GLUCOGÉNESIS (síntesis de glucógeno) [pasos y regulación]
Summary
TLDREl video ofrece una descripción detallada sobre la síntesis de glucógeno, un polisacárido compuesto de unidades de glucosa, almacenado principalmente en el hígado y los músculos. Se discute la importancia de la glucogénesis, el proceso de almacenamiento de glucosa como glucógeno cuando el cuerpo está sobrecargado de ella. Se destaca la estructura química del glucógeno y los diferentes enlaces que lo componen. Se examina la función de las enzimas involucradas en la síntesis, como la glucoquinasa y la glucógeno sintasa, así como los transportadores de glucosa en el hígado y los músculos. Además, se explora la regulación de la síntesis de glucógeno en un contexto metabólico energizado y la influencia de la insulina y otras hormonas en su actividad. Finalmente, se menciona el papel del glucógeno en la diferenciación celular, la señalización, la regulación redox y su importancia en el sistema inmunológico, destacando cómo las aberraciones en su metabolismo pueden llevar a enfermedades crónicas como la diabetes y el cáncer.
Takeaways
- 🍞 El glucógeno es un polisacárido compuesto de unidades de glucosa, almacenado principalmente en el hígado y músculos.
- 📦 Durante la glucogénesis, el cuerpo empaqueta la glucosa en forma de glucógeno cuando hay un exceso de glucosa, como después de comer.
- 🏋️ Una persona de 70 kg podría almacenar aproximadamente 90 a 100 gramos de glucógeno en el hígado y entre 245 a 400 gramos en los músculos.
- 🔄 El hígado es más eficiente en la almacenación de glucógeno, representando alrededor del 10% de su peso, mientras que en los músculos es del 1 al 2%.
- 🧬 La estructura química del glucógeno incluye enlaces alpha 1-4 y enlaces alpha 1-6, que se forman con la liberación de una molécula de agua.
- 🚛 Los transportadores de glucosa GLUT2 en el hígado y GLUT4 en los músculos son responsables del transporte de glucosa a las células; GLUT4 depende de la insulina.
- 🔬 La glucoquinasa en la célula hepática y la exoquinasa en la célula muscular son enzimas clave en la formación de glucosa 6 fosfato y glucosa 1 fosfato, respectivamente.
- 🌱 La síntesis de glucógeno requiere un iniciador, donde la glucógeno sintasa agrega una cadena de glucosa que inicia la construcción del glucógeno.
- 🔄 La enzima ramifica dora se encarga de crear puntos de ramificación en el glucógeno, lo que permite su crecimiento y formación de estructuras ramificadas.
- ⚙️ La regulación de la glucógeno sintasa es crucial; después de una comida, el aumento de glucosa y insulina promueve la activación de esta enzima, mientras que el glucagón y la epinefrina la inhiben durante el ayuno.
- 🛡️ El glucógeno tiene roles importantes más allá del almacenamiento de energía, incluyendo la diferenciación celular, señalización, regulación redox e implicaciones inmunitarias, como en el almacenamiento por parte de los neutrófilos.
Q & A
¿Qué es el glucógeno y en qué consiste su estructura?
-El glucógeno es un polisacárido conformado por varias unidades de glucosa, principalmente almacenado en el hígado y los músculos. Su estructura incluye enlaces glucosídicos alfa 1-4 y ramificaciones por enlaces glucosídicos alfa 1-6.
¿Cuáles son los tejidos capaces de almacenar glucógeno en el cuerpo humano?
-Además del músculo esquelético y el hígado, el cerebro, los riñones, el corazón y el tejido adiposo también son capaces de almacenar glucógeno.
¿Cuál es la cantidad aproximada de glucógeno que se puede esperar que se almacene en el hígado y los músculos de una persona de 70 kilogramos?
-En el hígado, se podrían almacenar aproximadamente entre 90 a 100 gramos de glucógeno, y en los músculos, entre 245 a 400 gramos.
¿Cómo se denomina el proceso por el cual el cuerpo empaqueta la glucosa en forma de glucógeno?
-Este proceso se denomina glucogénesis, que es la formación de glucógeno a partir de glucosa.
¿Cuál es la función de los transportadores de glucosa en la célula hepática y en la célula muscular?
-Los transportadores de glucosa permiten que la glucosa ingrese a las células. En el hígado, los transportadores GLUT2 no son dependientes de la insulina, mientras que en la célula muscular, los transportadores GLUT4 sí lo son.
¿Qué enzima es crucial en la conversión de glucosa a glucosa 6 fosfato y cuál requiere ATP y magnesio para funcionar?
-La glucoquinasa es la enzima crucial en la conversión de glucosa a glucosa 6 fosfato, requiriendo ATP y magnesio como cofactors.
¿Cómo se forma la glucosa 1 fosfato y cuál es su importancia en el proceso de síntesis de glucógeno?
-La glucosa 1 fosfato se forma a partir de la glucosa 6 fosfato por la acción de la enzima fosfato mutasa, moviendo el fosfato del carbono 6 al carbono 1. Es importante en la síntesis de glucógeno ya que es el primer paso para ensamblar la molécula de glucógeno.
¿Qué es el trifosfato de orotina (UDPG) y qué papel juega en la síntesis de glucógeno?
-El trifosfato de orotina (UDPG) es un nucleótido compuesto por la base nitrogenada orotina, el azúcar ribosa y tres grupos fosfato. Juega un papel crucial en la síntesis de glucógeno al ser la fuente de glucosa que se une a la cadena de glucosa para formar glucógeno.
¿Qué es la glucógeno sintasa y cómo está regulada?
-La glucógeno sintasa es una enzima responsable de agregar glucosa por glucosa a partir de un iniciador, formando enlaces glucósidos alfa 1-4. Está regulada por la insulina después de una comida, lo que aumenta los niveles de glucosa en sangre y promueve su activación. En períodos de ayunas, hormonas como el glucagón y la epinefrina inhiben la glucógeno sintasa.
¿Por qué es importante la regulación de la glucógeno sintasa?
-La regulación de la glucógeno sintasa es importante para evitar el excedente de glucosa en la sangre y para proporcionar una fuente de energía cuando el cuerpo la necesita, como durante períodos de ayunas o cuando los niveles de glucosa son bajos.
¿Cómo es el papel del glucógeno en el sistema inmunológico y en la señalización celular?
-El glucógeno es crucial en el sistema inmunológico, ya que células inmunes como los neutrófilos requieren almacenar glucógeno para luchar contra bacterias. Además, tiene un papel en la diferenciación celular, la señalización y la regulación redox.
¿Qué sucede con el metabolismo del glucógeno en condiciones como la diabetes?
-En condiciones como la diabetes, el metabolismo del glucógeno se ve dramáticamente comprometido, lo que puede dar lugar a cambios metabólicos negativos y a enfermedades crónicas, incluyendo el cáncer.
Outlines
🧬 Introducción a la síntesis de glucógeno
Este primer párrafo introduce el concepto de glucógeno como un polisacárido compuesto por unidades de glucosa, almacenado principalmente en el hígado y los músculos. Se describe el proceso de glucogénesis, es decir, la formación de glucógeno a partir de glucosa en situaciones de sobrecarga de glucosa, como después de una comida. Además, se menciona la distribución y eficiencia en la almacenación de glucógeno en diferentes tejidos, y se inicia la explicación de la estructura química del glucógeno, destacando los enlaces alfa 1-4 y alfa 1-6 que unen las unidades de glucosa.
🚀 Proceso enzimático de la síntesis de glucógeno
El segundo párrafo profundiza en los pasos enzimáticos de la síntesis de glucógeno. Se habla de los transportadores de glucosa en la membrana celular, los cuales varían dependiendo del tejido (transportadores GLUT 2 en el hígado y GLUT 4 en los músculos). Se describe la acción de las enzimas glucoquinasa y exoquinasa en la formación de glucosa 6 fosfato y glucosa 1 fosfato. Luego, se menciona el trifosfato de orotina (UMP) y su papel en la síntesis del glucógeno. La glucógeno sintasa y la enzima ramifica dora son clave para la formación de enlaces y ramificaciones en la cadena de glucosa. Finalmente, se discute la regulación de la síntesis de glucógeno en función de los niveles de glucosa y las hormonas insulina, glucagón y epinefrina. Se concluye destacando la importancia del glucógeno en procesos más allá del almacenamiento de energía, incluyendo la diferenciación celular, la señalización, la regulación redox y su papel en el sistema inmunológico.
Mindmap
Keywords
💡Glucógeno
💡Glucogénesis
💡Glucoquinasa
💡Transportadores de glucosa
💡Glucosa 6 fosfato
💡Glucógeno sintasa
💡Glucógeno fósforo ysa
💡Regulación metabólica
💡Inmunidad
💡Enfermedades metabólicas
💡Estrategias de almacenamiento
Highlights
El glucógeno es un polisacárido compuesto por unidades de glucosa, almacenado principalmente en el hígado y músculo.
La síntesis de glucógeno, llamada glucogénesis, ocurre cuando el cuerpo tiene una sobrecarga de glucosa.
El hígado es más eficiente en la almacenación de glucógeno, comparado con los músculos esqueléticos.
La estructura química del glucógeno incluye enlaces alfa 1-4 y enlaces alfa 1-6.
La glucosa 6 fosfato es un intermediario clave en la síntesis de glucógeno.
La glucoquinasa es una enzima importante en la formación de glucosa 6 fosfato en la célula hepática.
Los transportadores de glucosa GLUT2 en el hígado y GLUT4 en la célula muscular son cruciales para la entrada de glucosa en las células.
La glucosa 1 fosfato es un producto de la acción de la enzima fosforo isomerase.
El trifosfato de orotina (UTP) es un nucleótido involucrado en la síntesis de glucógeno.
La glucógeno fosforilasa es la enzima responsable de la descomposición del glucógeno.
El glucógeno es esencial en la regulación de la energía y la diferenciación celular.
La glucógeno sintasa es una enzima regulada por insulina y otras hormonas para controlar la síntesis de glucógeno.
El almacenamiento de glucógeno en el cuerpo es una forma de empaquetar la glucosa en exceso.
La ramificación en la estructura del glucógeno es posible gracias a la acción de la enzima ramifica dora.
El metabolismo del glucógeno es alterado en condiciones como la diabetes, lo que puede llevar a enfermedades crónicas.
El glucógeno tiene un papel importante en el sistema inmunológico, especialmente en la preparación de células inmunes para combatir infecciones.
Las aberraciones en el metabolismo del glucógeno pueden contribuir al desarrollo de enfermedades como el cáncer.
Transcripts
[Música]
en este vídeo vamos a hablar acerca de
la síntesis de glucógeno único génesis
de los pasos enzimáticos involucrados y
de la regulación de este proceso primero
comencemos respondiendo a la pregunta
qué es el glucógeno el club coge no es
un polisacárido conformado de varias
unidades de glucosa se encuentra
principalmente en el hígado y músculo
cuando nuestro cuerpo está sobrecargado
de glucosa por ejemplo luego de haber
comido lo que hace nuestro cuerpo es
guardar la glucosa o empaquetar la en
forma de glucógeno a este proceso se le
denomina glucogénesis glück o de
glucógeno y génesis de formación además
del músculo esquelético y del hígado
otros tejidos como el cerebro los
riñones el corazón y el tejido adiposo
también son capaces de almacenar
glucógeno en una persona de 70
kilogramos podríamos esperar que se
almacenan en su hígado aproximadamente
entre 90 a 100 gramos de glucógeno y en
sus músculos entre 245 a 400 gramos de
glucógeno el hígado es mucho más
eficiente guardando glucógeno
correspondiendo esta cantidad en
aproximadamente el 10 por ciento de su
peso en cambio la cantidad de glucógeno
almacenada en el músculo equivale entre
el 1 al 2 por ciento de su peso total es
por eso que el músculo se dice que es
menos eficiente almacenando glucógeno
conversemos un poco de la estructura
química del glucógeno en la molécula de
glucógeno encontramos dos tipos de
enlace glucose y dico el enlace glucose
y dico alfa 1 4 y el enlace glucose y
dico al fono 6 en qué consiste el enlace
glucose indicó alfa 1 4 tenemos nosotros
que la glucosa tiene 6 carbonos cuando
dos glucosa se unen una interactúa por
el lado del carbono uno y otra
interactúa por el lado del carbono 4
para formar este enlace implica la
liberación de una molécula de agua en el
enlace gluco cítrico alfa 16 una de las
glucosa se interactúa por el lado del
carbono y la otra interactúa por el lado
del carbono 6 para formar este tipo de
enlace glück o cívico también se libera
una molécula de agua entonces nosotros
tenemos varias glucosas unidas por medio
de enlace alfa 14 y también tenemos
puntos de ramificación estos puntos de
ramificación se originan en los enlaces
glucose hídricos alfa 16 en adelante
representaremos a la glucosa de esta
forma el carbono 1 está para el lado de
los ojos el carbono 4 para el lado de la
boca y el carbono 6 lo tenemos como una
proyección
ahora hablemos de los pasos para la
elaboración del truco en la membrana de
la célula hepática y en la membrana de
la célula muscular encontramos un tipo
de transportador de glucosa en el caso
del hígado encontramos los
transportadores club 2 en el caso de la
célula muscular encontramos los
transportadores grupo 4 los
transportadores grupo 2 no son
dependientes de insulina en cambio los
transportadores 4 si son dependientes de
insulina la glucosa ingresa a la célula
hepática y aquí encuentra a una enzima
denominada glucoquinasa
esta enzima requiere atp para agregar un
grupo fosfato en el carbono 6 de la
glucosa generando de esta manera glucosa
6 fosfato la glucoquinasa requiere
magnesio como con factor en el caso del
músculo la exo quinasa va a ser la
encargada de formar glucosa sin fosfato
digamos que esta enzima tiene la misma
función que la glucoquinasa y también
requiere de magnesio como con factor la
glucosa 6 fosfatos va a ser convertida a
glucosa 1 fosfato gracias a la enzima
fósforo cómo estás aquí lo que ha
ocurrido es que el grupo fosfato que se
encontraba en la posición 6 se ha movido
al carbono 1 por eso es que se llama
glucosa 1 fosfato en este siguiente paso
participa el trifosfato de origina o
también conocido como pepe el trifosfato
de orina es un nucleótido que está
conformado por la base nitrogenado
brasil o el azúcar ribosa y tres grupos
fosfato la enzima piro fosforilada se va
a encargar de quitarle dos grupos
fosfato a lu tpe al quitarle dos grupos
fosfato
y al unir a la glucosa 1 fosfato va a
quedar di fosfato de uridina glucosa o
también vp glucosa cada día fosfato de
origina glucosa o vu de glucosa va a
aportar una glucosa para que se pueda ir
ensamblando la molécula de glucógeno
para formar la molécula de glucógeno se
requiere de un primero o de un iniciador
el que lleva a cabo este proceso de
iniciación es la glucógeno la glucógeno
es una enzima que va a autoclub
cocinarse es decir va a agregar una
cadena pequeña de glucosa para que a
partir de allí comiencen a agregarse más
glucosa a partir de este primer
iniciador conformado de 7 a 12 glucosas
la glucógeno sintasa va a comenzar a
agregar glucosa por glucosa recuerda que
para este proceso se requiere del pp
glucosa la glucógeno sintasa genera
enlaces glucósidos alfa 14 pero
recordemos que en el glucógeno también
hay puntos de ramificación la
ramificación implica el desprendimiento
de cadenas de glucosa existentes gracias
a la enzima ramifica dora se requiere
transferir al menos 6 residuos de
glucosa para generar un punto de
ramificación en esta ramificación la
glucógeno sintasa puede agregar más
glucosa pero recordemos que los enlaces
entre glucosa son enlaces alfa 14 en la
cadena en donde quitamos las 6 glucosas
la glucógeno sin tasa puedes seguir
agregando más glucosa también con enlace
gluco cítrico alfano 4 entonces para
elaborar el glucógeno requerimos de una
pequeña cadena de glucosa
esta pequeña cadena de glucosa es
generada por la glucógeno luego la
glucógeno sintasa se encarga de hacer
crecer esta cadena luego un grupo de
estas glucosa ses tomada por la enzima
ramifica dora para generar una
ramificación esta ramificación puede
crecer mucho más gracias a la enzima
glucógeno sintasa y así tenemos este
trabajo cooperativo entre la glucógeno
sintasa y la enzima ramifica dora como
tercer punto de la regulación de la
química la formación de glucógeno se da
en un contexto metabólico de mucha
energía es decir cuando tenemos mucha
glucosa nos conviene activar a las
enzimas de la glucogénesis para de esta
forma empaquetar a la glucosa en forma
de glucógeno la glucógeno sintasa es una
enzima muy bien regulada luego de una
comida nuestros niveles de glucosa suben
y también los niveles de la hormona
insulina incrementa la insulina va a
promover la activación de la glucógeno
sintasa esto se hace a manera de
protección porque no nos conviene tener
un excedente de glucosa en sangre si
dejamos de comer por unas horas y
nuestro cuerpo requiere glucosa el
glucagón y la epinefrina van a inhibir a
la glucógeno sintasa y a su vez estas
hormonas promueven la activación de la
glucógeno fósforo y lasa que es una
enzima que degrada glucógeno como
consideraciones finales tenemos que más
allá del almacenamiento y abastecimiento
de glucosa
coge no es crucial en la diferenciación
celular
señalización y regulación redox la
importancia del glucógeno también se
debe a que tiene un papel en el sistema
inmunitario
por ejemplo los neutrófilos en
preparación para la lucha con bacterias
requieren almacenar glucógeno recordemos
que cuando pasamos por una infección las
células inmunes incrementan la demanda
energética en condiciones como la
diabetes el metabolismo del glucógeno se
ve dramáticamente comprometido dando
lugar a cambios metabólicos que no son
nada buenos aberraciones en el
metabolismo del glucógeno inducidas por
desajustes en nuestro metabolismo pueden
dar lugar a varias enfermedades crónicas
incluyendo el cáncer
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