Glicogênese e glicogenólise

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Laura Bronzatto – Atm 2024.1 
GLICOGÊNESE 
A glicose é canalizada para a síntese de glicogênio, fornecendo uma 
reserva de carboidrato para a manutenção da glicose sanguínea durante o 
estado pós-absortivo, ou seja, essa via é ativada no estado alimentado do 
indivíduo, quando o hormônio da insulina é liberado. Essa glicose é usada no 
músculo para a síntese e armazenamento de glicogênio e no tecido adiposo 
como fonte de glicerol para a biossíntese de triglicerídeos. 
A glicogênio sintase é a enzima regulatória da glicogênese, pois adiciona 
moléculas de glicose ao glicogênio. Ela precisa de uma molécula pré-existente 
de resíduos de glicose: primer que se liga á glicogenina. A enzima ramificadora 
faz as ligações alfa1-6 transferindo alguns dos açucares com ligação alfa1-4 para 
um ponto de ramificação com ligações alfa1-6, permitindo o alongamento 
contínuo de ambas as cadeias alfa1-4. Isso ocorre quando a cadeia simples 
alfa1-4 excede oito resíduos em comprimento. 
1. Glicose → Glicose-6-fosfato 
Glicocinase (fosforilação) 
2. Glicose-6-fosfato → glicose-1-fosfato 
Fosfoglicomutase 
3. Ativação da glicose-1-fosfato em uridina difosfato glicose 
Uridina difosfato pirofosforilase (síntese de outros açucares) 
4. Transferência de glicose da uridina difosfato para o glicogênio alfa1-4 
Glicogênio sintase 
5. Transferência de glicoses de ligação alfa1-4 para a ramificação alfa1-6 
Enzima ramificadora 
ATIVADORES DA VIA: Processo hormonal no qual corre a captura de moléculas 
de glicose que se unirão para a formação do polímero ramificado de glicogênio. 
A insulina estimula a captação de glicose pelos tecidos periféricos (muscular e 
adiposo) facilitando a síntese e o armazenamento de glicogênio e triglicerídeos. 
A liberação da insulina pelas células beta das Ilhotas Pancreáticas de 
Langerhans inibe a secreção do glucagon, que está em grandes concentrações 
no período entre as refeições, ou seja, em períodos de jejum. 
INIBIDORES DA VIA: O glucagon é o principal inibidor da formação do 
glicogênio, uma vez que ele permite que a glicogênio fosforilase seja ativada e 
acabe por quebrar as ligações alfa1-4 do glicogênio. Esse hormônio é liberado 
pelas células alfa pancreáticas em momentos de hipoglicemia com o objetivo de 
aumentar o nível de glicose sanguínea. O cortisol e a epinefrina/adrenalina 
também podem ser considerados hormônios inibidores da via da glicogênese, 
uma vez que eles estimulam a quebra do glicogênio. 
Laura Bronzatto – Atm 2024.1 
GLICOGENÓLISE 
Ocorre no músculo e fígado em casos de demanda de glicose sanguínea, 
ou seja, na prática exercícios físicos ou no estado jejum. O glicogênio é um 
polímero ramificado de glicose que se liga para que as células não sofram lise, 
pois ele é osmoticamente ativo (altamente hidrofílico). 
ATIVADORES DA VIA: processo hormonal e alostérico (modificações geradas 
no sítio ativo que ativam ou inativam as enzimas). Para que a via ocorra, é 
preciso que a enzima glicogênio fosforilase esteja fosforilada (ativa). 
 adrenalina/epinefrina é secretada pelas glândulas suprarrenais durante 
o exercício físico prolongado 
 glucagon secretado pelas células alfa do pâncreas endócrino. Aumenta 
entre as refeições, diminui durante as refeições e está cronicamente 
aumentado durante o jejum ou em uma dieta pobre em carboidratos. 
Fosforila a glicogênio fosforilase que destrói a molécula de glicogênio 
 cortisol secretado pelas glândulas suprarrenais, quando em níveis 
conicamente elevados decorrentes de condições estressantes. 
MECANISMO DE AÇÃO DO GLUCAGON NO FÍGADO 
1. Glucagon se liga a um receptor na membrana plasmática hepática 
2. Estimulo para a troca de GDP da proteína G para GTP 
3. Proteína G passa por uma mudança conformacional e se liga a adenilato 
ciclase que converte o ATP citoplasmático em AMP cíclico 
4. cAMP se liga á enzima citoplasmática proteína cinase A (PKA) e causa 
dissociação das unidades inibitórias da PKA 
5. PKA fosforila a enzima glicogênio fosforilase que destrói as ligações 
alfa1-4 do glicogênio e libera glicose-1-fosfato livres 
Enzimas desramificadoras: 
 Glicosil Transferase: retira os resíduos da ramificação (alfa1-6) e os 
reposiciona na cadeia principal (alfa1-4) 
 1,6 - glicosidase: libera a glicose-6-fosfato (moléculas de ramificação) 
6. Produção de glicose-1-foafato no fígado e transformação dela para 
glicose-1-fosfato pela fosfoglicomutase 
7. Hidrólise da glicose-6-fosfato em glicose que é exportada para o sangue 
e aumenta a glicemia. 
A PKA age diretamente na glicogênio sintase, inativando a enzima e inibindo a 
via da glicogênese. Portanto, a inativação da glicogênio sintase (fosforilação) 
ocorre simultaneamente a ativação da glicogênio fosforilase por meio de sua 
fosforilação. 
Glicogênio sintase fosforilada = inativa → inibe a glicogenólise 
Glicogênio fosforilase fosforilada = ativa → estimula a glicogenólise 
 
Laura Bronzatto – Atm 2024.1 
GLICOGENÓLISE NO MÚSCULO – AÇÃO DA EPINEFRINA 
A especificidade do hormônio glucagon se relaciona com a localização 
tecidual de seus receptores, ou seja, somente os tecidos com receptores para 
glucagon respondem a ele. O músculo não possui esses receptores de 
glucagon e por isso, o glicogênio muscular não pode ser utilizado para 
reabastecer a glicose sanguínea. Por isso, ele retém a glicose para o 
metabolismo energético mesmo durante a hipoglicemia. 
NÃO DEPENDENTE: Ativação independente de hormônio da fosforilase 
proporciona a rápida ativação da glicogenólise durante explosões de exercícios. 
1. Influxo de Ca+2 para o citoplasma pela estimulação do nervo 
2. Ativação da forma basal não fosforilada da fosforilase cinase pela ação 
do complexo Ca+2-calmodulina 
DEPENDENTE: Surge em resposta a epinefrina através do receptor 
betaadrenérgico cAMP-dependente das fibras musculares. 
1. Ativação alostérica da fosforilase pelo AMP 
2. O uso aumentado de ATP durante uma rápida explosão de exercício 
físico leva ao acúmulo de ADP que é convertido em AMP pela 
adenilato cinase 
INIBIDORES DA VIA: processo hormonal e alostérico comandado pelo 
hormônio insulina - reverte a ação do glucagon e estimula a gliconeogênese - 
quando há consumo de carboidratos. A insulina é produzida nas células alfa das 
Ilhotas pancreáticas de Langerhans e secretada no sangue após a refeição. A 
inibição da via da glicogenólise se relaciona com a desfosforilação de diversas 
moléculas e enzimas e a consequente ativação da via da glicogênese. 
1. Desfosforilação das enzimas quinase 
2. Desfosforilação da enzima glicogênio fosforilase = inativação 
 cessa a degradação do glicogênio 
3. Desfosforilação da enzima glicogênio sintase = ativa 
 promove a síntese de glicogênio