El glucógeno es un homopolisacárido formado por unidades de glucosa. Químicamente similar a la amilopectina, y por ello a veces se le denomina almidón animal, en comparación con éste es más compacto, extensamente ramificado y de mayor tamaño, alcanzando un peso molecular de hasta 108 Da correspondiente a unas 600000 moléculas de glucosa.
Al igual que en la amilopectina, las unidades de glucosa de la cadena principal y de las cadenas laterales están unidas por enlaces α-(1→4) glucosídicos. Las cadenas laterales están unidas a la cadena principal por un enlace glucosídico α-(1→6); a diferencia de la amilopectina las ramificaciones son más frecuentes, aproximadamente cada 10 unidades de glucosa (en lugar de cada 25-30 como en la amilopectina) y están formadas por un menor número de unidades de glucosa.
El glucógeno se localiza en el citosol de la célula en forma de gránulos hidratados de diámetro entre 1 y 4 µm y forma complejos con proteínas reguladoras y enzimas responsables de su síntesis y degradación.
Funciones
El glucógeno, descubierto en 1857 por el fisiólogo francés Claude Bernard, es la forma de almacenamiento de la glucosa, y por tanto de la energía, en los animales en los que está presente en el hígado, el músculo (músculo esquelético y cardíaco) y en menor cantidad en casi todos los demás tejidos y órganos.
En los seres humanos representa menos del 1% de las reservas calóricas del organismo (la otra forma de reserva calórica, mucho más abundante, son los triacilgliceroles almacenados en el tejido adiposo) y es esencial también para mantener una glucemia normal.
Representa aproximadamente el 10% del peso del hígado y el 1% del peso del músculo; aunque está presente en mayor concentración en el hígado, los almacenes totales en el músculo son mucho mayores gracias a su mayor masa (en un varón adulto de 70 kg que no esté en ayunas hay unos 100 g de glucógeno en el hígado y 250 g en el músculo).
- Las reservas de glucógeno en el hígado es una reserva de glucosa que el hepatocito libera cuando es necesario para mantener unos niveles normales de azúcar en sangre: si se tiene en cuenta la disponibilidad de glucosa (en un varón adulto de 70 kg que no está en ayunas) hay unos 10 gramos o 40 kcal en los fluidos corporales mientras que el glucógeno hepático puede suministrar, también después de una noche de ayuno, unas 600 kcal.
- En el músculo esquelético y cardíaco, la glucosa de los depósitos de glucógeno permanece dentro de la célula y se utiliza como fuente de energía para el trabajo muscular.
- El cerebro contiene una pequeña cantidad de glucógeno, principalmente en los astrocitos. Se acumula durante el sueño y se moviliza al despertar, lo que sugiere su papel funcional en el cerebro consciente. Estas reservas de glucógeno también proporcionan un grado moderado de protección contra la hipoglucemia.
- Tiene un papel especializado en las células pulmonares de tipo II del pulmón fetal. Aproximadamente a las 26 semanas de gestación estas células comienzan a acumular glucógeno y luego a sintetizar surfactante pulmonar, utilizándolo como sustrato principal para la síntesis de lípidos surfactantes, de los cuales la dipalmitoilfosfatidilcolina es el componente principal.
El glucógeno y los alimentos
Está ausente en casi todos los alimentos porque después de la matanza de un animal se descompone rápidamente en glucosa y luego en ácido láctico; hay que tener en cuenta que la acidez consiguiente a la producción de ácido láctico mejora gradualmente la textura y las cualidades de conservación de la carne. Las únicas fuentes dietéticas son las ostras y otros mariscos que se comen prácticamente vivos: contienen alrededor del 5% de glucógeno.
En los seres humanos, la acumulación de glucógeno se asocia con el aumento de peso debido a la retención de agua: por cada gramo de glucógeno almacenado se retienen 3 gramos de agua.
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