metabolismo del glucÓgeno tp n° 3 problemas de aplicaciÓn
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METABOLISMO DEL GLUCÓGENO
TP N° 3 PROBLEMAS DE APLICACIÓN
TP N° 3 - PROBLEMAS DE APLICACIÓN
Problema 4- Glucogenólisis: A partir del glucógeno por la acción secuencial de dos enzimas se libera glucosa-1-fosfato y glucosa:Glucógeno fosforilasa (Hígado)Enzima desramificante (función: transferasa y glicosidasa)
a)- ¿En qué situaciones fisiológicas se activa esta vía?
AYUNO Liberación de GLUCAGÓN(baja glucemia)
+Glucógeno fosforilasa (Hígado)
GLUCÓGENO Glucosa-1P
ESTRES Liberación de ADRENALINA(necesidad de lucha, huir)
+
Glucógeno fosforilasa (Músculo)
AMPAdenilato ciclasa
AMP cíclico
+
GLUCÓGENO Glucosa-1P
a)- ¿En qué situaciones fisiológicas se activa esta vía?
Problema 4- Glucogenólisis
b)- Mediante un esquema realice las reacciones involucradas.
Nombre las enzimas.
1- Glucógeno fosforilasa (libera Glu-1P)2- Enzima desramificante, con funciones: transferasa (oligo alfa (1,4) alfa(1,4)glucantransferasa alfa-1,6-glicosidasa (libera Glucosa sin fosforilar)3- Fosfoglucomutasa (transforma Glu-1P a Glu-6P)4- Glu-6P fosfatasa (libera Glucosa al torrente sanguíneo
en Hígado)
Glucógeno fosforilasa
Glucogenolisis
Enzima desramificante
(1,41,4) glucanotransfersa
Enzima desramificante
(16) glucosidasa
Glucosa
Glu-6-P
Glu-6-P
Fosfogluco-
mutasa
Hexoquinasa
Glucógenolisis(otro esquema simplificador !….)
Glucógeno fosforilasa
Enzima desramificante
-1P-1P
Glucosa
Glucosa-1P
Glucosa-1P
Problema 4- Glucogenólisis
c)- Una de estas enzimas es un ejemplo importante de regulación por modificación covalente.
Analice su comportamiento con un esquema simple
REGULACION POR MODIFICACION COVALENTEModificación de la actividad de la Glucógeno fosforilasa mediante fosforilación: fosforilasa b (poco activa) no está fosforilada,
la fosforilasa a (muy activa) está FOSFORILADA. Esta regulación está sometida a control hormonal.
Fosforilasa fosfatasa
(PPT)Fosforilasa quinasa
Glucagón(higado)
AdrenalinaCa2+, AMP , músculo)
Insulina(+)
Adrenalina (músculo)Glucagón (hígado)
Célula hepática o muscular
Problema 5- Glucogenogénesis: En animales, el exceso de glucosa disponible de los glúcidos de la dieta se almacenan en forma glucógeno.
a- ¿En que situaciones fisiológicas se activa esta vía? b-. Considerando el punto de inicio de la síntesis como
glucosa-6-fosfato, esquematice las reacciones involucradas señalando las enzimas que las catalizan.
c- Una de ellas se regula de manera recíproca a la enzima de la glucogenólisis. Analice su comportamiento
a- ¿En que situaciones fisiológicas se activa esta vía? Cuando la Glucógeno sintasa (GS) está fosforilada es poco activa (GSb), mientras que cuando se encuentra desfosforilada es muy activa (GSa). Esta regulación está sometida a control hormonal.
Glucógeno sintasa “a”
(activa)
Glucógeno sintasa “b”
(poco activa)P
Fosfatasa PLiberación de INSULINA
(+)
PERÍODO POSTPRANDIAL (hiperglucemia al final de la ingesta)
GLUCÓGENO Glucosa-1P
¿Qué enzimas están involucradas?
GLUCOGENOGENESIS
1) Fosforilación de Glucosa en el C-6 por acción de hexoquinasas (Glucoquinasa)
2) Formación de Glucosa-1P, a partir de Glucosa-6Ppor acción de fosfoglucomutasa
3) “Activación” de Glucosa-1P, a UDP-Glucosapor acción de UDP-glucosa pirofosforilasa
4) Elongación de la cadena de Glucógeno: adición de Glucosa en una molécula de Glucógeno preexistente o a la proteína Glucogenina
por acción de glucógeno sintasa
5) Formación de ramificacionespor acción de enzima ramificante
Etapa 2) Formación de Glucosa-1P Fosfoglucomutasa (Mg2+, Glu 1,6 bisP)
Glucosa-6-P Glucosa-1-P
Etapa 3) “Activación” de Glucosa-1P UDP-glucosa pirofosforilasa
Glucosa-1-P + UTP UDP-Glucosa + PPi 2 Pipirofosfatasa
GLUCOGENOGENESIS b-. Considerando el punto de inicio de la síntesis como glucosa-6-fosfato, esquematice las reacciones involucradas señale las enzimas
Etapa 1) Fosforilación de Glucosa en el C-6 por acción de hexoquinasasRepasar Vía Glicolítica……q
Etapa 4) Elongación de la cadena de Glucógeno
Glucógeno sintasa
UDP-Glucosa + Glucógeno (n) (preexistenteó
“Glucogenina”)
Glucógeno (n+ 1) + UDP
Unión a-1,4
GLUCOGENOGENESIS
Enzima ramificante
Extremos no reductores
Punto de ramificación
(α-1,6)
Etapa 5)Ramificación: una enzima ramificante (amilo (1,4 →1,6)- glucosil transferasa) traslada una cadena terminal de unos seis o siete residuos de glucosa, a un grupo hidroxilo situado en la posición 6 de un residuo de glucosa en el interior del polímero formándose enlaces (1->6) en los puntos de ramificación.
c- Una de ellas se regula de manera recíproca a la enzima de la glucogenólisis. Analice su comportamiento
Glucógeno sintasa
Hormonal
(+) Insulina(-) Adrenalina ó Glucagón
Regulación de la GLUCÓGENO-GENESIS
Alostérica
(+) Glucosa-6-fosfato(-)Ca++
(-) Glucógeno
Glucógeno sintasa
Regulación de la
modificación covalente
Glucógeno sintasa MODIFICACIÓN COVALENTE
regulada por hormonasCuando la Glucógeno sintasa (GS) está fosforilada es poco activa (GSb), mientras que cuando se encuentra desfosforilada es muy activa (GSa). Esta regulación está sometida a control hormonal.
Sintasa A(muy activa)
Sintasa B (poco activa)P
Fosfatasa P
Quinasa
ATPADP
INSULINA
ADRENALINAGLUCAGÓN
(+)
(+)
Problema 6- En condiciones de hipoglucemia se libera la hormona glucagón, debido a su acción se incrementan los niveles de AMPc intracelular.
Fundamente cómo se encontrarán los siguientes procesos en esta condición y sus consecuencias para la glucemia:
a) glucogenogénesis. b) glucogenólisis
HIPOGLUCEMIA
GLUCAGÓN
+
GLUCÓGENOLISIS
-GLUCÓGENOGENESIS
GLUCEMIA
Problema 6
7- En condiciones de hiperglucemia, se libera la hormona insulina. Esta hormona, entre otros efectos, activa enzimas con acción de proteínas fosfatasas.
Argumente cómo se encontrarán los siguientes procesos en tal condición y señale sus consecuencias para la glucemia:
a) glucogenogénesis. b) glucogenólisis
HIPERGLUCEMIA
INSULINA
+
GLUCÓGENOLISIS
-GLUCÓGENOGENESIS
GLUCEMIA
Problema 7
LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).
LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).
LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).
LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).
Bibliografía1- BLANCO A., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 8a edic., Bs. As. (2007).2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).3- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona (2010). 4- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis.