GLICOGÊNESE + EXERCÍCIOS

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glicogênese
➔ via de síntese de glicogênio
➔ ocorre no citosol
➔ síntese de glicogênio ocorre em
resposta à altos níveis de glicose
sendo ativado pela insulina
➔ ocorre em ambos fígado + células
musculares esqueléticas
resumo processo
➔ refeição com glicídios > concentração
de G6P no plasma > aumento de
glicose-6-P no fígado
➔ fígado forma mais rapidamente
glicose-6-P quando há elevação dos
níveis de glicose
➔ destino da glicose-6-P controlado
pelos efeitos do glucagon e insulina
★ glucagon = ativação da
hidrólise do glicogênio >
glicogenólise > aumento
glicemia no sangue
★ insulina = altos níveis
glicêmicos induzem o
aumento da secreção
insulínica > indução da
captação basal de glicose +
formação do glicogênio
glicogênio
★ polissacarídeo de cadeia ramificada
★ ligação cadeia principal do tipo
a-1-4
➔ interação do carbono 1 com
carbono 4 de outra glicose
★ ligações do tipo a-1-6 nas
ramificações
➔ ramificação se liga ao
carbono 6 da cadeia principal
e o carbono 1 da cadeia
ramificada
reações glicogênese
1ª reação
➔ glicose > hexoquinase > glicose-6-P
2ª reação
➔ mudança molecular do P
➔ glicose-6-P > glicose-1-P
3ª reação
➔ a molécula ainda não possui
energia suficiente para adentrar ao
glicogênio
➔ ativação do UTP
★ glicose-1-P > UDP-glicose
enzima UDPG-pirofosforilase
quebra o UTP retirando
próprio Pi + Pi da glicose
➔ UTP - Pi - Pi = UDP-glicose
4ª reação
➔ UDP - glicose > glicogênio
➔ enzima marca-passo: glicogênio
sintase
➔ retira o UDP unindo a glicose
restante a um glicogênio já existente
primer iniciador e
glicogenina
★ o primer inicializador pode ser um
curto segmento de glicogênio
preexistente de antigos estoques de
glicogênio
➔ caso não haja polímero anterior
ocorre o uso de uma enzima
denominada glicogenina composta
por duas subunidades idênticas
★ é capaz de atrair
quimicamente as primeiras
moléculas de glicose
p�o��d��e�t�
➔ a glicogenina atrai a molécula
UDP-glicose e retira o UDP da
molécula UDP-glicose
➔ formação do 1º resíduo de glicose
➔ ocorre a formação do complexo
glicogenina + glicogênio sintase
➔ após 1ª molécula de glicose ser
atraída pela glicogenina e pós
formação do complexo com a
glicogênio sintase mais resíduos
de glicose são sendo
acrescentados após retirada do
UDP pela glicogênio sintase
➔ ocorre a elongação da molécula de
glicogênio + dissociação da
glicogênio sintase que atua com
auxílio da enzima ramificadora
elongação da cadeia do
glicogênio
➔ envolve a adição de uma molécula
de glicose advinda da UDP-glicose
para a cadeia de glicogênio
➔ forma-se uma cadeia glicosídica
a-1,4 principal
★ reação catalisada pela enzima
glicogênio sintase
➢ principal enzima relacionada
à síntese de glicogênio
ramificação da molécula
do glicogênio
➔ o glicogênio possui característica de
ser um polímero altamente
ramificado
➔ apresenta ramificações a cada 8/12
moléculas de glicose
★ facilita o ataque e
destrinchamento enzimático
no processo de
hidrólise/catálise
★ liberação de glicose + rápido
e eficiente
★ maior solubilidade
➔ as ramificações se apresentam como
a-1,6
➔ formadas pela enzima de
ramificação
★ possui como �nção
transferir um segmento de 5
à 8 moléculas de glicose da
e�remidade para dentro da
cadeia
➔ a nova unidade ramificada pode
sofrer maior elongação através da
glicogênio sintase
mecanismos de regulação
da síntese e degradação
do glicogênio
➔ conforme níveis metabólitos +
necessidades energéticas regem a
atividade de ambos glicogênio
sintase/glicogênio fosforilase
➔ regido pela presença de hormônios
insulina e glucagon na corrente
sanguínea
a degradação de glicogênio
★ é estimulada quando a
disponibilidade de glicose cai
a síntese de glicogênio
★ aumenta quando ocorre a
disponibilidade do substrato
energético
regulação da glicogênese
➔ enzima marca-passo: glicogênio
sintase
★ ativação pela insulina
➔ altas concentrações de glicose =
produção de insulina
➔ ativação produção de glicogênio
➔ estoque
glicogenólise
★ fosforilação do glicogênio
★ quebra para liberação de moléculas
de glicose
➔ glicose dura em média 4h no
organismo
★ quando hipoglicemia ocorre
a manifestação de glucagon
que estimula a glicogenólise
➔ via metabólica com 3 reações
★ 2 no citosol
★ 1 no retículo endoplasmático
liso
no fígado
➔ glicogênio fará manutenção da
glicemia
➔ ocorrem as 3 reações
➢ sendo uma delas no REL
no músculo
➔ o glicogênio será responsável pelo
fornecimento de energia muscular
➔ ocorrem apenas 2 reações
1ª reação
➔ Pi entrará na molécula e o
glicogênio perderá uma glicose
➔ glicogênio > glicose-1-P
➔ enzima glicogênio fosforilase
2ª reação
➔ mudança do Pi > C1 para C6
➔ glicose-1-P > glicose-6-P
➔ fosfoglicomutase
➢ no músculo é onde o
processo termina indo para a
glicólise
3ª reação
➔ ocorre no retículo endoplasmático
➔ glicose-6-fosfatase enzima que faz a
liberação do Pi
➔ retirada do Pi para liberação glicose
pura no sangue
desramificação do
glicogênio
➔ as glicoses são retiradas com a
entrada de um Pi na cadeia linear
★ pega um conjunto de 3
glicoses e transfere para a
cadeia linear
➔ atividade transferase
★ garante que elas continuem
saindo com adição de 1 Pi
➔ a glicose do ponto de ramificação
escapa sem necessitar de Pi
➔ enzima marca-passo: glicogênio
fosforilase
★ ativada pelo glucagon
★ baixas concentrações de
glicose ocorre produção de
glucagon para ativar quebra
de glicogênio
degradação lisossomal do
glicogênio
➔ pequena fração de glicogênio é
degradada ininterruptamente no
interior de vesículas lisossomais
★ por meio da enzima
a-1,4-glicosidase
➔ a �nção bioquímica dessa via ainda
não foi elucidada
➔ a deficiência de a-1,4-glicosidase
causa acúmulo de glicogênio no
citosol da célula
★ doença de Pompe
★ hip�onia muscular +
cardiomegalia +
hepatomegalia + atrofia
muscular
glicogênio/glicogenólise
hepático e muscular
➔ o fígado + músculo apresentam
grandes reservas de glicogênio
★ cerca de 7% da massa do
fígado corresponde à
reserva de glicogênio
➔ glicogênio é armazenado em forma
de grandes grânulos citosólicos
➔ são intimamente associados as
enzimas responsáveis por sua
síntese e degradação
➔ o glicogênio hepático e muscular
atuam em �nções distintas
fígado
★ eficiente reserva de glicogênio
prontamente mobilizável
★ atua na manutenção da glicemia
plasmática em períodos de
jejum/entre refeições
➢ em hipoglicemia plasmática
é possível interpretar aspecto
da �nção hepática
➔ em pós-prandial ocorre aumento da
glicose no plasma
● indução de liberação de
insulina através das células
beta-pancreáticas nas ilh�as
de Langerhans
● �nção > internalizar glicose
nos tecidos induzindo sua
captação
➔ glicogênio hepático fornece
suporte energético para o
metabolismo em condições de
jejum não prolongado (12h)
● após esse intervalo inicia-se
oxidação de ácidos graxos
como método de obtenção de
energia
➔ em efeito da insulina o fígado inicia
a síntese de glicogênio
músculo
★ principal hormônio catabólico
estimulador de glicogenólise é o
glucagon
● liberado pelas células
alfa-pancreáticas
➔ o glicogênio muscular esquelético é
exclusivo desse tecido
➔ no músculo o gatilho para
glicogenólise é o esforço físico
➔ a glicose-6-P formada durante a
fosforólise do glicogênio pode
seguir 3 vias distintas
● servir como substrato para a
via glicolítica
● ingressar na via das pentose
fosfato obtendo como
produto final NADPH +
ribose-5-P e CO2
auto-avaliação
1) Encontre a glicogênese no mapa
metabólico.
2) Explique como ocorre a ramificação do
glicogênio.
➔ A ramificação do glicogênio acontece
através da enzima ramificadora que,
a cada fração de 8 a 12 moléculas de
glicose, redireciona seu trajeto para a
parte mais interna da molécula,
dessa forma, criando uma ligação
a-1,6 ramificada.
3) Qual é o hormônio regulador da
glicogênese e por quê?
➔ O hormônio considerado regulador
da glicogênese é a insulina e sua
�nção está intimamente relacionada
à presença de grandes concentrações
glicêmicas no sangue uma vez que,
quando ocorrem dadas situações, a
insulina age comoestimulador da
captação basal dessas moléculas
fazendo com que as células
internalizem glicose e, como método
de estocagem de energia, iniciem o
processo de glicogênese.
4) Qual é a reação que ocorre apenas no
fígado? Porque ela não ocorre no
músculo?
➔ A reação de glicogenólise única
ocorrida no fígado é a da enzima
glicose-6-fosfatase que faz a
retirada do grupo Pi do carbono 6 da
glicose fazendo com que, dessa
forma, a molécula possa sair
livremente da célula que antes a
detinha, justamente, devido presença
do Pi em sua composição. Tal reação
não ocorre no músculo pois este
possui como �nção principal a
própria manutenção a fim de se
certificar de obter energia para
realização das contrações quando a
glicose-6-P é direcionada a via
glicolítica ou verificação de suas
corretas atividades através da
glicose-6-P se relacionando na via
das pentoses.
5) Qual é a importância da enzima
desramificadora e como ela atua durante a
glicogenólise?
➔ A enzima desramificadora, como já
sugere, é responsável pela
desramificação da molécula de
glicogênio quando hipoglicemia e
estimulação da secreção de glucagon
fazendo com que haja necessidade de
glicose na corrente sanguínea. Tal
enzima se faz essencial, portanto, na
manutenção da glicemia em casos de
hipoglicemia pela liberação de
glicose uma vez que acrescenta um
fosfato inorgânico na cadeia linear
principal glicogênica de modo a
causar o desequilíbrio e,
posteriormente, causar a saída livre
das moléculas de glicose pontas de
ramificação que escapam sem que
haja necessidade de acréscimo do
fosfato, diferentemente da cadeia
principal a-1,4.