5. Glicogenosintesi

Glicogenosintesi

Il glucosio, in generale, viene utilizzato per ricavare energia a partire dalla sua degradazione. Tuttavia, quando esso si presenta in abbondanza viene accumulato a costituire una riserva. Questa riserva è formata da tante molecole di glucosio unite tra loro a formare polisaccaridi. Se, per esempio, nelle piante il glucosio è immagazzinato sotto forma di amido o di cellulosa, nei microrganismi viene accumulato sotto forma di glicogeno.

Le unità di glucosio formanti il glicogeno sono tra loro unite per mezzo di legami alpha-1,4-glicosidici. Ogni 8-10 unità di glucosio nascono delle ramificazioni permesse da legami alpha-1,6-glicosidici.

Il processo di glicogenosintesi

La sintesi di glicogeno a partire dal glucosio avviene attraverso un processo chiamato glicogenosintesi, catalizzato da un enzima, detto glicogenosintetasi. Questo enzima catalizza per lo più la formazione di legami alpha-1,4-glicosidici. La formazione di legami alpha-1,6-glicosidici è catalizzata dall'enzima amilo-1,4-1,6-transglucosilasi.

Il punto di partenza della sintesi del glicogeno è il glucosio-6-fosfato, derivante dalla fosforilazione del glucosio libero (si consuma 1 ATP). In seguito alla formazione di glucosio-6-fosfato avvengono le seguenti tappe:

• Il glucosio-6-fosfato viene convertito in glucosio-1-fosfato attraverso una reazione catalizzata dalla fosfoglucomutasi.
• La sintesi di glicogeno a partire dal glucosio-1-fosfato è energicamente sfavorita e, quindi, richiede energia per poter avvenire. Tale energia viene fornita dall'uridin-tri-fosfato (UTP).
• L'UTP interagisce con il glucosio-1-fosfato per dare l'UDP-glucosio. Tale reazione è catalizzata dall'enzima UDP-glucoso-74-pirofosforilasi, che accelera la liberazione di un gruppo pirofosfato (P₂O₄) dall'UTP. La reazione è reversibile, ma nel momento in cui il pirofosfato viene scisso in 2 molecole di idrogeno fosfato (HPO₄), l'equilibrio è spostato verso i prodotti. L'UDP-glucosio è il donatore di glucosio nella biosintesi del glicogeno e costituisce una forma attiva del glucosio.
• A questo punto interviene l'enzima glicogeno sintasi che catalizza la formazione di legami alpha-1,4-glicosidici tra il glucosio dell'UDP-glucosio e un primer di glicogeno composto almeno da quattro residui di glucosio. Si libera, quindi, UDP.