Glucogénesis

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Definición de glucogénesis

La glucogénesis es el proceso biológico de formación de glucógeno a partir de glucosa, el azúcar celular más simple. El cuerpo crea glucógeno a través del proceso de glucogénesis para almacenar estas moléculas para su uso posterior, cuando el cuerpo no tenga glucosa disponible. El glucógeno no es lo mismo que la grasa, que se almacena para obtener energía a largo plazo. A menudo se recurre a las reservas de glucógeno entre comidas, cuando la concentración de glucosa en sangre ha disminuido. En este caso, las células del cuerpo recurren a sus reservas de glucógeno, pasando por el proceso inverso de la glucogénesis. Este proceso se llama glucogenólisis.

Proceso de glucogénesis

Para iniciar el proceso, la célula debe tener un exceso de glucosa. La glucosa es la molécula de partida y se modifica mediante el proceso de glucogénesis. A través de las modificaciones, adquiere la capacidad de almacenarse en largas cadenas. El proceso comienza cuando la célula recibe una señal del cuerpo para ingresar a la glucogénesis. Estas señales pueden provenir de varias rutas diferentes y se analizan en una sección posterior. Cuando la glucosa entra en el proceso de glucogénesis, debe actuar sobre ella una serie de enzimas como se ve en la imagen de abajo.

Primero, la molécula de glucosa interactúa con la enzima glucoquinasa, que agrega un grupo fosfato a la glucosa. En el siguiente paso de la glucogénesis, el grupo fosfato se transfiere al otro lado de la molécula, utilizando la enzima fosfoglucomutasa. Una tercera enzima, UDP-glucosa pirofosforilasa, toma esta molécula y crea uracil-difosfato de glucosa. Esta forma de glucosa tiene dos grupos fosfato, así como el ácido nucleico uracilo. Estas adiciones ayudan en el siguiente paso, creando una cadena de moléculas.

Una enzima especial, la glucogenina, lidera esta parte de la glucogénesis. La glucosa UDP-difosfato puede formar cadenas cortas al unirse a esta molécula. Después de que alrededor de 8 de estas moléculas se encadenan, entran más enzimas para finalizar el proceso. La glucógeno sintasa se suma a la cadena, mientras que la enzima ramificadora del glucógeno ayuda a crear ramas en las cadenas. Esto conduce a una macromolécula más compacta y, por lo tanto, a un almacenamiento de energía más eficiente.

Función de la glucogénesis

La glucogénesis se usa para crear glucógeno a partir de glucosa, almacenando la energía dentro de los enlaces para uso futuro. La glucosa en sí no se puede almacenar por varias razones. En primer lugar, las enzimas dentro de las células tienden a utilizar activamente la glucosa lo más rápido posible. Para ahorrar energía durante los momentos en que no se ingieren alimentos, los organismos deben tener una fuente de respaldo. Cuando las células han agotado toda su glucosa y no reciben más del cuerpo, pueden recurrir a sus reservas de glucógeno. Músculo las células, por ejemplo, usan comúnmente la glucogénesis para proporcionar energía mientras hacen ejercicio, porque las concentraciones de glucosa en sangre no son suficientes. La idea de «cargar carbohidratos» (comer carbohidratos y azúcar antes de un evento deportivo) se basa en la idea de que las células se someterán a glucogénesis y almacenarán la mayor cantidad de glucógeno posible. Por lo tanto, cuando necesitan la energía durante el ejercicio, está fácilmente disponible a través de la glucogenólisis.

Una segunda función de la glucogénesis es la conservación y gestión del agua. Una molécula de glucosa es una molécula de azúcar polar que no está compactada. El proceso de glucogénesis produce moléculas que son menos polares y mucho más compactas que la glucosa. Esto significa que una célula puede almacenar muchas moléculas de glucosa en una sola molécula de glucógeno y alterar menos el equilibrio hídrico. Cada sal y azúcar dentro del citoplasma requiere una cierta cantidad de agua para rodear y suspender. Si las células almacenaran solo glucosa para más tarde, pronto necesitarían más agua de la que el volumen de las células podría contener y estallarían. El glucógeno reduce esto, pero también necesita agua para almacenar.

Regulación de la glucogénesis

Epinefrina

La epinefrina, también llamada adrenalina, es la hormona liberada en la respuesta de lucha o huida. En otras palabras, es la sustancia química que se libera cuando su cuerpo está asustado o estresado. La epinefrina regula negativamente la glucogénesis, al alterar las proteínas necesarias para el proceso. Durante una respuesta de huida o lucha, el cuerpo quiere que toda la energía disponible esté lista para ser eliminada por las células. Por lo tanto, detiene la glucogénesis, inicia la glucogenólisis y comienza a convertir la glucosa en energía. Las células necesitarán mucho ATP para superar la amenaza que se presenta.

Insulina

Cuando el cuerpo recibe una comida abundante y los niveles de glucosa en sangre aumentan, el páncreas libera insulina, una hormona que le dice a las células que absorban y almacenen glucosa. Esto estimula el proceso de glucogénesis, haciendo que las células almacenen glucógeno y reduzcan el azúcar presente en la sangre. Una gran cantidad de glucógeno se almacena en el hígado, que luego puede liberarlo como glucosa al torrente sanguíneo entre comidas para mantener la glucosa en sangre en niveles tolerables.