Glucogenólisis
La glucogenólisis es la descomposición de la molécula de glucógeno en glucosa, un azúcar simple que el cuerpo utiliza para producir energía. El glucógeno es esencialmente energía almacenada en forma de una larga cadena de glucosa, y la glucogenólisis tiene lugar en las células musculares y hepáticas cuando se necesita producir más energía. Lo opuesto a la glucogenólisis es la glucogénesis, que es la formación de glucógeno a partir de moléculas de glucosa.
Función de la glucogenólisis
La glucogenólisis descompone el glucógeno en glucosa. Específicamente, el proceso de glucogenólisis forma una molécula de glucosa-6-fosfato, dejando la cadena restante de glucógeno con una molécula menos de glucosa. Este proceso se repite muchas veces para que se puedan eliminar múltiples moléculas de glucosa de la cadena. Las moléculas de glucosa se eliminan mediante fosforolisis, que es la ruptura de un enlace molecular mediante la adición de ácido fosfórico.
Esta imagen muestra la estructura del glucógeno. La estructura central es la proteína glucogenina, mientras que las ramas son cadenas de glucosa. Una sola molécula de glucógeno puede contener hasta 30.000 unidades de glucosa unidas.
La glucogenólisis ocurre cuando los niveles de trifosfato de adenosina (ATP), la molécula de energía utilizada en las células, son bajos (y hay poca glucosa en la sangre). Dado que la glucogenólisis es una forma de liberar glucosa y la glucosa se utiliza en la formación de ATP, ocurre cuando la energía es baja y se necesita más energía. Asimismo, cuando los niveles de ATP son altos, se produce la glucogénesis porque es una forma de almacenar energía.
El glucógeno se almacena en los músculos y en el hígado. Se estima que el glucógeno almacenado en el hígado constituye alrededor del 5 por ciento del peso del hígado, mientras que el glucógeno almacenado en los músculos representa del 1 al 2 por ciento de su peso. En los miocitos, que son células musculares, la glucosa proporciona la energía necesaria para los movimientos musculares. La glucogenólisis en los hepatocitos o células hepáticas es ligeramente diferente. Cuando se produce la glucogenólisis en el hígado, el hígado no utiliza directamente la glucosa que se produce. En cambio, la glucosa ingresa al torrente sanguíneo para que pueda ser utilizada por otras células. El glucógeno de los animales es similar al almidón de las plantas; El almidón también es una cadena de glucosa que se usa para el almacenamiento de energía en las plantas y se puede descomponer cuando una planta necesita energía.
Reguladores de la glucogenólisis
La glucogenólisis es mantenida por hormonas y, en los miocitos, las señales neuronales también pueden influir. Los niveles en sangre de las hormonas glucagón e insulina aumentan y disminuyen la glucosa, respectivamente, lo que afecta si se produce o no la glucogenólisis. La glucogenólisis también está involucrada con la respuesta de lucha o huida, que es la respuesta instintiva de un animal para luchar o huir de un oponente. En momentos de estrés o ante una amenaza, la respuesta de lucha o huida se activa y la hormona se produce epinefrina (adrenalina).
La epinefrina estimula la glucogenólisis ya que el cuerpo necesita energía para luchar o huir. También inhibe la glucogénesis, ya que durante una respuesta de lucha o huida, el cuerpo utiliza energía en lugar de almacenarla. Cuando no se produce una respuesta de lucha o huida (estos momentos se denominan a veces «reposo y digestión»), la glucogénesis volverá a producirse y se inhibirá la glucogenólisis.
Enzimas involucradas en la glucogenólisis
Varias enzimas diferentes están involucradas en la glucogenólisis. Las enzimas son proteínas que ayudan a que se produzcan las reacciones químicas. Una enzima que juega un papel en la glucogénesis es la glucógeno fosforilasa. Rompe el enlace que une la glucosa al glucógeno sustituyendo un grupo fosforilo, PO32-.
En este punto, la glucosa que se ha desprendido del glucógeno es glucosa-1-fosfato. La enzima fosfoglucomutasa la convierte en glucosa-6-fosfato, que es la forma que usan las células para producir ATP. La enzima desramificante del glucógeno transfiere todas las moléculas de glucosa restantes, excepto una en una rama del glucógeno a otra rama. Por último, la ɑ [1 → 6] glucosidasa elimina la última molécula de glucosa, que elimina esa rama de moléculas de glucosa.
Diferencia entre glucogénesis y glucogenosis
Como se dijo anteriormente, la glucogénesis es lo opuesto a la glucogenólisis; es cuando el glucógeno se forma a partir de la glucosa. Sin embargo, también existe la glucogenosis, que tiene una ortografía muy similar pero es un término completamente diferente. La glucogenosis, más comúnmente conocida como enfermedad de almacenamiento de glucógeno (GSD), es un trastorno genético en el que existe un defecto en el proceso de formación de glucógeno (glucogénesis) o degradación del glucógeno (glucogenólisis). Hay 11 tipos diferentes de GSD, y aproximadamente 1 de cada 20,000-25,000 personas en los Estados Unidos nace con una forma de GSD. Algunos tipos son relativamente más leves que otros. GSD Tipo II es particularmente grave y causa la muerte dentro de los dos años posteriores al nacimiento. Otros tipos implican retraso del crecimiento y/o intolerancia al ejercicio.
Términos de biología relacionados
- Glucosa : un azúcar simple que tiene un papel importante en el metabolismo y la producción de energía.
- Glucógeno : molécula que tiene largas cadenas de glucosa; la glucosa se almacena en forma de glucógeno.
- Glucogénesis : formación de glucógeno al juntar moléculas de glucosa; es lo opuesto a la glucogenólisis.
- Trifosfato de adenosina (ATP) : la principal molécula utilizada para producir energía en las células.
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