BIOSÍNTESIS DEL GLUCÓGENO (GLUCOGENOGÉNESIS)


La biosíntesis del glucógeno consiste en la adición sucesiva de restos de glucosa, utilizando una molécula donadora de restos de glucosa: la UDP-glucosa.

Se precisa la participación de tres enzimas diferentes para sintetizar glucógeno:

1) UDP-glucosa pirofosforilasa (glucosa-1-P uridil transferasa)
2) Glucógeno sintasa
3) Enzima ramificante del glucógeno

1) UDP-glucosa pirofosforilasa
Cataliza la reacción de síntesis de la UDP-glucosa. El DG0' es prácticamente cero, por lo que la reación es perfectamente reversible.

glucosa-1-P  +  UTP   <-------------------->  UDP-glucosa  +  PPi

Al estar acoplada a la hidrólisis del pirofosfato, la reacción transcurre siempre en sentido de la síntesis de UDP-glucosa.

Reacción

DG0' (kcal/mol)

a) Glc-1-P + UTP <---------------> UDP-glc + PPi

0

b) H2O + PPi -----------------------> 2Pi

-6.9

Reacción sumaria:
Glc-1-P + UTP + H2O -------> UDP-glc + 2Pi

-6.9

2) Glucógeno sintasa
En esta reacción, el resto glicosídico (glucosa) de la UDP-glucosa es transferido al grupo OH del C4 de uno de los extremos no reductores del glucógeno, para formar un enlace a(1-4).

UDP-glucosa + (glucosa)n   ---------------->  UDP + (glucosa)n+1
DG0'= -3.0 kcal/mol

Esta enzima necesita una molécula cebadora para poder actuar, un oligómero de glucosas unidas en a(1-4). Esta función cebadora la realiza una proteína, la glucogenina (37 kDa), portadora de un oligosacárido con 4 a 7 restos de glucosa unidas en a(1-4).

La glucógeno sintasa sólo es eficaz si está unida a la glucogenina.

3) Enzima ramificante del glucógeno
Esta enzima se encarga de añadir, cada 7 a 12 resíduos en la cadena, una ramificación en
a(1-6), gracias a su actividad glucosil (1-6) transferásica.


ENERGÉTICA DEL ALMACENAMIENTO DE GLUCOSA EN FORMA DE GLUCÓGENO

Las reacciones implicadas son las siguientes:

Glucosa-6-P   <------------------------------------------->  Glucosa-1-P
Glucosa-1-P  +  UTP   ---------------------------------->  UDP-glucosa + PPi
PPi  +  H2O   ---------------------------------------------->  2 Pi
(glucosa)n  +  UDP-glucosa   -------------------------->  (glucosa)n+1  +  UDP
UDP  +  ATP   --------------------------------------------->  UTP  +  ADP
Reacción sumaria:
Glucosa-6-P + ATP + (glucosa)n  + H2O ---------->  (glucosa)n+1  + ADP + 2 Pi

PREGUNTAS DE REPASO

- ¿Cuál es la base de los mecanismo de acción de la UDP-glucosa pirofoaforilasa y la glucógeno sintasa?

- ¿Cómo funciona la glucogenina?

- ¿Cómo funciona la enzima ramificante del glucógeno?


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