METABOLISMO DO GLICOGÊNIO

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UNINOVE - MARIA MUNIZ AMANCIO
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
Compreender/objetivos
O metabolismo do Glicogênio a partir da glicogênese e da glicogenólise
Descrever a regulação alostérico hormonal do metabolismo do glicogênio
Discutir algumas doenças do metabolismo do glicogênio.:
- doenças do Doença de Von Gierke
- Doença de Pompe
- Doença de Hers
QUESTÕES NORTEADORAS:
Relembre a estrutura química do glicogênio: qual o tipo de ligação para
formação da cadeia linear e qual o tipo de ligação para formação de uma
ramificação?
Qual a importância de se ter extremidades não redutoras?
Descrevo as reações de síntese e degradação do glicogênio.
Quais as regulações hormonais e covalentes ocorrem na regulação do
metabolismo do glicogênio?
Qual a consequência da ausência de glicose-6-fostatase em
células musculares?
Por que glicose 6-tostatase se encontra com seu sítio ativo voltado para a
luz do RE?
GLICOGÊNIO: forma como a glicose está estocado nas células
GLICOGENESE: formação do Glicogênio
- ativada pela Insulina
GLICOGENÓLISE: quebra do glicogênio
- ativada pelo Glucagon
HIPERGLICEMIA NORMOGLICEMIA HIPOGLICEMIA
Pós prandial Periodo absorortivo (2
a 3 horas)
jejum
mais de 3 horas
Glicose: estocado no fígado e músculos
● músculo: quebra do glicogênio para formação de energia
● fígado: quebra do glicogênio para liberar glicose no sangue
Glicose ingerida -> inibe células alfa pancreáticas(glucagon) e ativa células
beta pancreática(insulina) -> insulina no fígado estimula glicose para ser
distribuída no sangue ou ser estocada como glicogênio
Baixa glicose -> ativa células alfa pancreáticas(glucagon) e inibe celulas
beta pancreaticas (insulina) ->glucagon induz a quebra do glicogênio 1°
no fígado e 2° no músculo
Glicose -> glicose 6-P -> via glicolítica para produção de energia
ou
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Glicose -> glicose 6-P -> glicose 1P -> glicose 1-6 bifosfato -> glicose 6P
glicose ativa -> glicogênio --quando quebrada pelo Glucagon -> glicose ->
sangue
SÍNTESE DE GLICOGÊNIO:
GLICOGÊNESE
enzima marcapasso: GLICOGÊNIO SINTASE
ATIVA INIBE
inibe células alfa pancreáticas ->
insulina
células alfa pancreáticas ->
glucagon
● estimulada pela Insulina
● inibida pelo Glucagon
GLICOGENINA: iniciador da síntese, sobre o qual são montadas novas
cadeias, e a enzima que catalisa essa montagem.
Formação do GLICOGÊNIO: por meio da GLICOGENINA, localizada no
NÚCLEO do glicogênio: as glicoses se ligam na glicogenina ate formar o
Glicogênio
enzima Glicogênio sintase: UDP glicose + Glicogênio: ligação glicosídica
alfa 1,4
Construção de ramificações -> enzima ramificadora: ligação glicosídica alfa
1,6
GLICOGÊNESE EXPLICAÇÕES
Glicose
glicoquinase/hexo
quinase
ATP ->
<-ADP
glicose 6P ->
↓
fosfoglicomutase
via glicolítica
glicose 1-6
bifosfato
glicose 1P
UDP
glicose-pirofosforil
ase
UDP -> entra
sai <-Pi
UDP fornece energia, deixando a glicose ativa, pela
liberação de um Pi(fosfato inorgânico)
UDP (uridiu
difosfato) glicose
glicogênio sintase
sai <-UDP
Glicose esta pronta a ser adicionada ao glicogênio, então
pela a Glicose síntese entende que a glicose já está
energizada e solta a UDP
enzima Glicogênio sintase: UDP glicose + Glicogênio:
ligação glicosídica alfa 1,4
Glicogênio:
armazenamento de
glicose
Construção de ramificações -> enzima ramificadora:
ligação glicosídica alfa 1,6
1. Quando a glicose esta ativada: a uma catalise
transferência da UDP glicose (perda de UDP) para
o grupo hidroxil da tirosina 194, então há ligação
da 1° glicose se liga ao aminoácido tirosina 194
da Glicogenina, por meio da catálise da enzima
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glicosiltransferase
2. Glicogenina + glicogênio síntese: 4 glicoses
adicionadas a uma GLICOGENINA, forma uma fita
linear (principal), de ligações alfa 1,4.
3. obs: Quando chega a 8 ligações, a enzima
glicogênio sintase assume sozinha o
elongamento da cadeia principal
4. As ligações de ramificação são formadas a partir
da ligação alfa 1,6, por meio da enzima redutora.
5. As ramificações possuem tanto ligações alfa 1,4
como ligações alfa 1,6, mas elas apenas tem início
por ligação alfa 1,6 SEMPRE!!!!!
Extremidades não redutoras: não há mais ligações de
glicose
Extremidade redutora é ligada a GLICOGENINA
DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO:
GLICOGENÓLISE
enzima marcapasso: GLICOGÊNIO FOSFORILASE
ATIVA INIBE
- células alfa pancreáticas ->
glucagon
- alta liberação de adrenalina
- alta liberação de cortisol
inibe células alfa pancreáticas ->
insulina
glicogênio
glicogênio
fosforilase: quebra
de ligações alfa 1-4
alfa 1,6 glicosidase:
quebra das ligações
alfa 1,6 nas
ramificações
1. glicogênio fosforilase: quebra de ligações alfa
1-4, vai liberando as glicoses, quando sobrar 4
glicoses na ramificação.
2. A glicano transferase vai pegar as 3 últimas
glicose de ligação alfa 1,4 e vão ser
transferidas para a cadeia principal.
3. No final tera apenas uma glicose de ligação
alfa 1,6, essa vai ser quebrada pela enzima alfa
1,6 glicosidase.
obs: alfa 1,6 glicosidase: quebra das ligações alfa 1,6
apenas quando há só 1 ligação.
glicose 1P
fosfoglicomutase
glicose 1-6 BP
fosfoglicomutase
glicose 6P
glicose 6 fosfatase
Glicose MÚSCULO
Glicose -> via glicolítica -> produção de energia no
músculo
FÍGADO
glicose -> liberada no sangue
Jejum -> glicogênio quebrado no
MÚSCULO
Jejum -> glicogênio quebrado no
FÍGADO
glicogênio glicogênio
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glicogênio fosforilase: quebra de
ligações alfa 1-4
alfa 1,6 glicosidase: quebra das
ligações alfa 1,6 nas ramificações
glicogênio fosforilase
glicose 1P
fosfoglicomutase
glicose 1P
fosfoglicomutase
glicose 1-6 BP
fosfoglicomutase
glicose 1-6 BP
fosfoglicomutase
glicose 6P
glicose 6 fosfatase
glicose 6P
glicose 6 fosfatase
Glicose ->
via glicolítica -> produção de energia
no músculo
glicose -> liberada no sangue
glicose 6P entra no RE pelo
transportador G6P (T1) -> quando a
Glicose 6P entra em contato com a
ënzima Glicose 6 fosfatase, ela é
desfosforilada -> vira glicose dentro
do RE -> para sair do RE a glicose usa
trasportador de glicose T2, para o
citosol do hepatocito -> sai do citosol
atraves membrana plasmatica do
hepatocitoo pelo tarnsportador GLUT 2
-> fora da célula a glicose vai para o
capilar
Citosol
glicose 6 fosfatase: tira o P do carbono 6, logo desfosforila, formando
glicose.
glicose 6 fosfatase: se localiza na membrana do Reticulo Endoplasmatico,
mas sua parte ativa está virada para o lúmen do RE dos hepatócitos
A via do glucagon e da insulina é dependente do AMP cíclico
GLICOGÊNESE
SÍNTESE
GLICOGENÓLISE
DEGRADAÇÃO
insulina
aumenta fosfodiesterase que faz
degradação de AMP cíclico -> ↓AMP
cíclico intracelular
- favorece a ação da glicogênio
sintase (GLICOGÊNESE)
glucagon, adrenalina e cortisol
↑AMP cíclico intracelular -> formação
de ATP -> fosforilação da Glicogênio
Fosforilase, a
ativando!(GLICOGENÓLISE)
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ativa síntese de Glicogênio ativa degradação do Glicogênio
Quando estimulado por Adrenalina: é
o Musculo
Quando estimulado por Glucagon: é
no Figado
Quando estimulado por Cortizol:
ocorre tanto no Figado como no
Musculo
CONTROLE DE GLICOGÊNIO FOSFORILASE NOS MÚSCULOS
DESFOSFORILAÇÃO/inibe: glicogênio fosforilase não pode estar o
tempo todo ativada, precisa perder o P, a enzima Proteína fosfatase 1
tira o P e a torna inativa
FOSFORILAÇÃO/ativa: Para a glicogênio fosforilase se fosforilar de novo
precisa da fosforilase quinase + ATP e inativa Proteína fosforilase -1
Insulina(bloqueia degradação e faz estoque de glicogenio)
insulina (leva glicose na corrente sanguinea para o figado e nos
hepatocitos são fosforiladas)-> aumenta glicose 6P -> inibe a fosforilase
quinase -> glicogênio fosforilase estará inibida -> inibe degradação do
glicogênio
glucagon, adrenalina e cortisol (ativa degradação do glicogênio)
↑AMP cíclico intracelular -> ativação de proteínas que fosforila outras
proteínas -> Proteína quinase ativada vai inibir o inibidor 1(inibe Proteína
fosfatase 1) -> ativa fosforilase quinase-> ativa degradação de glicogênio
CONTROLE DA GLICOGENIO SINTASE NOS MUSCULOS
Principal enzima: glicogênio sintase
glicogenio sintase inativa -> precisa da Proteina Fosfatase 1 -> Proteina
fosfatase 1 desfosforila a glicogenio sintase tirando um P -> sintese de
glicogenio
Insulina
insulina (leva glicose na corrente sanguinea para o figado e nos
hepatocitos são fosforiladas)-> aumenta glicose 6P -> ativar a proteina
fosfatase
glucagon, adrenalina e cortisol (ativa degradação do glicogênio)
adrenalina -> ↑AMP cíclico intracelular -> inibe proteína fosfatase 1 ->
inibe proteína fosfatase -> s/ sintese e sim DEGRADAÇÃO de glicogenio
Proteina fosfatase: dependente da proteina fosfatase 1
Sintese de Glicogênio
A proteína fosfatase-I controla a atividade da proteina-fosfatase
Glicogênio sintase (inativa) é ativada e desfosforilada pela ação da
proteina-fosfatase, enzima controlada pela proteína fosfatase-l.
Glicogênio sintase (ativa) é a enzima marca passo responsável pela
formação do glicogênio.
Glicogênio sintase (ativa) é inativada pelaação da CSK
DOENÇA DE VON GIERKE
Hipoglicemia severa
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Deficiencia da glicose 6-fosfatse: glicose não é transformada em
glicogenio
- Afeta degradação do gliconegio
- Neoglicogenese (piruvarto -> glicose)
1 em 50.000 nasciedos vivos/ano
Herança autossômica recessiva
Complicações metabólicas
- Hipoglicemia
- acidemia lática
- hiperuricemia
- hipofosfatemia
- adenoma hepático
Doença mais Hepatica
Tratamento: amido, degradação mais devagar
DOENÇA DE POMPE
Deficiencia de alfa 1,6 glicosidade
Disturbio neurologico hereditario raro que causa fraqueza muscular
progressiva
1000 a 3500 no Brasil
Alta morbidade e letalidade em sua forma infantil e alta morbidade em
sua forma tardia
Não consegue degradar ligações alfa 1,6
afeta via da degradação do glicogenio
Afeta mais os Músculos
DOENÇA DE HERS
Ausencia da fosforilase
No figado