T.10e Regulación del metabolismo del glucógeno PDF

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PARA ESTUDIAR...

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ANDREA BLANCO 1º QUÍMICA

TEMA 10 (E)

REGULACIÓN DEL METABOLISMO DEL GLUCÓGENO. 1.

TIPOS DE GLUCÓGENO. (AMBOS ESTRUCTURALMENTE IGUALES) •

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El glucógeno hepático es el que se encuentra en el hígado permite regular la glucemia de tal forma que cuando hay niveles de glucosa demasiados altos, ésta se almacena en forma de glucógeno. Cuando por el contrario los niveles de glucosa son demasiado bajos, tiene lugar la degradación del glucógeno. Esto se debe gracias a que en el hígado sí hay Glucosa-6-fosfato. El glucógeno muscular por su parte solo sirve para su degradación, de la cual se obtiene el ATP necesario para la contracción muscular. En el músculo no hay Glucosa6-fosfato.

2. REGULACIÓN DEL METABOLISMO DEL GLUCÓGENO. **Las enzimas se fosforilan/desfosforilan en las zonas en las que hay residuos de aminoácidos hidroxilados.

2.1 REGULACIÓN COVALENTE - La glucógenofosforilasa se encarga de fosforilar enlaces por lo que cuando se encuentra fosforilada es cuando presenta su estructura más activa. Por lo general las enzimas suelen tener su forma más activa cuando se encuentran desfosforiladas. De esta forma la glucógenosintasa presenta su forma más activa cuando está desfosforilada (tiene actividad quinasa). - Por lo tanto, cuando tiene lugar la fosforilación, la glucógenofosforilasa adopta su forma activa mientras que la glucógenosintasa adopta su forma inactiva y no se sintetiza glucógeno, sino que se degrada. - Cuando por el contrario se desfosforilan ambas enzimas, la glucógenosintasa presenta su forma activa y la glucógenofosforilasa su forma inactiva por lo que no se degrada glucógeno, sino que se sintetiza. - Esta modificación por fosforilación/desfosforilación supone una modificación COVALENTE por control hormonal, la cual crea una respuesta en minutos/segundos. 2.2 REGULACIÓN HORMONAL. - La regulación hormonal tiene lugar gracias a una señal extracelular, la hormona o primer mensajero, que se une a un receptor de la pared celular y desencadena una serie de procesos metabólicos. Actúa como segundo mensajero el cAMP y las hormonas implicadas en esta regulación son la adrenalina y el glucagón. Estos son los procesos que tienen lugar: 1- Unión de la hormona extracelular al receptor. 2- Activación de la adenilato ciclasa que genera el cAMP que actúa como segundo mensajero. 3- El cAMP activa la proteína quinasa. 4- La proteína quinasa activa la fosforilasa quinasa. 5- La fosforilasa quinasa activa la Glucógenofosforilasa.

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La hormona que actúa depende del lugar de acción. La adrenalina se genera en el músculo en situaciones de alerta o de necesidad de trabajo muscular, mientras que el glucagón se genera en el hígado cuando los niveles de glucosa son muy bajos. En estos casos el páncreas secreta glucagón que activa la Glucogenofosforilasa la cual actúa degradando glucógeno para elevar los niveles de glucemia. El hígado y la degradación de glucógeno que tiene lugar en él también son sensibles a la adrenalina.

*cAMP. El cAMP es el activador de la proteína quinasa, que actúa generando una cascada de fosforilaciones que desembocan en la activación de la Glucogenofosforilasa para aumentar los niveles de glucosa en sangre. A la vez que activa la degradación del glucógeno inactiva su síntesis pues esta haría que los niveles de glucosa disminuyeran de nuevo.

*CESE DE LA ACCIÓN HORMONAL. Cuando cesa la acción hormonal disminuyen los niveles de cAMP y con ellos la actividad de la proteína quinasa. Esto hace que haya un balance entre quinasas y fosfatasas a favor de las fosfatasas que inducen la desfosforilación de las dos enzimas: la Glucogenosintasa se activa y la Glucogenofosforilasa se inactiva.

*INSULINA. La insulina activa la síntesis del glucógeno (glucogenogénesis) e inactiva su degradación (glucogenólisis) uniéndose al receptor y activando una proteína quinasa sensible a la insulina. Esta proteína induce la activación de una fosforilasa que desfosforila la Glucogenosintasa y la vuelve más activa.

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2.3 REGULACIÓN ALOSTÉRICA. -

Sin embargo, la regulación también puede ser de tipo ALOSTÉRICA en presencia de ciertos metabolitos, en cuyo caso se interconvierten las formas R y T de la enzima. Esto supone una respuesta en milisegundos.

*Regulación alostérica de la glucogenofosforilasa. »

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La fosforilasa b se encuentra en el músculo y se encuentra desfosforilada, por lo que está inactiva en su forma T. A pesar de esto, en condiciones de baja concentración de ATP y por lo tanto alta concentración de AMP, puede pasar a su forma R en cuyo caso de encontraría activa. La fosforilasa a que se encuentra en el hígado de normal se encuentra fosofrilada y en su forma R por lo que es muy activa. Sin embargo, cuando los niveles de glucosa son muy altos y se necesita que cese la acción de la Glucogenofosforilasa, las moléculas de glucosa en exceso hacen que la fosforilasa cambie a su forma T por lo que, a pesar de encontrarse fosforilada, está inactiva. La fosforilasa a por lo tanto es independiente de los niveles de AMP.

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