-)Ca++

(-) Glucógeno

Glucógeno sintasa

Regulación de la

modificación covalente

Glucógeno sintasa MODIFICACIÓN COVALENTE

regulada por hormonasCuando 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.

Sintasa A(muy activa)

Sintasa B (poco activa)P

Fosfatasa P

Quinasa

ATPADP

INSULINA

ADRENALINAGLUCAGÓN

(+)

(+)

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

HIPOGLUCEMIA

GLUCAGÓN

+

GLUCÓGENOLISIS

-GLUCÓGENOGENESIS

GLUCEMIA

Problema 6

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

HIPERGLUCEMIA

INSULINA

+

GLUCÓGENOLISIS

-GLUCÓGENOGENESIS

GLUCEMIA

Problema 7

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).

Bibliografía1- 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.