Metabolismo do glicogênio

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Profª Drª Thaís Dalzochio
INTRODUÇÃO
 As hemácias e o cérebro têm uma necessidade absoluta de glicose sanguínea para o metabolismo energético.
 Consumo de glicose diário: 200 g
 80% consumido pelas hemácias e cérebro
 O restante é encontrado no plasma e fluido extracelular
 Se a glicose sanguínea não é reabastecida constantemente = hipoglicemia
Comprometimento da função cerebral = confusão,
desorientação e coma com risco de vida quando os
valores da glicose sanguínea estão abaixo de
45mg/dL.
 VR glicose em jejum: >100mg/dL
FONTES DE GLICOSE SANGUÍNEA
• Carboidratos no período alimentadoDieta
• Degradação do glicogênio hepático (entre as
refeições e jejum)
Glicogenólise
• Formação de glicose a partir de compostos não
glicídicos no jejum
Gliconeogênese
GLICOGÊNIO
 Forma de armazenamento da glicose = primeira linha de defesa contra o
declínio da concentração sanguínea de glicose.
 Polissacarídeo de cadeia ramificada, constituído exclusivamente de vários
resíduos de glicose.
Grânulos de glicogênio em um
hepatócito.
Estrutura ramificada do glicogênio
IMPORTÂNCIA DO GLICOGÊNIO
Glicogênio hepático: manutenção dos níveis de
glicose no sangue
Glicogênio muscular: necessidades altas de ATP e
quando a glicose-6-fosfato é rapidamente utilizada
na glicólise anaeróbia.
FONTES DE GLICOGÊNIO
GLICOGÊNESE
 Após uma refeição, a glicose segue diferentes vias no metabolismo
 Glicólise
 Via das pentoses-fosfato
 Glicogênese
 A síntese de glicogênio representa uma reserva de carboidrato para a manutenção da glicose sanguínea
durante o jejum.
 O processo ocorre no citosol e requer energia fornecida pelo ATP (para a fosforilação da glicose) e UTP
(uridina-trifosfato).
ETAPAS DA GLICOGÊNESE E ENZIMAS ENVOLVIDAS
Conversão de glicose-6-fosfato em glicose-1-
fosfato pela enzima fosfoglicomutase
Ativação da UDP-glicose pela enzima UDP-
glicose pirofosforilase
Transferência da glicose da UDP-glicose para o 
glicogênio pela enzima glicogênio sintase
Ação da enzima ramificadora (transferase) que 
permite o alongamento contínuo da cadeia
 UDP-glicose é o doador imediato de resíduos de glicose para a 
formação do glicogênio pela ação da glicogênio sintase.
ROTA GERAL DE SÍNTESE
REGULAÇÃO DA GLICOGÊNESE
 A liberação da insulina é acionada, primeiramente, pelo nível de glicose sanguínea (limiar de
80 mg/dL).
 A insulina se liga ao receptor (GLUT-proteína transportadora de glicose) de membrana da
célula-alvo, que estimula a síntese de proteínas e o transporte de glicose e aminoácidos
para o interior das células.
EFEITOS DA INSULINA
 Principal hormônio que promove o armazenamento dos nutrientes.
 Armazenamento de glicose na forma de glicogênio, principalmente hepático e muscular (glicogênese).
 Conversão de glicose em triglicerídeos no fígado e seu armazenamento no tecido adiposo.
 Captação de aminoácidos e síntese de proteínas no músculo esquelético.
 Estimula o transporte de glicose para dentro da célula, principalmente no músculo e tecido adiposo.
 Estimula a utilização da glicose pelas células (glicólise).
GLICOGENÓLISE
 Degradação do glicogênio
 Ocorre quando há uma diminuição de glicose, aminoácidos e triglicerídeos no sangue, após cerca de 2 – 3 h de
jejum.
 Após a utilização das reservas de glicogênio, são utilizados os TGs do tecido adiposo → ácidos graxos como
substrato.
 No jejum noturno, ocorre tanto glicogenólise quanto gliconeogênese (estimuladas pelo glucagon).
 A estrutura altamente ramificada no glicogênio permite uma mobilização rápida de glicose por meio da liberação 
simultânea de unidades de glicose no final de cada ramificação.
ETAPAS DA GLICOGENÓLISE E ENZIMAS ENVOLVIDAS
Fosforólise do glicogênio (clivagem da ligação pela substituição 
de um grupo fosfato) pela glicogênio fosforilase
Remoção das ramificações do glicogênio pela enzima 
desramificadora do glicogênio.
Conversão de glicose-1-fosfato em glicose-6-fosfato pela 
fosfoglicomutase.
Produção de glicose livre (no fígado) pela ação da glicose-6-
fosfatase.
ROTA DE GERAÇÃO
No fígado
REGULAÇÃO DA GLICOGENÓLISE
 Glicogenólise hepática
 Glucagon
 Adrenalina (liberada em resposta ao exercício, hipoglicemia
ou outras situações de estresse)
 Glicogenólise muscular
 Adrenalina (em resposta ao exercício)
 Regulada principalmente por AMP – sinaliza uma falta de ATP,
e por Ca2+ liberado durante a contração.
REGULAÇÃO HORMONAL GERAL
 As rotas de degradação e biossíntese são reguladas principalmente por alterações na razão insulina/glucagon e pelos
níveis de glicose sanguínea, os quais refletem a disponibilidade da glicose da dieta.
 Glucagon
 ↓ GLICOSE = liberação de glucagon
 Glicogênio sintase INATIVA
 Glicogênio fosforilase ATIVA
 Insulina
 ↑ GLICOSE – liberação de insulina
 Glicogênio sintase ATIVA
 Glicogênio fosforilase INATIVA
Síntese inibida e
degradação ativada
Síntese ativada e
degradação inibida
No fígado: glicoquinase e glicose-6-fosfatase
Demais tecidos: hexoquinase (ao invés de glicoquinase) e ausência de glicose-6-fosfatase
GLICOGENOSES
 Doenças de armazenamento de glicogênio (síntese ou degradação).
 A deficiência de uma das enzimas envolvidas no metabolismo do glicogênio irá originar desde sintomas mais leves
até graves.
 Ex: Doença deVon Gierke ou glicogenose tipo I
 Deficiência de glicose-6-fosfatase
 Hipoglicemia
 Acidose lática
 Entre outros
Glicogênio 
fosforilase muscular 
é geneticamente 
diferente da 
fosforilase hepática
CORRELAÇÃO CLÍNICA
Em um teste de tolerância à glicose, uma pessoa no estado metabólico basal ingere uma grande quantidade de
glicose. Se a pessoa é normal, essa ingestão resultaria em qual das seguintes alternativas?
a. Uma atividade aumentada da glicogênio fosforilase no fígado
b. Uma maior formação de lactato nas hemácias
c. Uma inibição da atividade da proteína-fosfatase no fígado
d. Uma atividade aumentada da glicogênio-sintase no fígado
Resposta: D.
REFERÊNCIAS
 BAYNES, J. W.; DOMINICZAK, M. H. Bioquímica médica. 3 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2010.
 HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R. Bioquímica ilustrada. 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 2012.
 NELSON, D. L.; COX, M. M.; DALMAZ, C.; TERMIGNONI, C.; PEREIRA, M. L. S. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 7 ed. Porto 
Alegre: Artmed, 2018.
 PINTO, W. J. Bioquímica clínica. 1ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017.
 SMITH, C..; MARKS, A. D.; LIEBERMAN, M. Bioquímica médica básica de Marks. 2ed. Porto Alegre: Artmed, 2007.
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