La glucogenólisis sirve al organismo para proporcionar glucosa-1-fosfato y la glucosa del almacenamiento de carbohidratos forman glucógeno. El glucógeno se almacena en grandes cantidades, particularmente en el hígado y músculo esquelético. Entre otras cosas, sangre glucosa Los niveles también se ven afectados por el metabolismo del glucógeno en el hígado.
¿Qué es la glucogenólisis?
El glucógeno está presente en todas las células y, por lo tanto, está directamente disponible para el suministro de energía. Sin embargo, se almacena en el hígado y músculo esquelético para proporcionar suministro de energía durante un cierto período de transición, incluso en ausencia de alimentos. La glucogenólisis se caracteriza por la descomposición del glucógeno en glucosa-1-fosfato y glucosa. Aproximadamente el 90 por ciento de glucosa-1fosfato y se produce un diez por ciento de glucosa. El glucógeno es la forma de almacenamiento de glucosa, similar al almidón que se encuentra en las plantas. Aparece como una molécula ramificada en cuyas cadenas las unidades de glucosa alfa-1-4 están unidas O-glicosídicamente. En el punto de ramificación, además de un enlace alfa-1-4 O-glicosídico, también hay un enlace alfa-1-6 O-glicosídico. El glucógeno no se degrada por completo. La molécula básica siempre existe. Glucosa nueva moléculas se unen glicosídicamente a él o se separan de él. Solo en la forma de esta molécula ramificada en forma de árbol es posible un almacenamiento de energía efectivo. El glucógeno está presente en todas las células y, por lo tanto, está directamente disponible para el suministro de energía. Sin embargo, se almacena en el hígado y en el músculo esquelético para garantizar el suministro de energía durante un cierto período de transición, incluso en ausencia de alimentos. Cuando es necesario, se descompone principalmente en la forma intracelular de glucosa-1-fosfato. Regular sangre niveles de glucosa, la glucosa libre se produce cada vez más en el hígado por reacciones enzimáticas.
Función y rol
La glucogenólisis proporciona energía al cuerpo en forma de glucosa libre y glucosa fosforilada. Para ello, se descompone el glucógeno almacenado en carbohidratos. Dado que el glucógeno se encuentra en todas las células del cuerpo, la glucogenólisis se produce en todas partes. El glucógeno también se almacena en el músculo esquelético y en el hígado. De esta manera, las altas necesidades energéticas de los músculos esqueléticos se pueden satisfacer rápidamente, incluso en ausencia de alimentos. El hígado también proporciona una cantidad adecuada de glucosa para regular sangre niveles de glucosa. Para este propósito, una enzima adicional, glucosa-6-fosfatasa, está presente en el hígado para convertir la glucosa-1-fosfato en glucosa-6-fosfato. Luego, la glucosa-6-fosfato se puede alimentar a la glucólisis, la formación de glucosa. Los pasos iniciales de la glucogenólisis son básicamente los mismos en el músculo esquelético y el hígado. La glucosa unida alfa-1-4 O-glucosídica moléculas en las cadenas de la molécula ramificada en forma de árbol, el glucógeno es escindido por la enzima glucógeno fosforilasa. En este proceso, la molécula de glucosa que se ha escindido se une a un residuo de fosfato. Se forma glucosa-1-fosfato, que puede usarse inmediatamente para la producción de energía o para la transformación en otras biomoléculas. Este proceso de escisión ocurre solo hasta la cuarta unidad de glucosa de la cadena antes del punto de ramificación. Para descomponer las unidades de glucosa restantes, ahora se usa la llamada enzima desramificante (4-alfa-glucanotransferasa). Esta enzima realiza dos tareas. Primero, cataliza la separación de tres de las cuatro unidades de glucosa aguas arriba del punto de ramificación y su transferencia a un extremo libre no reductor del glucógeno. En segundo lugar, cataliza la hidrólisis del sitio de ramificación alfa-1-6, produciendo glucosa libre. Debido a la relación entre las cadenas y los sitios de ramificación en el glucógeno, en este proceso solo se produce el diez por ciento de la glucosa libre. Sin embargo, en el hígado se forman cantidades aún mayores de glucosa libre. Como se mencionó anteriormente, el hígado tiene una enzima adicional (glucosa-6-fosfatasa) que cataliza la isomerización de la molécula glucosa-1-fosfato en glucosa-6-fosfato. La glucosa-6-fosfato se puede convertir fácilmente en glucosa libre. De esta manera, el hígado asegura que los niveles de glucosa en sangre permanezcan constantes durante la privación de alimentos. Cuando los niveles de glucosa en sangre bajan debido a estrés o privación de alimentos, el hormonas glucagón y la epinefrina se produce a un ritmo mayor. Ambas cosas hormonas estimular la glucogenólisis y así asegurar un nivel de glucosa en sangre equilibrado. El glucagón es el antagonista de la hormona insulina, que se produce cada vez más cuando los niveles de glucosa en sangre son altos. Insulina inhibe la glucogenólisis.
Enfermedades y dolencias
Cuando aumenta la glucogenólisis, puede ser síntoma de un proceso patológico. Por ejemplo, la hormona glucagón estimula directamente la glucogenólisis activando un receptor acoplado a proteína G (GPCR). Como resultado del inicio de la cascada de reacción, se activa catalíticamente una glucógeno fosforilasa (PYG). La glucógeno fosforilasa, a su vez, cataliza la formación de glucosa-1-fosfato a partir de la escisión de unidades de glucosa del glucógeno. Por lo tanto, con un aumento concentración de la hormona glucagón, se produce una mayor degradación del glucógeno. El efecto final es que se producen mayores cantidades de glucosa, lo que aumenta los niveles de glucosa en sangre. En el llamado glucagonom se producen concentraciones muy elevadas de glucagón. El glucagonom es un tumor neuroendocrino del páncreas que produce de forma permanente enormes cantidades de glucagón. Por lo tanto, el nivel plasmático de glucagón puede elevarse hasta 1000 veces la norma. Los síntomas de la enfermedad incluyen diabetes mellitus, debido a un aumento de la glucogenólisis, gravemente destructivo eccema en la cara, manos y pies, y anemia. El tumor suele ser maligno. El tratamiento consiste en su extirpación quirúrgica. En caso de metástasis o inoperabilidad, quimioterapia es interpretado. El glucógeno también se degrada en el aumento de la producción de adrenalina. La adrenalina se produce en altas concentraciones en un feocromocitoma, entre otros, sin la capacidad de regular los niveles hormonales. A feocromocitoma representa tumores hormonalmente activos de la médula suprarrenal. Por lo general, no se pueden determinar las causas de estos tumores. En la mayoría de los casos, sin embargo, son tumores benignos, aunque también pueden degenerar en tumores malignos. Además de hipertensión y arritmia cardíaca, los niveles de glucosa en sangre están muy elevados debido al aumento de la glucogenólisis. Los síntomas inespecíficos son dolor de cabeza, sudoración, palidez e inquietud, fatiga y leucocitosis. Terapia Consiste principalmente en la extirpación quirúrgica del tumor.
