Glucógeno para niños
Datos para niños
Glucógeno |
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 Estructura molecular del glucógeno.
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| General | ||
| Fórmula molecular | C24H42O21 | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 9005-79-2 | |
| PubChem | 439177 | |
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C(C1C(C(C(C(O1)OCC2C(C(C(C(O2)OC3C(OC(C(C3O)O)O)CO)O)O)OC4C(C(C(C(O4)CO)O)O)O)O)O)O)O
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| Propiedades físicas | ||
| Apariencia | Polvo blanco | |
| Masa molar | 666,221858 g/mol | |
| Punto de fusión | 270–280 °C (descomposición) | |
| Propiedades químicas | ||
| Solubilidad en agua | Soluble en agua | |
| Familia | Polisacárido | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. |
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El glucógeno es como la batería de energía de tu cuerpo. Es un tipo de polisacárido (un carbohidrato grande) que se forma a partir de muchas unidades de glucosa (azúcar simple) unidas entre sí. Se almacena principalmente en el hígado y en los músculos.
Contenido
Glucógeno: La Energía de tu Cuerpo
¿Qué es el Glucógeno?
El glucógeno es una forma en que los animales, incluidos los humanos, guardan energía. Imagina que es una cadena muy larga y ramificada de unidades de glucosa. Su estructura es similar a la amilopectina, que se encuentra en el almidón de las plantas, pero el glucógeno es mucho más ramificado.
Cada cadena de glucógeno tiene entre 12 y 18 unidades de glucosa. Estas unidades se unen de una forma especial. Una sola molécula de glucógeno puede tener más de 120.000 unidades de glucosa.
¿Por qué es tan Ramificado?
La forma ramificada del glucógeno es muy importante por dos razones:
- Hace que el glucógeno sea más fácil de disolver en agua dentro de las células.
- Permite que las enzimas (que son como pequeñas máquinas que hacen trabajos en el cuerpo) puedan acceder rápidamente a muchos puntos para añadir o quitar glucosa. Esto significa que el glucógeno se puede fabricar y descomponer muy rápido cuando se necesita energía.
¿Dónde se Almacena el Glucógeno?
El glucógeno es la principal reserva de energía en los animales. Se guarda en el hígado (aproximadamente el 10% del peso del hígado) y en los músculos (alrededor del 1% del peso muscular) de los vertebrados. También se pueden encontrar pequeñas cantidades en algunas células gliales del cerebro.
Al almacenar la glucosa como glucógeno, el cuerpo evita cambios bruscos en la presión osmótica (el equilibrio de líquidos) dentro y fuera de las células.
¿Cómo Usa tu Cuerpo el Glucógeno?
Cuando tu cuerpo o tus células necesitan energía de forma urgente, por ejemplo, cuando haces ejercicio o estás en una situación de alerta, el glucógeno se descompone rápidamente para liberar glucosa. Esta glucosa está lista para ser usada como combustible en el metabolismo energético.
En el hígado, la cantidad de glucosa que se libera a la sangre desde el glucógeno está controlada por unas sustancias llamadas hormonas, como el glucagón y la insulina. El glucógeno del hígado es la fuente principal de glucosa en la sangre, especialmente entre comidas. El glucógeno en los músculos, por otro lado, proporciona la energía necesaria para que los músculos se contraigan.
El glucógeno se guarda dentro de unas pequeñas "bolsas" llamadas vacuolas en el citoplasma (el líquido dentro de las células). Estas vacuolas también contienen las enzimas que se necesitan para convertir el glucógeno en glucosa.
Historia del Descubrimiento del Glucógeno
Claude Bernard y su Hallazgo
El médico y fisiólogo francés Claude Bernard fue quien primero tuvo la idea de que el hígado podía producir azúcar. En 1856, descubrió el glucógeno. Este hallazgo fue muy importante porque antes se pensaba que solo las plantas podían producir azúcares.
Bernard notó que había azúcar a la salida del hígado (en la vena hepática) pero no a la entrada (en la vena porta). Incluso en animales que solo comían carne, el azúcar seguía apareciendo a la salida del hígado. Esto le hizo pensar que el hígado no solo almacenaba azúcar, sino que también lo producía. Más tarde se descubrió que el hígado puede fabricar glucosa a partir de otras sustancias, un proceso llamado gluconeogénesis.
Cómo se Fabrica y se Descompone el Glucógeno
Fabricación del Glucógeno (Glucogenogénesis)
El proceso de crear glucógeno a partir de glucosa se llama glucogenogénesis. Una enzima clave en este proceso es la glucógeno sintasa. Para añadir una molécula de glucosa al glucógeno, se necesita energía.
Pasos para Crear Glucógeno
La fabricación del glucógeno ocurre en varias etapas:
- Primero, la glucosa se convierte en glucosa-6-fosfato, usando energía de una molécula llamada ATP.
- Luego, la glucosa-6-fosfato se transforma en glucosa-1-fosfato.
- Después, la glucosa-1-fosfato se convierte en UDP-glucosa, usando energía de una molécula llamada UTP.
- La enzima glucógeno sintasa va uniendo las unidades de UDP-glucosa para formar el glucógeno.
- Otra enzima, la enzima ramificadora del glucógeno, se encarga de crear las ramificaciones en la cadena de glucógeno.
- Para empezar la síntesis, se necesita una pequeña cadena de glucosa ya existente. Una enzima llamada glucogenina inicia la cadena, y luego la glucógeno sintasa continúa el trabajo.
Descomposición del Glucógeno (Glucogenólisis)
La estructura ramificada del glucógeno permite que se obtengan moléculas de glucosa rápidamente cuando se necesitan. El proceso de descomponer el glucógeno se llama glucogenólisis.
Enzimas de la Glucogenólisis
Dos enzimas principales participan en la descomposición del glucógeno:
- La glucógeno fosforilasa: Esta enzima va quitando unidades de glucosa de las ramas del glucógeno. Lo hace de una manera que es muy eficiente para la célula.
- La enzima desramificadora del glucógeno: La glucógeno fosforilasa no puede romper todos los tipos de uniones. Esta enzima ayuda a mover grupos de glucosa y a eliminar las ramificaciones restantes, liberando más glucosa.
Regulación del Glucógeno en tu Cuerpo
La cantidad de glucógeno que se fabrica y se descompone en tu cuerpo está controlada por las dos enzimas principales que ya mencionamos: la glucógeno sintasa (para fabricar) y la glucógeno fosforilasa (para descomponer).
Estas enzimas pueden estar en dos formas: una activa y otra menos activa. Las hormonas son las que deciden qué forma deben tomar.
- Hormonas como la adrenalina (la hormona del "lucha o huye") y el glucagón (que aumenta el azúcar en sangre) activan la glucógeno fosforilasa. Esto hace que el glucógeno se descomponga más rápido para liberar glucosa. Al mismo tiempo, estas hormonas disminuyen la actividad de la glucógeno sintasa, frenando la fabricación de glucógeno.
- La hormona insulina (que baja el azúcar en sangre) hace lo contrario. Desactiva la glucógeno fosforilasa y activa la glucógeno sintasa. Esto favorece la fabricación de glucógeno y su almacenamiento.
En resumen, la adrenalina y el glucagón ayudan a liberar energía del glucógeno, mientras que la insulina ayuda a almacenar energía en forma de glucógeno.
Problemas Relacionados con el Glucógeno
Las glucogenosis son un grupo de enfermedades genéticas (la mayoría hereditarias) que afectan cómo el cuerpo fabrica o usa el glucógeno.
La diabetes es una enfermedad común donde el metabolismo del glucógeno puede funcionar de forma anormal debido a problemas con la insulina. Por ejemplo, si hay demasiada insulina, los niveles de glucógeno en el hígado pueden ser muy altos, y el cuerpo no puede liberar la glucosa necesaria para mantener el azúcar en sangre normal.
También existen errores de nacimiento en el metabolismo, causados por la falta de enzimas necesarias para la síntesis de glucógeno. Estos se conocen como enfermedades de almacenamiento del glucógeno.
Agotamiento de Glucógeno y Ejercicio
Los atletas que realizan deportes de resistencia, como corredores de maratón o ciclistas, a menudo experimentan el agotamiento de glucógeno. Esto ocurre cuando sus reservas de glucógeno se agotan después de mucho esfuerzo sin suficiente consumo de energía.
Para evitar esto, se pueden hacer varias cosas:
- Durante el ejercicio, consumir carbohidratos que se conviertan rápidamente en glucosa en la sangre.
- Entrenar el cuerpo para que use más ácido grasos como combustible y así ahorrar glucógeno.
- Consumir muchos carbohidratos después de agotar las reservas de glucógeno. Esto ayuda al cuerpo a aumentar su capacidad de almacenar glucógeno en los músculos, un proceso conocido como "carga de carbohidratos".
Cuando los atletas experimentan el agotamiento de glucógeno, pueden sentir una fatiga extrema, hasta el punto de no poder moverse. Por eso es importante que repongan sus reservas de glucógeno después de un ejercicio intenso.
Nanomedicina
Se están investigando pequeñas partículas de glucógeno, llamadas nanopartículas, para ver si pueden usarse para llevar medicamentos a lugares específicos del cuerpo.
Véase también
En inglés: Glycogen Facts for Kids
