El glucogeno

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Glucógeno
¿Que es?
El glucógeno, también denominado glicógeno, es una de las moléculas de almacenamiento de energía más utilizadas por los seres vivos, es un polisacárido de reserva energética formado por cadenas ramificadas de glucosa no es soluble en agua, por lo que forma dispersiones coloidales. Abunda en el hígado y en el músculo.
Una sola molécula  de glucógeno puede contener más de 120 000 monómeros de glucosa.
a molécula de glucógeno está formada por glucosas unidas entre sí mediante enlaces glucosídicos 
IMPORTANCIA Y FUNCIÓN DEL GLUCÓGENO
Forma de almacenamiento de glucosa fácilmente movilizable 
• El exceso de glucosa de la dieta se almacena como glucógeno. Se moviliza cuando surge una necesidad: actividad muscular, entre comidas (reserva energética 12 - 24 h)
Lugares principales de almacenamiento: hígado y músculo esquelético
 • Funciones diferentes: regular el nivel de Glucosa en sangre (hígado) y suministrar glucosa para la actividad muscular vigorosa (músculo)
Gracias a la capacidad de almacenamiento de glucógeno, se reducen al máximo los cambios de presión osmótica  que la glucosa libre podría ocasionar tanto en el interior de la célula como en el medio extracelular.
Cuando el organismo o la célula requieren de un aporte energético de emergencia, como en los casos de tensión o alerta, el glucógeno se degrada nuevamente a glucosa , que queda disponible para el metabolismo energético.
En el hígado, la conversión de glucosa almacenada en forma de glucógeno a glucosa libre en sangre está regulada por las hormonas glucagón y adrenalina . El glucógeno hepático es la principal fuente de glucosa sanguínea, sobre todo entre comidas. El glucógeno contenido en los músculos abastece de energía el proceso de contracción muscular.
Cuando consumes alimentos que contienen carbohidratos, los mismos son digeridos y enviados al torrente sanguíneo en forma de glucosa.
Cualquiera sea el alimento que consumas, siempre que tenga carbohidratos, los mismos serán “convertidos” en glucosa.
Sin embargo, no todos los carbohidratos que consumes diariamente están circulando en forma constante dentro de tu arterias y venas, sino una mínima parte de ellos.
El cuerpo humano es capaz de almacenar los hidratos de carbono para el uso de energía en el hígado y los músculos en forma de una sustancia conocida como glucógeno.
GLUCÓGENO MUSCULAR
El glucógeno muscular sirve únicamente para uso local por lo que solo puede ser utilizado como energía por el músculo donde se encuentra depositado.
Cuando necesitas energía el glucógeno se degrada nuevamente a glucosa que queda disponible para el metabolismo energético.
La concentración de glucógeno en el músculo es baja  en comparación con los niveles almacenados en el hígado.
La capacidad de los músculos de almacenar glucógeno depende de factores como la alimentación  y entrenamiento (junto a otros factores), pero algunos Estudios han determinado que pueden llegar a tener depositado el equivalente entre 80/144 kcal por kilogramo.
Digestión de los carbohidratos
Este proceso complejo se inicia en la boca y su trayecto continua por el intestino
Rápida y completa y se lleva acabo al llegar el contenido gástrico a la unión entre duodeno y yeyuno.
En las dietas MIXTAS hay poco monosacáridos.
Por eso las enzimas requeridas para la degradación de la mayor parte de los carbohidratos de la dieta son: DISACÁRIDOS, Y GLUCOSIDAS.
Estas enzimas son especificas para la estructura y la configuración del enlace glucósido así como para el tipo de enlace que se va a romper.
Los polisacáridos de la dieta son mayormente de origen animal (glucógeno) y vegetal(almidón: amilosa y amilopectina).
Durante la masticación la amilasa alfa actúa sobre el almidón dietético al azar y con brevedad y rompe algunos enlaces alfa.
En la naturaleza existen endoglucosidasas tanto alfa como beta.
El ser humano no produce ni secreta a estas ultimas en los jugos digestivos.
Por esta razón es incapaz de digerir la celulosa, carbohidrato de origen vegetal con enlaces glucosídicos beta.
La amilopectina y el glucógeno ramificado tienen enlaces alfa.
Por esta razón el producto de la digestión que resulta de la acción de la amilasa alfa contiene mezcla de moléculas de oligosacáridos ramificadas más pequeñas.
La digestión se detiene temporalmente en el estómago, ya que la acidez elevada de este inactiva la amilasa salival.
El contenido ácido del estómago llega al intestino delgado es neutralizado por el bicarbonato segregado en el páncreas.
Por esta razón la amilasa alfa continúa con la digestión del almidón.
ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS
ABSORCIÓN DE MONOSACÁRIDOS
El duodeno y el yuyeno absorben la masa principal de los azúcares dietéticos.
La célula de la mucosa intestinal no requieren insulina para glucosa.
Los diferentes azucares tienen mecanismos distintos de la absorción.
La galactosa y la glucosa para su transporte requieren energía para su proceso.
Además requiere de la participación de iones de Sodio.
La captación de fructuosa requiere de un transportador diferente del ión sodio (GLUT-5)
Los 3 monosacáridos se llevan desde la célula de la mucosa intestinal hacia la circulación portal mediado por otro transportador GLUT-2
DEGRADACIÓN ANORMAL DE LOS DISACÁRIDOS
En el individuo sano el proceso de digestión y absorción de los carbohidratos es tan eficiente.
Que todos los carbohidratos dietéticos digeribles se absorben al llegar al contenido a la parte baja del yeyuno.
Como se absorben monosacáridos cualquier defecto de actividad de una disacaridasa origina la llegada de carbohidratos no digeridos del intestino grueso.
DEGRADACIÓN ANORMAL DE LOS DISACÁRIDOS
La presencia de este material osmóticamente activo pasará agua desde la mucosa a la luz.
Con lo consiguiente producción de diarrea osmótica.
Reforzando este proceso la fermentación bacteriana de los carbohidratos residuales.
Originando de ésta forma la presencia de compuestos de 2 y 3 carbonos.
Producción añadida de gases: CO2-H2
Originando un cuadro clínico acompañado de retorcijones, diarrea y flatulencia.
METABOLISMO ANORMAL DE LA LACTOSA
DEFICIENCIA DE ENZIMAS DIGESTIVAS
En los lactantes y niños se ha informado deficiencia hereditaria de disacaridasas.
La alteración de la degradación de los disacáridos puede deberse también patologías intestinales, mal nutrición o ingesta de fármacos.
Se pierden las enzimas del borde en cepillo con rapidez en individuos normales con diarrea intensa.
Por eso pacientes con el proceso o en fase de recuperación no ingerir lácteos en exceso o sacarosa.
DEFICIENCIA DE ISOMALTASA Y SACAROSA ( O SUCRASA)
Ésta deficiencia da como resultado intolerancia a la sacarosa ingerida.
Este trastorno se encuentra en el 10% de esquimales de Groenlandia.
El tratamiento consiste de evitar sacarosa en la dieta.
Transporte activo de carbohidratos 
Requiere un gasto de energía para transportar la molécula de un lado al otro.
Es el único que puede transportar moléculas contra un gradiente de concentración, al igual que la difusión facilitada el transporte activo esta limitado por el numero de proteínas transportadoras presentes.
Son de interés dos grandes categorías de transporte activo, primario y secundario. 
Es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor.
 El proceso celular pasivo se realiza por difusión.
El transporte activo primario usa energía generalmente obtenida de la hidrólisis de ATP, a nivel de la misma proteína de la membrana produciendo un cambio que resulta en el transporte de una molécula a través de la proteína.
 Ejemplo:
La bomba de Na+/K+. Esta realiza un contratransporte, transporta K+ al interior de la célula y Na+ al exterior de la misma, al mismo tiempo, gastando en el proceso ATP.
Secundario
Utiliza la energía para establecerun gradiente a través de la membrana celular, y luego utiliza ese gradiente para transportar una molécula de interés contra su gradiente de concentración.
Ejemplo: “Escherichia coli” 
Establece un gradiente de protones (H+) entre ambos lados de la membrana utilizando energía para bombear protones hacia afuera de la célula.
 Estos protones se acoplan a la lactosa a nivel de la lactosa-permeasa, la lactosa permeasa usa la energía del protón moviéndose a favor de su gradiente de concentración para transportar la lactosa dentro de la célula. 
Difusión Simple
Es un mecanismo de transporte suficientemente efectivo para algunas moléculas (por ejemplo el agua)
La molécula puede pasar directamente a través de la membrana. 
Es siempre a favor de un gradiente de concentración.
 Esto limita la máxima concentración posible en el interior de la célula o en el exterior si se trata de un producto de desecho.
Difusión facilitada
La difusión facilitada utiliza canales formados por proteínas de membrana para permitir que moléculas cargadas, difundan libremente hacia afuera y adentro de la célula. 
Estos canales son usados sobre todo por iones pequeños tales como K+, Na+, Cl-
Transporte activo o contratransporte
Proceso que requiere energía
Paso de glucosa en contra de un gradiente de concentración, mediado por un transportador de Na+, se lleva a cabo en células de túbulos renales, células de túbulos renales, células epiteliales del intestino 
Cotransporte Na+/glucosa
En las células epiteliales del intestino existe una proteína transportadora que introduce en la célula sodio, a favor del gradiente de concentración, y glucosa, en contra del gradiente de concentración. 
Este mecanismo también ocurre como consecuencia de un cambio de la proteína transportadora, pero no requiere para ello el aporte energético de ATP, y se le denomina cotransporte de Na+/glucosa, dado que las dos sustancias transportadas tienen la misma dirección de transporte, es decir, las dos entran a la célula.
 Gluconeogénesis y glucogénesis
Gluconeogénesis
la gluconeogénesis es la ruta que utilizan las células de los organismos no autótrofos para sintetizar moléculas de la glucosa.
La gluconeogénesis va a permitir sintetizar glucosa a partir de piruvato, a través de un proceso anabólico que requiere una importante inversión de energía, en forma de moléculas de ATP y de NADH + H+. La gluconeogénesis también permite la síntesis de glucosa a partir de diversos precursores no glucídicos, entre los que podemos encontrar aminoácidos, lactato, glicerol , oxaloacetato
Culmina con la síntesis neta de glucosa partiendo de sustratos diversos como aminoácidos, lactato y glicerol. El hígado es el principal órgano, aunque no el único, en donde se lleva a cabo la GNG. La vía se ha detectado, aunque en mucha menor escala, en tejido renal y epitelio intestinal.
Síntesis de fosfoenolpiruvato: la conversión del piruvato en fosfoenolpiruvato requiere dos reacciones catalizadas por sendas enzimas: la piruvato carboxilasa, que cataliza la conversión de piruvato en oxalacetato; y la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa, que cataliza la conversión del oxalacetato en fosfoenolpiruvato. La primera enzima, la piruvato carboxilasa, requiere el gasto de una molécula de ATP para fijar un nuevo átomo de carbono, procedente del CO2 para generar oxalacetato, proceso que exige biotina como cofactor enzimático. La conversión de una molécula de tres carbonos en otra de cuatro ocurre en la mitocondria. Posteriormente la hidrólisis del GTP impulsa la transformación del oxalacetato en fosfoenolpiruvato y CO2, gracias a la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa, enzima que puede actuar tanto en la mitocondria como en el citoplasma celular dependiendo de la especie. Posteriormente, el fosfoenolpiruvato se convertirá en fructosa-1 ,6-bisfosfato siguiendo, en sentido contrario, las reacciones reversibles de la glucólisis, ya descritas.
Conversión de la fructosa-1,6-bisfosfato en fructosa-6-fosfato: ésta es una reacción hidrolítica por la cual se elimina el grupo fosfato en posición 1 de la fructosa por acción de la enzima fructosa-1,6-bisfosfatasa. En esta reacción no se regenera ATP si no que se obtiene Pi. A continuación, la fructosa-6-fosfato se convertirá en glucosa-6-fosfato por la reacción reversible detallada en el apartado de la glucólisis.
Formación de glucosa a partir de glucosa-6-fosfato: ésta es una reacción hidrolítica por la cual se libera el grupo fosfato en posición 6 de la glucosa por acción de la glucosa-6-fosfatasa. La enzima solo se encuentra en el hígado y en el riñón. Tampoco en esta reacción se regenera ATP, pero se obtiene Pi. La glucosa originada en esta ruta se libera a la sangre para ser aprovechada por otros tejidos que la necesiten, ayudando de esta manera a mantener unos niveles estables de glucosa en sangre.
Glucogénesis
Para que tu cuerpo pueda utilizar la energía de los carbohidratos que consumes,existen una serie de diversos procesos que ocurren dentro de tu cuerpo y de los que seguramente seas inconsciente, uno de ellos es la glucogénesis.
La glucogénesis es la manera de tu cuerpo de almacenar la glucosa en forma de un polisacárido llamado glucógeno.
es el proceso en donde se sintetiza el glucogeno este proceso se lleva acabo apartir de la glucosa 
el primer  paso de la  glucogénesis es convertir la glucosa en glucosa 6 fosfato  por medio de un ATP
después la glucosa  6 fosfato pasa a ser glucosa 1 fosfato
la glucosa 1 fosfato se transforma en UDP-glucosa con el gasto de UTP liberando así mismo pirosfato inorganico (UDP-glucosa es la forma activa de la glucosa )
en este pasa  actúa  la enzima glucógeno sintasa y así mismo el proceso no tiene  gasto de ATP y se  va  uniendo  el UDP-glucosa para sintetizar el glucógeno por medio de los  enlaces glucosidicos alfa -1,4 liberando UDP
en  este  punto ya se obtiene  el glucógeno y solo se necesita de la enzima  ramificadora la cual se encarga de ramificar la cadena con enlaces glucosidicos alfa 1,6