Glucogenólisis

La glucogenólisis es la descomposición del glucógeno (n) en glucosa–fosfato y glucógeno (n-). Las ramificaciones de glucógeno se catabolizan mediante la eliminación secuencial de los monómeros de glucosa a través de la fosforólisis, por la enzima glucógeno fosforilasa.

Mecanismo

La reacción general para la descomposición del glucógeno en glucosa–fosfato es:

Glucógeno (n residuos) P i ⇌ glucógeno (n- residuos) glucosa–fosfato

Aquí, la glucógeno fosforilasa rompe el enlace que une un residuo de glucosa terminal a una rama de glucógeno mediante la sustitución de un grupo fosforilo por el enlace α.

La glucosa–fosfato se convierte en glucosa–fosfato (que a menudo termina en la glucólisis ) por la enzima fosfoglucomutasa.

Los residuos de glucosa se fosforolizan a partir de ramificaciones de glucógeno hasta cuatro residuos antes de una glucosa que se ramifica con un enlace α. La enzima desramificadora de glucógeno luego transfiere tres de las cuatro unidades de glucosa restantes al final de otra rama de glucógeno. Esto expone el punto de ramificación α, que es hidrolizado por la α glucosidasa, eliminando el residuo de glucosa final de la ramificación como una molécula de glucosa y eliminando la ramificación.

Este es el único caso en el que un metabolito de glucógeno no es glucosa–fosfato. La glucosa es posteriormente fosforilada a glucosa–fosfato por la hexocinasa.

Función

La glucogenólisis tiene lugar en las células de los tejidos musculares y hepáticos en respuesta a señales hormonales y neurales. En particular, la glucogenólisis juega un papel importante en la respuesta de lucha o huida y en la regulación de los niveles de glucosa en la sangre.

En los miocitos (células musculares), la degradación del glucógeno sirve para proporcionar una fuente inmediata de glucosa–fosfato para la glucólisis, para proporcionar energía para la contracción muscular.

En los hepatocitos (células del hígado), el objetivo principal de la descomposición del glucógeno es la liberación de glucosa en el torrente sanguíneo para que otras células la absorban. El grupo fosfato de la glucosa–fosfato es eliminado por la enzima glucosa–fosfatasa, que no está presente en los miocitos, y la glucosa libre sale de la célula a través de los canales de difusión facilitados por GLUT en la membrana celular del hepatocito.

Regulación

La glucogenólisis está regulada hormonalmente en respuesta a los niveles de azúcar en la sangre por el glucagón y la insulina, y estimulada por la epinefrina durante la respuesta de lucha o huida. La insulina inhibe potentemente la glucogenólisis.

En los miocitos, la degradación del glucógeno también puede ser estimulada por señales neurales.

Significación clínica

La administración parenteral ( intravenosa ) de glucagón es una intervención médica humana común en emergencias diabéticas cuando el azúcar no se puede administrar por vía oral. También se puede administrar por vía intramuscular.

Patología

Enlaces externos

La lógica química de la degradación del glucógeno en ufp.pt

Glucogenólisis en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.