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Práctica 3 “Alimentación y glucosa sanguínea”
Objetivo General
● Obtener glucógeno a partir de un tejido animal, específicamente de hígado de pollo.
Objetivos particulares
● Determinar la presencia de glucógeno en el tejido hepático del pollo. ● Relacionar el propósito del glucógeno hepático con el metabolismo de carbohidratos.
Introducción
El glucógeno es un polisacárido ramificado compuesto por unidades de glucosa que sirve como la principal reserva energética en animales, almacenandose en tejidos como el hígado y el músculo esquelético (Devlin, 2011)En el músculo, su función principal es proporcionar glucosa para la producción de ATP durante la contracción muscular, mientras que en el hígado actúa como un regulador de la glucemia, liberando glucosa en respuesta a señales hormonales como el glucagón y la insulina (Murray & al., 2018).
Las moléculas de glucógeno están organizadas en gránulos citoplasmáticos, acompañadas por las enzimas necesarias para su síntesis y degradación (Berg et al., 2021). La glucogenólisis, proceso de degradación del glucógeno, se activa en situaciones de estrés o ayuno prolongado, permitiendo la liberación rápida de glucosa en el torrente sanguíneo o su utilización intracelular para la generación de energía (Harper et al., 2012). Por otro lado, la glucogénesis ocurre en la fase posprandial cuando hay un exceso de glucosa, favoreciendo su almacenamiento en forma de glucógeno hepático o muscular (Lehninger & al., 2020).
La identificación del glucógeno en tejidos animales es posible mediante pruebas químicas específicas. Una de las reacciones más utilizadas es la tinción con lugol, que produce un color azul-morado debido a la interacción del reactivo con la estructura helicoidal del glucógeno (Voet & Voet, 2016). Asimismo, la glucosa resultante de la hidrólisis del glucógeno puede ser detectada mediante pruebas enzimáticas con glucosa-oxidasa, que permiten evaluar la presencia de este polisacárido en muestras biológicas (Nelson & Cox, 2017).
Dada la importancia del glucógeno en la homeostasis energética, su identificación en tejidos permite comprender su distribución y función en los organismos. Esta práctica tiene como objetivo extraer y reconocer la presencia de glucógeno en hígado de pollo mediante métodos químicos, lo que facilita el estudio de su metabolismo y regulación en condiciones fisiológicas y experimentales (Stryer, 2019)
DIAGRAMA DE FLUJO
Cuestionario
1. Describa la estructura del glucógeno. El glucógeno es un polisacárido altamente ramificado compuesto por unidades de glucosa unidas por enlaces α(1→4) en la principal y enlaces α(1→6) en los puntos de ramificación, que ocurren en cadena aproximadamente cada 12 a 18 residuos de glucosa. Su estructura es esférica y organizada en niveles jerárquicos de ramificación, lo que facilita su rápida síntesis y degradación. La molécula de glucógeno está anclada a una proteína central llamada glucogenina , que actúa como iniciador de la síntesis del glucógeno.(Berg, 2015.) 2. ¿Dónde y cómo se almacena el glucógeno en nuestro organismo? El glucógeno se almacena principalmente en el hígado y el músculo esquelético en forma de gránulos dentro del citoplasma celular. En el hígado, su función principal es mantener la homeostasis de la glucosa en sangre , liberando glucosa en períodos de ayuda o entre comidas. En el músculo, el glucógeno actúa como una reserva energética utilizada para la contracción muscular durante la actividad física.La síntesis de glucógeno ocurre a través del proceso de glucogénesis , donde la glucosa se convierte en glucosa-6-fosfato y luego en glucosa-1-fosfato , antes de ser incorporada a la cadena de glucógeno por la glucógeno sintasa. La degradación del glucógeno (glucogenólisis) es catalizada por la glucógeno fosforilasa , que libera glucosa-1-fosfato. (Devlin, 2017.) Proceso de almacenamiento (Glucogénesis) El almacenamiento de glucógeno ocurre en la fase posprandial , cuando los niveles de glucosa en sangre son altos: ● La glucosa es captada por las células hepáticas y musculares. ● Se convierte en glucosa-6-fosfato mediante la enzima glucocinasa (hígado) o hexocinasa (músculo). ● La fosfoglucomutasa transforma la glucosa-6-fosfato en glucosa-1-fosfato. ● La UDP-glucosa pirofosforilasa cataliza la activación de la glucosa-1-fosfato en UDP-glucosa. ● La glucógeno sintasa añade la UDP-glucosa a una cadena de glucógeno preexistente, formando enlaces α(1→4). ● La enzima ramificante (amilotransglucosilasa) introduce ramificaciones mediante enlaces α(1→6) , lo que facilita su almacenamiento y rápida movilización. Gracias a esta organización, el glucógeno puede ser rápidamente degradado cuando el cuerpo lo necesita para obtener energía o mantener la homeostasis de la glucosa en sangre.(Devlin, 2017)
3. ¿Qué tipo de carbohidratos identifica el lugol y qué color toma con cada uno? El reactivo de Lugol, que contiene una mezcla de yodo y yoduro, permite reconocer polisacáridos, particularmente el almidón por la formación de una coloración azúl-violeta intensa y el glucógeno y dextrinas por la formación de coloración roja. Esta reacción es el resultado de la formación de cadenas de poliyoduro a partir de la reacción del almidón con el yodo presente en la solución de Lugol. La amilosa, el componente del almidón de cadena lineal, forma hélices donde se juntan las moléculas de yodo, formando un color azul oscuro a negro. (Gutiérrez et.al, 2004) El lugol es una tinción utilizada por su afinidad con el glucógeno de las células epiteliales lo que da como resultado una tinción de color carmelita - caoba marrón. (Albornoz et.al.
El lugol también reacciona con las dextrinas, estos productos de la hidrólisis parcial del almidón también reaccionan con el Lugol, presentando una coloración que varía según su grado de polimerización. Generalmente, se observa una tonalidad marrón rojiza que se aclara conforme las cadenas de glucosa se acortan. (Bolaños et.al. 2003) 4. ¿Para qué utilizamos el glucógeno en músculo? El músculo es uno de los principales reservorios de glucógeno del cuerpo humano (hasta 600g). La cantidad almacenada, sin embargo, depende de distintas variables como, lógicamente, la cantidad de masa muscular del sujeto, la forma física del mismo, la dieta, etc. La glucosa almacenada en el Glucógeno muscular es una fuente biodisponible exclusiva del propio músculo y juega un papel fundamental tanto en la regulación y señalización, como en el control metabólico de las células musculares. La estructura ramificada del glucógeno permite liberar rápidamente glucosa 1-fosfato para la actividad muscular.(Fanteoficial, 2025) 5. ¿Para qué utilizamos el glucógeno en el hígado? La función principal del glucógeno hepático es la de mantener la concentración de glucosa en sangre. Por lo tanto, ante una demanda de glucosa para órganos o tejidos el hígado descompondrá el glucógeno en glucosa para cubrir los requerimientos metabólicos. El hígado tiene unos 150 gramos de glucógeno y hay depleción completa de los depósitos en menos de 24 horas de ayuno. La síntesis de glucógeno, en particular el glucógeno hepático está regulado por mecanismos hormonales; la adrenalina y el glucagón estimulan la glucogenólisis y la insulina estimula la glocogenogénesis. (Davo, 2024)
