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Metabolismo de Carboidratos

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Metabolismo de 
Carboidratos 
-Glicogenólise: degradação do glicogênio 
-Glicogênese: síntese do glicogênio 
 
Glicogênio 
Principal polissacarídeo de reserva em animais 
• Polímero de glicose unidos por ligações 
glicosídicas 1-4 e ramificações -1,6 
• 10% peso fígado (regula níveis glicêmicos) 
• 1 a 2% peso muscular (reserva de glicose 
para atividade muscular intensa) 
 
 
Metabolismo do Glicogênio 
 
Músculo: fonte de energia rápida para 
metabolismo aeróbico e anaeróbico; 
rapidamente consumido (atividade intensa) 
 
Fígado: reservatório glide glicose para tecidos 
quando não há glicose disponível (entre 
refeições e no jejum 
- ex. cérebro: não usa outra fonte de 
energia(ácidos graxos). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Glicogenólise 
 
Enzimas envolvidas: músculo e fígado 
1. Glicogênio-fosforilase (hidrolisa as 
ligações -1,4) 
2. Enzima de desramificação (hidrolisa 
as ligações -1,6) 
3. Fosfoglicomutase. 
 
 
1ª Reação: remoção 
 
Reação de fosforólise 
Fosfato inorgânico (PI) ataca a ligação 
glicosídica -1,4 na ligação extremidade não 
redutora do glicogênio. 
Energia conservada na forma de glicose-1-
fosfato. 
Cofator: piridoxal-fosfato derivado da 
vitamina B6 
 
2ª Reação: desramificação 
 
Glicogênio-fosforilase atua até encontrar um 
ponto a 4 resíduos de glicose de um ponto de 
ramificação -1,6. 
Enzima de desramificação (atua nas ligações -
1,6) 
-Bifuncional: transferase e glicosidases 
(aumenta a eficiência na desramificação). 
Trnasferase faz a transferência de uma 
unidade trissacarídica ligada por uma ligação 
alfa1,4 de um ramo limite do glicog~enio para 
uma extremidade não redutora de um outro 
ramo, à qual é religado por uma ligação (alfa-
1,4). 
 
3ª Reação 
Conversão de glicose-1-P para glicose-6P 
Fosfoglicomutase 
Glicose-6-fosfato: apresenta destino diferente 
dependendo do tecido 
Músculo: glicólise fonte de energia para 
contração muscular 
Fígado: liberar glicose para o sangue quando o 
nível de glicose sanguínea diminui (entre 
refeições e no jejum) 
Liberação de glicose na corrente sanguínea 
 
Glicose-6-fosfatase: presente no fígado e rim: 
permite o fígado liberar glicose para o sangue 
No músculo e adipócito: não tem glicose-6-
fosfatase e assim, não liberam glicose para o 
sangue. 
 
Regulação da Degradação do 
Glicogênio 
 
A glicogênio-fosforilase: papel chave na 
regulação da degradação do glicogênio; 
 
Glicogênio-fosforilase muscular 
- Duas formas interconversíveias: glicogênio-
fosforilase (ativa) e glicogênio-fosforilase b 
(menos ativa) 
 
-Fosforilase B: predominante músculo em 
repouso 
-Fosforilase A: predominante durante 
atividade muscular vigososa 
 
Regulada por fosforilação reversível 
-Forma ativa e menos ativa 
-Adrenalina (músculo) e glucagon (hepatócito) 
sinalizam para a fosforilação da fosforilase B 
convertendo-a na fosforilase A. 
 
Fosforilase-b-cinase: atua durante atividade 
muscular vigorosa 
PP1: atua no repouso 
 
 
Função do cálcio no músculo 
Durante a contração muscular, o cálcio é 
liberado do retículo sarcoplasmático. O cálcio 
liga-se à subunidade calmodulina da 
fosforilase cinase b, ativando-a sem 
fosforilação. A fosforilase cinase pode, então, 
ativar a glicogênio fosforilase, causando a 
degradação de glicogênio 
 
Função do AMP no músculo 
No músculo, sob condições extremas de 
anóxia e de depleção de ATP, o AMP ativa a 
glicogênio fosforilase b sem que ela esteja 
fosforilada 
 
Glicogênio-fosforilase do fígado 
Atua como um sensor de glicose: regulação 
alostérica promovida pela glicose, quando a 
glicose aumenta na corrente sanguínea. 
 
 
Glicogênese 
 
UDP-glicose tem papel chave: açúcar ativado 
(ligação fosfodiéster entre um nucleotídeo e o 
açúcar). 
Glicose-6-fosfato é o substrato de partida: 
conversão em glicose-1-fosfato. 
UDP-glicose atua agora como doador de 
resíduos de glicose. 
 
Glicogênio-sintase (forma ligações alfa-1,4) 
necessita de um iniciador: cadeia 
poliglicosídica ( 1,4) ou uma ramificação que 
tenha, pelo menos, 8 resíduos de glicose; 
Glicogenina: atua como iniciador. 
 
Síntese do glicogênio 
Adição das ramificações requer enzima 
adicional 
Transfere 6-7 resíduos da extremidade não 
redutora para o OH no C6 
Enzima de ramificação: amilo (1,4) a (1,6) 
transglicosilase ou glicosil (4,6) transferase 
Ramificações aumentam a solubilidade do 
glicogênio e quantidade de sítios 
 
 
Regulação 
 
Glicogênio sintase: também é regulada por 
fosforilação e desfosforilação. 
Forma ativa: não fosforilada 
Forma inativa: fosforilada 
Glicogênio-sintase-cinase 3 (GSK3) cinase mais 
importante 
 
Regulação Alostérica da 
Glicogênese e da Glicogenólise 
 
Em adição aos sinais hormonais, a glicogênio-
sintase e a glicogênio-fosforilase respondem 
aos níveis de metabólitos e as necessidades 
energéticas da célula. 
Glicogênese é estimulada quando a 
disponibilidade de glicose e os níveis de 
energia estiverem altos, enquanto a 
glicogenólise é aumentada quando os níveis 
de energia e de glicose estiverem baixos. 
 
 
Integração do Metabolismo de 
Carboidratos 
 
No fígado: estado bem alimentado (pós-
prandial): insulina – hormônio 
hipoglicemiante 
 
No fígado: estado jejum (entre refeições ou 
prolongado): glucagon – hormônio – 
hiperglicemiante 
Ocorre assim: produção de glicose-6-fosfato 
-Pela gliconeogênese 
-Pela degradação do glicogênio 
 
 
No músculo (adrenalina e glucagon): 
 
• Usa o glicogênio para suprir sua 
demanda energética (“egoísta”); 
• Contração vigorosa requer ATP 
através da via glicolítica; 
• O músculo não faz gliconeogênese; 
• Não tem receptores para glucagon; 
• Piruvato-cinase não responde a PKA 
(não inibe glicólise quando [cAMP] 
está alto); 
• cAMP aumenta velocidade de 
glicólise no músculo; 
• Insulina aumenta translocação de 
GLUT4 para a membrana.

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