Gliconeogênese e Metabolismo do Glicogênio

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Gliconeogênese 
 
Introdução: é a síntese de glicose 
a partir de compostos não 
glicídicos; ocorre no fígado e 
também no córtex renal se houver 
jejum prolongado (mais de uma 
semana). Os substratos são: glicerol 
(que vem do tecido adiposo de 
triacilglicerol), lactato (que vem da 
fermentação) e aminoácidos (exceto 
lisina e leucina). 
Processo fisiológico: a produção 
normal ocorre quando dormimos ou 
ficamos oito horas sem comer. 
Nesse organismo hipoglicêmico, 
ocorre alta liberação de glucagon, 
que se liga a receptores em tecidos 
que possuem receptores para ele. 
Um dos lugares que possui 
receptores é o fígado, que recebe a 
mensagem de que deve sintetizar 
glicose (já que não tem glicose né), 
mas essa síntese precisa de 
substratos para isso. E de onde 
virão os substratos? Depende da 
situação. 
No primeiro caso, ativa o tecido 
adiposo, e em uma cascata de 
sinalização há quebra de 
triacilglicerol, gerando ácidos 
graxos e glicerol. Esse glicerol é 
encaminhado para o fígado, onde 
serve para a síntese da glicose, que 
é colocada na corrente sanguínea e 
nutre o cérebro. 
No segundo caso, de atividade 
física intensa, o glicogênio no 
músculo gera glicose que vira 
lactato, que é transportado pelas 
hemácias até o fígado, onde é 
transformado em glicose. Essa 
glicose pode ir pro cérebro ou voltar 
pro músculo para ser utilizada 
novamente. 
No terceiro caso, temos o 
músculo em jejum prolongado. 
Ocorre quebra de proteínas em 
aminoácidos que viram alanina, 
transportada pela hemácia até o 
fígado, onde é transformada em 
glicose, que vai nutrir o cérebro. Em 
qualquer caso, a prioridade é 
sempre o cérebro, o resto se vira de 
alguma outra forma 
Porque o oxalacetado que vem do 
lactato não precisa virar malato e já 
pode virar PEP direto? Porque ao 
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transformar o lactato em piruvato, 
houve produção de NADH, e ele é 
necessário lá na frente. Quando o 
piruvato veio da alanina, não houve 
produção de NADH, então é 
necessário que ele passe pela 
lançadeira para que o NADH seja 
transportado de dentro da matriz 
para o citoplasma, onde ele é 
necessário. 
Porque não é interessante 
degradar e refazer glicose? A 
resposta está nas reações: 
Frutose6P + ATP → Frutose1,6diP 
+ ADP (enzima: glicólise, enzima 
PFK1) 
 
Frutose1,6diP + H2O → Frutose6P 
+ Pi (enzima: gliconeogênese, 
enzima frutose1,6bifosfatase) 
Se eu fizer o somatório, dá: ATP + 
H2O → ADP + Pi. 
Ou seja, energia é liberada em 
forma de calor, o que não é 
interessante para o ser humano. Por 
causa disso, esse ciclo é chamado de 
ciclo fútil. E exatamente por causa 
disso, as vias são reguladas de forma 
antagônica (o que ativa uma enzima 
inibe a outra). 
 
Se temos um aumento da 
concentração de glicose no sangue, 
há aumento da secreção de 
glucagon e aumento da 
concentração de AMPcíclico. Essa 
substância inativa a PFK.2, o que 
reduz a concentração de frutose 2,6 
bifosfato. Logo, há aumento da 
gliconeogênese e redução da 
glicólise. Isso porque a frutose6P 
através da PFK.1 vira frutose1,6diP e 
através da PFK.2 vira frutose2,6diP. 
Ela é substrato para duas enzimas. O 
excesso da 2,6diP ativa a PFK.1, mas 
como houve inativação dela, a PFK.1 
não é estimulada, e a glicólise é 
reduzida. Enzimas de vias 
irreversíveis. 
 
Piruvato carboxilase ativada 
aumenta a concentração de 
acetilCoA. O piruvato vira acetilCoA 
que vira oxaloacetato que pode 
virar piruvato de novo. Se eu 
produzo muito ATP, as necessidades 
são supridas e a cadeia de elétrons 
diminui a velocidade, acumulando 
NADH, que inibem as enzimas do 
ciclo de Krebs, que para de rodar, 
sobrando oxalacetado e 
automaticamente sobrando 
acetilCoA, que ativa a enzima 
piruvato carboxilase, que 
transforma piruvato em oxalacetato. 
Ao mesmo tempo, o excesso de 
acetilCoA inibe a piruvato 
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desidrogenase, responsável por 
transformar piruvato em acetilCoA. 
O piruvato vira oxalacetato que vira 
PEP que vira glicose! 
 
Metabolismo do glicogênio 
Hiperglicemia: o nível de insulina 
aumenta, pois esse hormônio é 
liberado pelo pâncreas, e os tecidos 
que tem receptor para esse 
hormônio (como o músculo) tem 
como resposta a liberação de GLUT 
para internalizar a glicose. Ela será 
utilizada para a síntese do 
glicogênio. No fígado é diferente. O 
GLUT de lá tem baixa afinidade por 
glicose, mas quando tem muuuita 
glicose mesmo, ela é internalizada e 
há síntese de glicogênio também. 
Hipoglicemia: ocorre alta de 
glucagon, que no fígado se liga ao 
receptor, que libera cascata de 
sinalização para degradar o 
glicogênio. Ou seja, o fígado é um 
órgão que corrige a glicemia. Na 
hora de fugir, o sistema nervoso 
simpático libera adrenalina, que no 
fígado (receptor beta e alfa) 
degradam glicogênio em glicose 
para exportação, e no músculo 
(apenas beta) degrada para se 
manter em funcionamento. 
Degradação do glicogênio: a 
glicogenólise começa das 
extremidades não redutoras, com a 
remoção sucessiva de resíduos de 
glicose, através da ação da enzima 
GLICOGÊNIO FOSFORILASE. Ela 
libera uma molécula de glicose que 
um possui um fosfato em um de 
seus carbonos, mas não há gasto de 
ATP. Dessa maneira, ocorre a 
clivagem das ligações alfa 1,4 que 
estão presentes na maior parte da 
molécula de glicogênio. Já as 
ligações alfa 1,6 responsáveis pelas 
ramificações, são clivadas de outras 
maneira. A clivagem das alfa 1,4 
para de ocorrer quando faltam 
quatro moléculas para chegar na 
ligação 1,6. Então vem a ENZIMA 
DESRAMIFICADORA. Na sua parte 
transferase, ela tira a ramificação e 
coloca no broto principal. E na sua 
parte alfa1,6glucosidade ela cliva a 
última molequinha de glicose que 
sobrou. Logo, volta a glicogênio 
fosforilase e continua o serviço. Ela 
pode continuar porque agora não há 
mais ramificação. Porém, ela nunca 
degrada a molécula inteira, pois é 
necessária uma base de formação 
do glicogênio, ou seja, você precisar 
ter pelo menos um pouquinho de 
glicogênio ali para que depois haja 
deposição de novas glicoses (na 
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verdade isso é mentira, mas vem 
explicado depois). A glicose1P é 
isomerizada à glicose6P. No fígado, 
ou ela vai pela via das pentoses, ou 
ela vira glicose, pela enzima 
GLICOSE6FOSFATASE (liberando um 
fosfato livre), e vai para a corrente 
sanguínea. No músculo, vira 
frutose6P, seguindo a ordem da 
respiração normal. A degradação do 
glicogênio é rentável porque através 
dela você entra na glicólise pela 
frutose6P, direto no fígado. Ou seja, 
você pula uma etapa de gasto de 
ATP, então o saldo liquido é de 3ATP 
ao invés de 2ATP só. 
Síntese do glicogênio: ao entrar 
da corrente sanguínea para as 
células, a glicose é fosforilada, 
virando glicose6P (com a ajuda de 
uma enzima; hexoquinase no 
músculo e glicoquinase no fígado), 
que depois vira glicose1P. A 
UDPglicose é formada, pela adição 
do UTP e formação de PPi com o 
auxílio da enzima UDP-glicose-
pirofosforilase. A glicogênio sintase 
catalisa a transferência de glicose da 
UDPglicose para uma cadeia em 
crescimento do glicogênio, a partir 
das extremidades não redutoras, 
liberando o UDP novamente. Os 
pontos alfa1,6 são criados pela 
enzima ramificadora (glicosil 1,6 
transferase). Há uma cadeia original 
e uma ramificada, da ramificada tira 
uma glicose do 1,4 e a coloca em 
uma 1,6 da original, em uma 
transferência. A glicogênio sintase 
só adiciona glicosilas na presença de 
um iniciador, mas se ele não 
existisse ainda assim continuaria, 
por causa de uma proteína chamada 
glicogenina. Moléculas velhas 
apresentavam essa proteína ligada, 
daí que descobriram que não 
precisa do restinho do último 
glicogênio pra fazer um glicogênio 
novo. Essa proteína possui uma 
tirosina que permite a ligação de 
uma glicose, expondo sua 
extremidade redutora, que serviria 
como âncora.A síntese do 
glicogênio é dispendiosa? Para cada 
molécula de glicose ligada, gasta-se 
dois ATPS. 
 
 
 
 
 
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Referências 
MARZZOCO, A.; TORRES, B.B. 
Bioquímica Básica, 4ª ed., Ed. 
Guanabara Koogan, 2015. 
LEHNHNGER, A.L., NELSON, D.L., 
COX, M.M. Princípios de Bioquímica, 
6ª ed., Artmed, 2014.