Metabolismo del glucógeno

La glucosa es una molécula de 6 carbonos que se utiliza para producir energía, en forma de trifosfato de adenosina, o ATP.

La glucosa es una fuente de energía tan importante que nuestro cuerpo almacena el exceso de glucosa en las células del músculo esquelético y del hígado en forma de glucógeno.

El glucógeno es básicamente una molécula enorme, o polímero, que está formado por moléculas de glucosa unidas entre sí por enlaces glucosídicos.

Se puede pensar que el glucógeno tiene una cadena principal y que de ella se desprenden múltiples ramas.

Estas ramificaciones permiten que el glucógeno sea compacto y capaz de añadir y eliminar rápidamente la glucosa.

Es un poco como cultivar un ciruelo en una casa pequeña con un techo bajo.

El techo bajo limita el crecimiento vertical del árbol, pero este es capaz de ramificarse, por lo que aún puede crecer y producir muchas ciruelas en un espacio reducido.

Acabamos de terminar un delicioso almuerzo: ¡tacos! La glucosa se absorbe en el intestino y el azúcar en la sangre aumenta.

El páncreas responde a los niveles elevados de azúcar en sangre segregando insulina.

La insulina actúa sobre los transportadores de glucosa de la membrana celular, llamados GLUT, y hace que lleven más glucosa a todas las células de nuestro cuerpo.

En el interior de la célula, una enzima llamada hexocinasa añade un grupo fosfato a su sexto carbono, creando glucosa 6 fosfato.

A continuación, la glucosa-6-fosfato se descompone durante la glucólisis, obteniendo ATP como subproducto.

Con el tiempo, los niveles de ATP comienzan a aumentar y eso inhibe ciertas enzimas de la glucólisis.

Cuando esto ocurre, la glucosa-6 fosfato extra puede utilizarse para fabricar glucógeno.

Este proceso tiene lugar en el hígado y en las células musculares.

Hay cuatro pasos principales en la síntesis del glucógeno.

El primero es unir una molécula de uridina difosfato, o UDP, a la glucosa.

En segundo lugar, se une la parte de glucosa de la molécula de UDP-glucosa a un cebador de glucógeno llamado glucogenina, formando una cadena lineal corta de glucógeno, que sirve de cebador.

En tercer lugar, se añaden más moléculas de glucosa a ese cebador, un poco como si se formara una línea de conga.

Y en cuarto lugar, se añaden ramas a la molécula de glucógeno.

Empezando por el primer paso, para hacer UDP-glucosa, una enzima llamada fosfoglucomutasa mueve el fosfato del sexto carbono de la glucosa-6-fosfato al primer carbono, creando glucosa-1-fosfato.

A continuación, necesitaremos energía, que, excepcionalmente, viene en forma de trifosfato de uridina, o UTP.

En presencia de glucosa-1-fosfato y UTP, una enzima llamada UDP-glucosa pirofosforilasa corta dos moléculas de fosfato del UTP, que dan la energía necesaria para completar esta reacción.

Solo queda un fosfato unido a la uridina, y entonces se le añade glucosa-1-fosfato.

Eso hace dos fosfatos.

La molécula resultante se llama UDP-glucosa.

Una vez que muchas moléculas de glucosa se convierten en moléculas de UDP-glucosa, estamos listos para crear glucógeno.

Una enzima llamada glucógeno sintasa cataliza la unión de la parte de glucosa del UDP-glucosa a otro residuo de glucosa al final de la rama de glucógeno, formando un enlace alfa 1,4 glucosídico.

Es casi como si las moléculas de glucosa se dieran la mano.

Y además de prolongar la cadena de glucógeno, hay otro subproducto de esta reacción, el UDP.

Pero la glucógeno sintasa solo puede alargar una cadena de glucógeno ya existente que tenga al menos 4 moléculas de glucosa.

Por lo tanto, si no hay ya al menos cuatro moléculas de glucosa unidas, la síntesis de glucógeno requiere una proteína llamada glucogenina.

La glucogenina desempeña el papel de engañar a la glucógeno sintasa catalizando la unión de 4 glucosas a sí misma, creando una cadena corta conectada con enlaces alfa 1,4 glucosídicos.

Al hacer eso, es capaz de decirle a la glucógeno sintasa "Tenemos una cadena aquí que se parece a una vieja molécula de glucógeno".