Biochimica - glicogeno

Glicogeno

Il glicogeno può essere inteso come glucosio di deposito in quanto, quando il glucosio non deve essere utilizzato per produrre molecole energetiche, viene depositato sotto forma di glicogeno. Il glicogeno è molto simile all’amido delle piante ed è composto da n molecole di glucosio tenute insieme da legami α(1,4) e ramificazioni con legami α(1,6) in catene lunghe circa 8/12 residui. È importante la lunghezza della catena in quanto in questo modo il glicogeno è in grado di immagazzinare e rilasciare molto velocemente molecole di glucosio.

Il glicogeno si trova soprattutto nel fegato e nel muscolo; nel fegato viene rilasciato glucosio quando i suoi livelli nel sangue iniziano a scarseggiare. Il glicogeno nel fegato viene demolito a G6P che viene a sua volta convertito in glucosio, il quale viene successivamente portato nel sangue. Nel muscolo, invece, quando il glicogeno viene demolito a G6P, intraprende direttamente la via glicolica.

Reazioni per la demolizione del glicogeno

Per far sì che il glicogeno venga demolito in G6P sono necessarie tre reazioni.

Reazione 1

Nella prima reazione, ogni molecola di glucosio che deriva dal glicogeno è legata a un gruppo fosfato per dare G1P (non c’è l’idrolisi di ATP). L’enzima che catalizza questa reazione è la glicogeno fosforilasi, che utilizza piridossal-5-fosfato come cofattore. Il processo grazie al quale viene liberata una molecola di glucosio dal glicogeno è una fosforolisi e non un’idrolisi.

Reazione 2

Il G1P isomerizza grazie all’enzima fosfoglucomutasi per dare G6P.

L’enzima deramificante

In generale, la degradazione completa del glicogeno richiede anche un enzima deramificante che idrolizzi i legami glicosidici nei punti di ramificazione. L’enzima deramificante è una α(1,4) glicotransferasi e α(1,6) glicosidasi. Nella prima fase, l’enzima stacca (attività transferasica) un blocco di tre residui di glucosio da un’estremità non riducente vicina conformazione di un legame α(1,4) glicosidico. Il residuo coinvolto nella ramificazione (legame α(1,6)) viene rilasciato automaticamente come glucosio libero.

Il glicogeno teoricamente è una fonte di energia più efficiente rispetto al glucosio in quanto, dato che non c’è idrolisi di ATP per formare il G6P, il guadagno netto della glicolisi sarà di cinque molecole di ATP invece che quattro come quando si parte dal glucosio.

Formazione del glicogeno

La formazione del glicogeno a partire dal glucosio non è l’inverso di ciò che succede alle molecole di glucosio che vengono allontanate dal glicogeno. La sintesi del glicogeno richiede energia che viene recuperata dall’idrolisi di...