El documento describe la biosíntesis y degradación del glucógeno. Explica que el glucógeno es un polisacárido de almacenamiento de glucosa que se encuentra principalmente en el hígado y músculo. Describe los experimentos realizados con ratas alimentadas y en ayuno para estudiar los factores que afectan los niveles de glucógeno hepático.
4. Glucógeno
Hepático Muscular
Nota: La dieta afecta más el contenido de
glucógeno hepático y el ejercicio afecta mas
el contenido de glucógeno muscular.
Reserva de
combustible
Síntesis
de ATP
Sirve como
Para la
Dentro del
Reserva de
glucosa
Concentración
glucosa en
sangre (glicemia)
Sirve como
Para mantener
6.5g/100g
de tejido
Músculo
1.4g/100g
de tejido
Glucógeno
Glucosa 6-P
Glucosa
Glucosa
en sangre
Glucógeno
Glucosa 6-P
Energía
5. Glucogénesis
Biosíntesis
de glucógeno
Hexoquinasa y/o
Glucoquinasa
Glucosa
ATP
ADP Glucogenólisis
Glucosa 6P
Glucosa 1P
Degradación
de glucógeno
Fosfoglucomutasa
UDP-Glucosa
UTP
PPi
Glucosa 1 fosfato uridiltransferasa
o UDP glucosa pirofosforilasa
Glucógeno sinteasa (enlaces α 1-4)
Transglucosilasa o enzima ramificante (enlaces α 1-6)
Glucógeno
UDP
Glucógeno
primordial
Glucógeno fosforilasa
+
Enzima desrramificante
+
Pi
Glucosa-6-fosfatasa
6. GLUCOGENO SINTEASA (ACTIVA)
GLUCOGENO FOSFORILASA (INACTIVA)
GLUCOGENO FOSFORILASA (ACTIVA)
ATP
ADP
H2O
Pi
OH
OH
O - P
GLUCOGENO SINTEASA (INACTIVA) O - P
SINTESIS DE GLUCOGENO FAVORECIDA
DEGRADACION DE GLUCOGENO FAVORECIDA
Cuando una es
estimulada, la otra es
inhibida
Regulación de Glucogénesis y Glucogenólisis
La glucógeno sinteasa y la
glucógeno fosforilasa son las
enzimas regulatorias de la
síntesis y degradación del
glucógeno, respectivamente.
Insulina (+)
Adrenalina (+)
Glucagón (+)
7. Mecanismo de acción de Glucagón y
Adrenalina en la degradación de glucógeno
Degradación del glucógeno por
acción de adrenalina o epinefrina
9. Parte Experimental
Objetivos
• Estudiar los factores que influyen en la síntesis y degradación del glucógeno hepático.
• Estudiar el efecto de la dieta sobre el contenido de glucógeno hepático.
• Estudiar el efecto del ayuno sobre el contenido de glucógeno hepático.
• Señalar los fundamentos de la extracción y determinación del glucógeno hepático.
Procedimiento
Preparación de los animales experimentales
Rata 1 – Bien alimentada (“ad libitum”)
Esta rata recibirá su alimentación habitual sin
restricción alguna hasta el momento de la práctica,
en que será sacrificada para realizar la extracción
y determinación del glucógeno hepático.
Rata 2 – En ayuno de 24 horas
Esta rata permanecerá en estado de ayunas estricto
(recibirá solo agua), no menos de 24 horas antes de
la práctica, en que será sacrificada para realizar la
extracción y determinación del glucógeno hepático.
10. Parte Experimental
Resultados
Características del hígado de las ratas
Indicar el aspecto, consistencia y peso de cada hígado
Rata 1 – Bien alimentada (“ad libitum”) Rata 2 – En ayuno de 24 horas
Peso: 12.71 g Peso: 10.24 g
11. Parte Experimental
Procedimiento
Extracción y determinación de glucógeno hepático
Método de Krisman
Fundamento
Tejido hepático
Base fuerte (KOH)
en caliente
Se trata con
Degradación
proteínas y
otros
constituyentes
produciendo
Preservación del
glucógeno
permitiendo
Precipitado
con etanol
Reaccionar
con el Yodo
se hace Determinación
colorimétrica
CaCl2
aumenta la
sensibilidad
Polisacárido
Ion Triyoduro
El glucógeno
retiene al Iodo
Complejos de
absorción
Forma
Coloración
café rojizo
Que presenta
El Iodo retenido
absorbe la luz
12. Parte Experimental
Procedimiento
Extracción y determinación de glucógeno hepático
Método de Krisman
Reactivos
• Hidróxido de potasio al 33%
• Etanol 96%
• Solución iodo-iodurada: Pesar 0.26 g de yodo y 2.6 g de yoduro de potasio.
Disolver en 10 mL de agua destilada.
• Cloruro de calcio saturado a temperatura ambiente. Pesar 97.7 g de cloruro de
calcio, disolver con 100 mL de agua. Filtrar antes de usar.
• Reactivo de yodo: Mezclar 130 mL de la solución de cloruro de calcio con 0.5
mL de la solución iodo-iodurada. Guardar en un frasco oscuro a 0 oC, durante
siete días máximo.
13. Parte Experimental
Procedimiento
Extracción y determinación de glucógeno hepático
Método de Krisman
a) En un tubo de centrifuga medir 1.8 mL de KOH al
33% y colocarlo en un baño maría hirviente,
brevemente por algunos segundos, antes de
introducir el trozo de hígado.
b) Sacrificar los animales y tan rápido como sea posible
extraer el hígado y pesar 200 mg de parénquima
hepático. Colocar inmediatamente el trozo de hígado
que ha pesado en la solución de KOH que se
encuentra en el baño hirviente y dejarlo allí por 20
minutos, mezclando de vez en cuando con una varilla
de vidrio para permitir la total desintegración del
tejido y teniendo mucho cuidado de que no se
proyecte su contenido.
KOH 33%
1.8 mL
200 mg
20 minutos
14. Parte Experimental
Procedimiento
Extracción y determinación de glucógeno hepático
Método de Krisman
c) Retirar el tubo del baño y enfriar. Añadir 2.6 mL
de etanol al 96%, mezclar y volver a calentar la
solución hasta la ebullición, teniendo siempre
mucho cuidado de que no se proyecte su
contenido. Retirar y enfriar inmediatamente en
baño de hielo por 5 minutos, para permitir la
precipitación del glucógeno.
d) Centrifugar a 3500 rpm por 10 minutos. Decantar el
sobrenadante suavemente y dejar el tubo invertido
sobre un papel de filtro, tratando de eliminar el
sobrenadante lo más posible.
Etanol 96%
2.6 mL
5 minutos
10 minutos
15. Parte Experimental
Procedimiento
Extracción y determinación de glucógeno hepático
Método de Krisman
e) Neutralizar el exceso de base añadiendo 0.4 mL
de NH4CL saturado, mezclando cuidadosamente
con una varilla de vidrio.
0.4 mL
NH4Cl
Observar la cantidad de precipitado después de centrifugar:
Rata 1 Rata 2
Resultados
16. Parte Experimental
Procedimiento
Extracción y determinación de glucógeno hepático
Método de Krisman
f) Colocar el tubo en baño Maria hirviente durante 15
minutos y enfriar. Anadir 0.4 mL de agua destilada y
5.2 mL del reactivo de yodo.
15 minutos
g) Preparar un blanco para lo cual se mide 0.8 mL de
agua destilada y 5.2 mL del reactivo de yodo.
h) Dejar en reposo los tubos por 5 minutos. Medir la
absorbancia utilizando filtro verde (500 – 570 nm).
2.6 mL
0.4 mL
Reactivo
de yodo
17. Parte Experimental
Procedimiento
Extracción y determinación de glucógeno hepático
Método de Krisman
i) Para preparar las soluciones estándar se puede medir
0.8 mL de soluciones que contengan 0.12 mg, 0.36
mg y 0.48 mg de glucógeno. A cada una de estas tres
soluciones estándar, añadir 2.6 mL del reactivo de
yodo, mezclar y proceder de la misma forma que la
señalada para la muestra de hígado.
Blanco
Estándar 1
Estándar 2
Estándar 3
18. Resultados
Determinación de glucógeno hepático
Calcular el factor de calibración considerando las siguientes lecturas para los tubos BLANCO Y ESTANDAR:
Absorbancia
Bruta
Absorbancia
Neta
[Glucógeno]
mg/tubo
Factor de
calibración
Blanco 0.11 - - -
Estándar 1 0.29 0.18 0.12 0.66
Estándar 2 0.66 0.55 0.36 0.65
Estándar 3 0.85 0.74 0.48 0.64
Factor de Calibración Promedio: 0.65
𝑭𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝑪𝒂𝒍𝒊𝒃𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 (𝑭𝑪) =
𝑪𝒐𝒏𝒄𝒆𝒏𝒕𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔𝒕𝒂𝒏𝒅𝒂𝒓
𝑨𝒃𝒔𝒐𝒃𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 𝑵𝒆𝒕𝒂𝒆𝒔𝒕𝒂𝒏𝒅𝒂𝒓
19. Resultados
Determinación de glucógeno hepático
Con los datos de las absorbancias netas de los
estándares y sus respectivas concentraciones,
construir la curva de calibración. Con el Microsoft
Excel construya la curva, en el eje X colocar
concentraciones de glucógeno y en el eje Y las
absorbancias netas. Trazar la línea tomando los
puntos medios.
20. Calcular la concentración de glucógeno en el hígado de cada uno de los animales de experimentación, de
acuerdo a la siguiente tabla.
Resultados
Determinación de glucógeno hepático
Abs. Bruta Abs. Neta
Concentración en mg
/200 mg
hígado
/100 mg
hígado
/100 g hígado
Rata 1 1.20
Rata 2 0.50
𝑪𝒐𝒏𝒄𝒆𝒏𝒕𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 = 𝑭𝑪 ∗ 𝑨𝒃𝒔𝒐𝒓𝒃𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 𝑵𝒆𝒕𝒂𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂
21. Haga la interpretación de los resultados para cada animal experimental:
Resultados
Determinación de glucógeno hepático
Rata 1 – Bien alimentada (“ad libitum”)
Rata 2 – En ayuno de 24 horas
22. Cuestionario
1. ¿Qué diferencia hay entre la acción glucogenolítica de la adrenalina y
glucagón en el hígado y en el musculo?
2. Represente esquemáticamente el mecanismo de acción de la insulina
sobre el metabolismo del glucógeno
3. ¿Qué son las enfermedades de almacenamiento de glucógeno?
4. ¿Qué es la periodontitis?
5. ¿Existe relación entre las enfermedades de almacenamiento de
glucógeno y la periodontitis?
