La glucogenólisis es la descomposición del glucógeno (n) en glucosa-1-fosfato y glucógeno (n-1). Las ramificaciones del glucógeno se catabolizan mediante la eliminación secuencial de monómeros de glucosa a través de la fosforólisis , por la enzima glucógeno fosforilasa . [1]
En los músculos, la glucogenólisis se inicia debido a la unión del AMPc a la fosforilasa quinasa , convirtiendo esta última a su forma activa para que pueda convertir la fosforilasa b en fosforilasa a , que es la encargada de catalizar la degradación del glucógeno. [2]
La reacción general para la descomposición del glucógeno en glucosa-1-fosfato es: [1]
Aquí, la glucógeno fosforilasa escinde el enlace que une un residuo de glucosa terminal a una rama de glucógeno mediante la sustitución de un grupo fosforilo por el enlace α[1→4]. [1]
La glucosa-1-fosfato se convierte en glucosa-6-fosfato (que a menudo termina en la glucólisis ) por la enzima fosfoglucomutasa . [1]
Los residuos de glucosa se fosforilan desde las ramificaciones del glucógeno hasta cuatro residuos antes de una glucosa que está ramificada con un enlace α[1→6]. La enzima desramificadora del glucógeno luego transfiere tres de las cuatro unidades de glucosa restantes al final de otra rama de glucógeno. Esto expone el punto de ramificación α[1→6], que es hidrolizado por la α[1→6] glucosidasa , eliminando el residuo de glucosa final de la rama como una molécula de glucosa y eliminando la rama. Este es el único caso en el que un metabolito del glucógeno no es la glucosa-1-fosfato. La glucosa es posteriormente fosforilada a glucosa-6-fosfato por la hexoquinasa . [1]
La glucogenólisis se produce en las células de los tejidos musculares y hepáticos en respuesta a señales hormonales y neuronales. En particular, la glucogenólisis desempeña un papel importante en la respuesta de lucha o huida y en la regulación de los niveles de glucosa en sangre.
En los miocitos (células musculares), la degradación del glucógeno sirve para proporcionar una fuente inmediata de glucosa-6-fosfato para la glucólisis , con el fin de proporcionar energía para la contracción muscular. La glucosa-6-fosfato no puede atravesar la membrana celular y, por lo tanto, es utilizada únicamente por los miocitos que la producen.
En los hepatocitos (células del hígado), el objetivo principal de la descomposición del glucógeno es la liberación de glucosa al torrente sanguíneo para su absorción por otras células. El grupo fosfato de la glucosa-6-fosfato es eliminado por la enzima glucosa-6-fosfatasa , que no está presente en los miocitos, y la glucosa libre sale de la célula a través de los canales de difusión facilitados por GLUT2 en la membrana celular del hepatocito.
La glucogenólisis está regulada hormonalmente en respuesta a los niveles de azúcar en sangre por el glucagón y la insulina , y estimulada por la epinefrina durante la respuesta de lucha o huida . La insulina inhibe potentemente la glucogenólisis. [4]
En los miocitos, la degradación del glucógeno también puede ser estimulada por señales neuronales; [5] la glucogenólisis está regulada por la epinefrina y el calcio liberado por el retículo sarcoplásmico . [3]
El glucagón no tiene efecto sobre la glucogenólisis muscular. [3]
El calcio se une a la calmodulina y el complejo activa la fosforilasa quinasa. [3]
La administración parenteral ( intravenosa ) de glucagón es una intervención médica humana común en las emergencias diabéticas cuando no se puede administrar azúcar por vía oral. También se puede administrar por vía intramuscular .
