Metabolismo do glicogenio_ glicogenese e glicogenolise 2

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FORMAÇÃO GLICOGÊNIO 
FONTE DE ENERGIA ( ANIMAIS E FUNGOS)
POLÍMERO DE GLICOSE ALTAMENTE RAMIFICADO
CONJUNTO DE MONÔMEROS LIGADOS
MÚSCULO
ESQUELETICO ( 2%)
FÍGADO(10%)
 GRÂNULOS CITOPLASMÁTICO: Onde forma o glicogênio + enzimas
NUCLEOTÍDEOS DE AÇÚCAR: NUCLEOTÍDEO ASSOCIADO A UM CARBOIDRATOS 
• GARANTE IRREVERSIBILIDADE DA REAÇÃO 
• CONTRIBUIU PARA ATIVIDADE CATALÍTICA 
• UMP ou AMP FÁCIL ELIMINAÇÃO 
• CONFINAMENTO
• UMP/ AMP produtos: uritina monofosfato e adenosina monofosfato ( nucleotídeos 
monofosfatados)
• UDP-GLICOSE : FUNDAMENTAL PARA FORMAR GLICOGÊNIO 
• URITINA DIFOSFATO 
GLICOGÊNESE: ARMAZENAMENTO DE GLICOGÊNIO NO FÍGADO
GLICOGENÓLISE: QUEBRA DO GLICOGÊNIO 
-
Glicogênese 
GLICOSE: ENTRA NO TECIDO E É FOSFORILADA PELA ENZIMA HEXOQUINASE E 
VIRA GLICOSE-6-FOSFATO
• HEXOQUINASE I e II ( MÚSCULO)
• HEXOQUINASE IV ( FÍGADO) - GLICOQUINASE
FOSFORILAR A GLICOSE: PEGAR O FOSFATO DO ATP LIBERANDO ADP E O 
FOSFATO VAI PARA O CARBONO 6 DA GLICOSE : GLICOSE-6-FOSFATO
• Fosforilar: “aprisionar a glicose dentro do tecido”
OBS: Glicose entra pela via transportadora da membrana : VIA GLUT ( MÚSCULO 
EXCLUSIVAMENTE GLUT-4 : ATIVADA PELA INSULINA)
Por transporte passivo, do meio mais concentrado para o meio menos concentrado ( a 
favor do gradiente de concentração)
GLICOSE-6-FOSFATO: CONVERTIDA EM GLICOSE-1-FOSFATO PELA ENZIMA 
FOSFOGLICOMUTASE
• A ENZIMA PEGA O FOSFATO DO CARBONO 6 DA GLICOSE E TRANSFERE PARA 
CARBONO 1
FORMAR UDP-GLICOSE: A ENZIMA UDP-GLICOSE-PIROFOSFORILASE 
CATALISA ESSA REAÇÃO ( FORMA):
UDP + GLICOSE-1-FOSFATO = UDP-GLICOSE
POLIMERIZAR A REAÇÃO: A ENZIMA GLICOGÊNIO-SINTASE ( SINTETIZA 
O GLICOGÊNIO)
• UDP-GLICOSE CONJUGA Á EXTREMIDADE NÃO REDUTORA DO GLICOGÊNIO EM 
FORMAÇÃO : LIGAÇÃO ALFA 1-4 : CADEIA LINEAR POLÍMERO DE GLICOSE
( LIGAÇÃO ENTRE CARBONO 4 E CARBONO 1)
RAMIFICAÇÃO GLICOGÊNIO : Começa com cadeias lineares ( alfa-1-4) pela 
glicogênio-sintase e posteriormente ramifica:
ENZIMA RAMIFICADORA: ENZIMA TRANSGLICOSILASE ( ligações ALFA-1-6)
• A CADA 7 RESÍDUOS DE GLICOSE A ENZIMA CLIVA A LIGAÇÃO ALFA 1-4 E 
FORMA A LIGAÇÃO ALFA-1-6
• AMILO ( 1,4) E TRANSGLICOSILASE ( 1,6)
• NA RAMIFICAÇÃO A EXTREMIDADE NÃO REDUTORA LIVRE DA GLICOSE SE LIGA 
NOVAMENTE A GLICOGÊNIO-SINTASE
PARA QUE RAMIFICAR?
• Molécula + solúvel 
• + compactada
• Aumentar o numero de sítios da GLICOGÊNIO-FOSFORILASE ( DEGRADA O 
GLICOGÊNIO) e GLICOGÊNIO-SINTASE( SINTETIZA GLICOGÊNIO)
• A GLICOGÊNIO-SINTASE NÃO CONSEGUE INCIAR A CADEIA DE GLICOGÊNIO
 MOLÉCULA GLICOGENINA: PRIMER 
INICIA O PROCESSO DO FORMAÇÃO DA GLICOSE 
• INICIADOR SOBRE O QUAL SÃO MONTADAS NOVAS CADEIAS DE 
GLICOGÊNIO 
• CATALISA A MONTAGEM, INÍCIO DA CADEIA
• PRIMER: SINTETIZA O INÍCIO 
A GLICOGENINA TEM RESÍDUO DE TIROSINA 
— Ela pega a molécula de UDP-GLICOSE e transfere essa glicose para o resíduo de 
TIROSINA, liberando o UDP
— Então entra outra UDP-GLICOSE cliva a ligação e liga a glicose que ja esta ligada
— Forma a ligação alfa-1-4 e libera a molécula de UDP ( Repete 6 vezes)
— A glicose livre serve de sitio para ancoragem da glicogenio-sintase 
DEFICIÊNCIA DE GLICOGENINA:
• Fadiga Muscular
• Depleção de glicogênio ( não forma)
• Arritmia Cardíaca 
Glicogenio sintase: forma a ligação 1-4
Glicogênio fosforilaste quebra a ligação 1-4
RESUMO GLICOGÊNESE 
GLICOSE GLICOSE-6-FOSFATO 
GLICOSE-1-FOSFASTO GLICOSE-1-FOSFATO+ UDP
UDP- GLICOSE ALFA-1-4 ALFA-1-6
INCIO CADEIA GLICOGENINA
FOSFORILADA PELA ENZIMA HEXOQUINASE
CONVERTIDA PELA ENZIMA FOSFOGLICOMUTASE
POLIMERIZAR A GLICOSE
ENZIMA GLICOGÊNIO-SINTASE CONJUGA
NUCLEOTÍDEO DE AÇÚCAR LIGAÇÃO CADEIA LINEAR
CADA 7 RESÍDUOS DE GLICOSE FORMA:
LIGAÇÃO RAMIFICADA
ENZIMA TRANSGLICOSILASE
GLICOGÊNIO-SINTASE NÃO CONSEGUE INCIAR PRIMER: SINTETIZA O INÍCIO E CATALISA
RESÍDUO DE TIROSINA
PEGA UDP-GLICOSE E TRANSFERE A 
GLICOSE PARA O RESÍDUO E LIBERA UDP
OUTRA UDP-GLICOSE CLIVA A LIGAÇÃO E 
LIGA A GLICOSE QUE JÁ ESTÁ LIGADA, 
FORMA LIG. ALFA 1-4 
REPETE 6 VEZES
• Glicogênio requer um fragmento pre-existente ou existente no organismo, 
GLICOPROTEÍNA PRIMER/ Percursor: GLICOGENINA+ GLICOSE UDP doadora 
ativada
• Fosfoglicomutase: Isomeriza a glicose-6-fosfato em glicose-1-fosfato por uma 
ligação Reversível
• Glicose-1-fosfato+ UTP ( Trifosfato de uridina) produz UDP-glicose ( Forma 
Ativa da glicose) necessária para a síntese de glicogênio
• Glicogênio Sintase ( Enzima Reguladora, limitante da taxa de velocidade) 
forma uma Ligação ALFA-1,4-GLICOSIDICA , entre uma unidade de UDP-Glicose 
e a extremidade não redutora, de um fragmento de glicogênio ou da 
glicogenina pre-existente
• Enzima Ramificadora Glicosil 4:6 Transferase remove um bloco de glicose da 
extremidade não redutor de uma cadeia de glicogênio em crescimento. E 
reconecta a unidade de glicose numa Ligação ALFA-1,6 num local diferentes
• Cria uma ponte de ramificação 
• Ramificação: Aumenta a taxa de síntese e degradação do glicogênio. 
Aumentando o número de extremidades nas quais as unidades de glicose São 
adicionados ou reduzidas na formação do ramo. 
• Depois que a cadeia principal de glicogênio atinge um determinado 
comprimento e o numero necessário de moléculas de glicose, um bloco de 
resíduos ligado a ALFA-1,4 é divido da extremidade e reconectado em uma 
Ligação ALFA-1,6. Pela enzima Ramificadora Glicosil Transferase
Glicogenólise QUEBRA NO GLICOGÊNIO 
ENZIMAS
• GLICOGÊNIO-FOSFORILASE
• ENZIMA DESRAMIFICADORA 
 OLIGO(1,6) a ( 1,4)GLICANTRANSFERASE
• FOSFOGLICOMUTASE
GLICOGÊNIO-FOSFORILASE
A GLICOGÊNIO-FOSFORILASE QUEBRA A LIGAÇÃO ALFA-1-4 ENTRE A CADEIA E A 
EXTREMIDADE NÃO REDUTORA
• A ENZIMA COLOCA 1 FOSFATO INORGÂNICO
• FORMA A GLICOSE-1-FOSFATO E UMA CADEIA DE GLICOGÊNIO COM -1 GLICOSE
• A glicogênio-fosforilasse depende da VITAMINA B6: PIRIDOXAL -FOSFATO
— A GLICOGÊNIO-FOSFORILASE QUEBRA A LIGAÇÃO ALFA-1-4 ( LINEAR), SEMPRE 
ATUANDO NA EXTREMIDADE NÃO REDUTORA
*
ENZIMA DESRAMIFICADORA 
QUANDO TEM UM RESÍDUO DE 4 GLICOSES A GLICOGÊNIO-FOSFORILASE NÃO 
CONSEGUE MAIS ATUAR
- A ENZIMA DESRAMIFICADORA COMEÇA A ATUAR
• ATIVIDADE TRANSFERASE: ENZIMA TRANSFERE 3 RESÍDUOS 
• ATIVIDADE GLICOSIDADE: CLIVA A LIGAÇÃO ALFA-1-6 E LIBERA A GLICOSE
A GLICOSE VIRA LINEAR ( ALFA-1-4) E A GLICOGÊNIO-FOSFORILASE PODE ATUAR
FOSFOGLICOMUTASE
GLICOSE-1-FOSFATO TRANSFORMA EM GLICOSE-6-FOSFATO
• PELA ENZIMA FOSFOGLICOMUTASE EM DUAS SEMI REAÇÕES:
1- GLICOSE-1-FOSFATO GLICOSE-1,6-BIFOSFATO
Tinha 1 fosfato no carbono 1 e colocou 1 fosfato no carbono 6
2-GLICOSE-1,6-BIFOSFATO GLICOSE-6-FOSFATO
Retira o fosfato do carbono 1 e libera a glicose-6-fosfato
↳
• MÚSCULO: A glicose-6-fosfato entra na via glicolítica
O músculo não consegue mandar pro sangue por que NÃO TEM GLICOSE-6-
FOSFATO ATIVA
• HEPATOCITO( FÍGADO): A GLICOSE-6-FOSFATO É ENGRESSADA PARA O 
INTERIOR DO RETÍCULO SACROPLASMATICO ( ENDOPLASMATICO) PELO 
TRANSPORTE DE G6P- T1
GLICOSE-6-FOSFATO SOFRE A AÇÃO DA ENZIMA GLICOSE-6-FOSFATASE ( enzima 
da membrana do retículo endoplasmatico) 
LIBERA A GLICOSE E O FOSFATO INORGÂNICO 
A glicose sai pelo transporte T2, e vai para o citoplasma
O fosfato inorgânico sai pelo transportador de fosfato- T3
A glicose pura sai do hepatocito VIA GLUUT-2 e cai na corrente sanguínea 
-
• Quebra inicial do glicogênio em Glicose-1- Fosfato e Glicose Livre em uma 
proporção de 10:1. Cada quebra 10 moléculas de Glicose-1-Fosfato para 1 
molécula de glicose
• ENZIMA DESRAMIFICADORA: Catalisa as reações de Transferase 4:4 e da 
Glicosidase ALFA 1,6
• A proporção de Glicose-1-Fosfato para Glicose Livre liberada depende do Número 
de pontos de Ramificação e do Comprimento das Ramificações 
• Fatores essenciais para ação das Enzimas ( Glicogênio Fosforilase e Enzima 
Desramificadora) sob o ramo de glicogênio sendo formado 
• ENZIMA GLICOGÊNIO FOSFORILASE
• Catalisa o Encurtamento das cadeias 
• Enzimalimitante da taxa
• Cliva, quebra as Ligações ALFA-1,4 , liberando Fosfato Inorgânico Pi e produzindo a 
Glicose-1-fosfato
• Remove rapidamente e sequencialmente unidades de Glicose das extremidades de 
todos as cadeias de glicogênio
• Interrompe 4 unidades de glicose de cada ponto de ramificação
• ENZIMA DESRAMIFICADORA
• A remoção do Ramo das 4 unidades restantes de glicose 
• Realiza Duas Reações
1- 3 unidades de Glicose Restantes em um ponto de ramificação são transferidas para 
e extremidade Não Redutora da Cadeia Linear de Glicogênio para atividade de 
Transferases 4:4
2- A última unidade de glicose em um ponto de ramificação vai ser separada pela 
atividade da ALFA-1,6-GLICOSIDASE liberando Glicose Livre
DESTINOS GLICOSE-6-FOSFATO
FÍGADO
• Contem Glicose-6-Fosfatase ( enzima gliconeogenese) que vai converter em Glicose Livre, 
com isso ajuda a manter o nível de glicose no sangue, principalmente em jejum 
( glucagon)
MÚSCULO
• Glicogênio é convertido em Glicose-6-Fosfato , oxidado no músculo para gerar ATP
 
LISOSSOMO
• Algum Glicogênio pode ser degradado nos Lisossomo pela Enzima Maltase Ácida, ALFA 1,4 
GLICOSIDASE
• FOSFOGLICOMUTASE
• Converte Reversivelmente Glicose-1-Fosfato em Glicose-6-Fosfato ( tanto na 
glicogênese, tanto na glicogenolise, trabalho nos dois sentidos)
• Enzima que está no Fígado e no Músculo
• Catalisa a Reação Reversível entre Glicose-1-P e Glicose-6-P
• O fígado contém Glicose-6-Fosfatase, Enzima que auxilia na formação de glicogênio
• A Glicose-6-Fosfato vai ser convertida principalmente em Glicose no Músculo
• Músculo Oxida a Glicose-6-P rapidamente em ATP, aumenta contração muscular
ETAPAS REGULADAS
REGULAÇÃO RECÍPROCA
• Garante que a enzima, que a síntese ou degradação glicogênio Predomine (ou vai p/ esquerda 
ou direita)
• Evita que tenha ciclos inúteis ou desperdício de operação de ambas as vias 
simultaneamente( ou vai fazer glicogênese ou glicogenolise) 
REGULAÇÃO HORMONAL
• Sinalização mediata por uma molécula chamada cAMP- ciclica, contra o ciclo do glicogênio- 
sintase ou da glicogênio fosforilase
• Glicogênio Fosforilase: entre as formas Fosforilada ( inativa) e Desfosforilada/ Não fosforilada 
( ativa) que diferem com SUA ATIVIDADE
 
ATIVAÇÃO OU INIBIÇÃO
Proteína Quinase A: 
• Fosforila a Glicogênio Sintase, INATIVA A ENZIMA e previne um processo relacionado com a 
Glicogênese
• ATIVA a enzima Fosforilasequinase, que ativa a Fosforilase, limitante da taxa de velo. Da reação 
da via, principalmente em relação em relação a Glicogenolise- Degradação
INSULINA
• ATIVA a Proteína Fosfatase Hepática ( fígado) , Fosfatase hepática INATIVA a proteina quinase A
• INATIVA a Fosforilase Quinase e a Fosforilase “ a”
 
ALTA INSLUNA( BAIXO GLUCAGON), ESTADO ALIMENTADO
• Há a promoção da Atividade da Glicogênio Sintase, levando a si tese de glicogênio
• Insulina ativa a proteína fosfatase hepática que remove os grupamentos fosfatos da Glicogênio 
Sintase
• Fosforilase quinase INATIVANDO
• INSULINA INATIVA A GLICOGÊNIO FOSFORILASE
ALTO GLUCAGON( BAIXO INSULINA), ESTADO JEJUM
• Ativação ADELINATO CICLASE leva a ativação sequenciada da Proteína quinase A e também da 
Fosforilase Quinase
• Fosforilase no figado vai INATIVAR a Glicogênio Sintase, a Fosforilizacao INIBE a Enzima levando a 
degradação do glicogênio hepático
EPINEFRINA-ADRENALINA
• Aumenta a Glicogenólise no músculo quando agir sob Receptores BETA-DRENEGICOS
• No fígado age sob ALFA-1-ADRENEGICOS
REGULAÇÃO ALOSTERICA
 • Aumenta a síntese ou degradação do glicogênio mais rapidamente do que a ativação de 
enzimas por hormônios
 
• A Glicose-6-Fosfato que ;e levado no fígado com a alimentação estimula diretamente 
Glicogênese- Sintase b , do tipo b ( forma fosforilada menos ativa, aumento mediato 
síntese glicogênio)
 
• Cálcio
• Liberado no Retículo Sarcoplasmático no Músculo , que ATIVA diretamente a Fosforilase 
Quinase = aumento da Glicose-6-Fosfato, da Degradação glicogênio
• E depois o aumento Simultâneo/ conjunto na produção de ATP pela célula, produzindo 
contração Muscular
INTERFACE COM OUTRAS VIAS
GLICOSE-1-FOSFATO
• É o principal metabolito que liga e ativa a Sintese de Glicogenina a via glicolítica
PRINCIPAIS INTERMEDIÁRIOS GLICOLÍTICOS 
• Se ramificam em outras vias: Glicose-6-Fosfato, Frutose-6-Fosfato e Dihidroxiacetona fosfato 
DHAP
EXCESSO DE GLICOSE
• É desviado para a síntese de glicogênio no fígado e nos músculos, quando o suprimento de 
ATP é adequado
MOBILIZAÇÃO DA GLICOSE DO GLICOGÊNIO
• Ocorre no músculo quando ATP é necessário para contração da musculatura. E no fígado 
quando necessita de atividade metabólica quando os níveis de glicose estão muito baixos, 
caídos no sangue
• OBS: A glicose é proveniente do glicogênio
UDP GLICOSE ( ENZIMA)
• Pode ser convertida em Ácido glicurônico ( percursor da conjugação de toxinas no fígado)
CARACTERÍSTICAS ÚNICAS METABOLISMO GLICOGÊNIO
LOCALIZAÇÃO GLICOSE-6-FOSFATASE
• Nos tecidos produtores de glicose ( fígado, rins, intestino delgado) vai garantir 
que a glicose permaneça “presa”em todos os outros tecidos, para o metabolismo 
energético
GLICOGÊNIO É UM POLÍMERO DE GLICOSE
• Altamente ramificado para Maior Solubilidade rápida da degradação
SÍNTESE DE GLICOGÊNIO
• Consome 2 ATPs para cada molécula de glicose polimerizada 
 
GLICOGÊNIO SINTASE
• Capacidade de Reativar rapidamente/alostéricamente a forma INATIVA/
Fosforilada do glicogênio
• Síntese pela Glicose-6-Fosfato vai permitir armazenamento máximo de 
glicogênio, imediatamente após uma refeição
 
MANUTENÇÃO DA ESTRUTURA ANELAR
• O glicogênio é polimerizado pela formação de ligações Acetal com a Glicose de 
entrada/inicial
• A estrutura do Anel é mantida e a molécula final de glicose NÃO É REDUTORA
• A atividade de redução requer a forma de Cadeia Aberta
RELEVÂNCIA CLÍNICA
GLICOGENOSES
• Distúrbios Autossomicos excessivos aumentam a síntese de glicogênio ou evita um 
processo da glicogenólise
• Gera acúmulo de glicogênio de que de uma forma estrutural pode ser normal ou 
anormal
 
DISTÚRBIOS ENZIMÁTICOS DE RAMIFICAÇÃO OU DESRAMIFICAÇÃO
• Produzem glicogênio estruturalmente anormal
• Outras doenças relacionadas com acúmulo de glicogênio normal
 MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS
• Depende de quais tecidos são afetados pelo acúmulo de glicogênio ( músculo, 
fígado, rim)
 
HIPOGLICEMIA
• Ocorre apenas em glicogenoses que interferem com a gliconeogenese
• Ou Glicogenólise Hepática , Deficiência da Fosforilase Hep;atica
GLICOGENOSES MÚSCULO
• Músculo usa seu próprio glicogênio fornecendo glicose para gerar ATP
AR- Autossomico Recessiva
PONTOS IMPORTANTES
• GLICOGÊNIO CONSTITUI UMA RESERVA DE GLICOSE QUE É RAPIDAMENTE 
MOBILIZADA EM JEJUM
• GLICOGÊNIO SE RAMIFICA E ENTRA NOVAMENTE NA GLICÓLISE PELA GLICOSE-6-
FOSFATO
• GLICOGÊNIO SINTASE : ENZIMA LIMITANTE DA TAXA DE SÍNTESE DE GLICOGÊNIO 
( PERMITE PAA QUE LADO VAI)
• GLICOSIL ( 4:6) TRANSFERASE : ENZIMA DE RAMIFICAÇÃO NA GLICOGÊNESE
• RAMIFICAÇÃO FORNECE + PORÇÕES FINAIS NÃO REDUTORAS PARA A LIBERAÇÃO + 
RÁPIDA DE GLICOSE
• GLICOGÊNIO FOSFORILASE: ENZIMA LIMITANTE DA TAXA DE DEGRADAÇÃO DO 
GLICOGÊNIO
• ENZIMAS DE DESRAMIFICAÇÃO: LIBERAM GLICOSE LIVRE
• GLICOGENÓLISE HEPÁTICA: AJUDA A MANTER A GLICOSE NO SANGUE EM JEJUM
• GLICOGENÓLISE MUSCULAR: USA GLICOSE PARA SEUS PRÓPRIOS FINS ENERGÉTICOS
• O METABOLISMO DO GLICOGÊNIO É REGULADO RECIPROCAMENTE, ASSIM COMO O 
DA GLICONEOGENESE
• ESTADO ALIMENTADO: INSULINA ALTA, NÍVEIS BAIXOS GLUCAGON
• ESTADO DE JEJUM: BAIXA INSULINA, ALTOS NÍVEIS DE GLUCAGON
• MOBILIZAÇÃO DE GLICOGÊNIO PELA EPINEFRINA: FÍGADO ( ALFA 1-ADRENÉRGICO) E 
MUSCULAR ( BETA-ADRENÉRGICO)
• A INSULINA ( ESTADO ALIMENTADO) ATIVA A GLICOGÊNIO SINTASE
• O GLUCAGON ATIVA A GLICOGÊNIO FOSFORILASE
• ATIVAÇÃO DA FORMA INATIVO DE GLICOGÊNIO FOSFORILASE POR 
GLICOGÊNIO-6-FOSFATO
• GLICOSE-6-FOSFATASE: RESTRITA AO FÍGADO, RIM E INTESTINO 
DELGADO
• GLICOGÊNIO SINTASE: ATIVAÇÃO ALOSTÉRICA APÓS UMA REFEIÇÃO 
VISANDO CAPTURAR A GLICOSE
• A GLICOSE-1-FOSFATOPROMOVE A SÍNTESE E A DO GLICOGÊNIO
• GLICOGENOSES: AUMENTO DA SÍNTESES DE GLICOGÊNIOS OU 
DIMINUIÇÃO DA GLICOGENÓLISE
• GLICOGENOSES: DISTÚBIOS GENÉTICOS DEVIDO A REDUÇÃO OU 
AUSÊNCIA DE ENZIMAS GLICOGÊNICAS
• OS DEFEITOS HEPÁTICOS GERALMENTE PRODUZEM HIPOGLICEMIA EM 
JEJUM
• DEFEITOS MUSCULARES PRODUZEM CÃIBRAS DURANTE O ESFORÇO
• DOENÇA DE POMPE: DEFICIÊNCIA DE ALFA 1,4-GLICOSIDASE ( ENZIMA 
LISOSSOMAL)
• DOENÇA DE VON GIERKE: DEFICIÊNCIA DE GLICOSE-6-FOSFATASE 
( ENZIMA GLICONEOGENICA)
• DOENÇA DE MCARDLE: DEFICIÊNCIA DE GLICOGÊNIO FOSFORILASE 
MUSCULAR
Metabolismo do glicogênio: glicogênese e glicogenólise
Estrutura do Glicogênio – um homopolissacarídeo de cadeia ramificada 
formado exclusivamente por alfa-D- glicose. Após 8-10 resíduos glicosil há 
uma ramificação.
 Grânulos de glicogênio
 
 Função do glicogênio
• Glicogênio muscular: reserva de combustível para a síntese 
de ATP durante a contração muscular (representa 1-2 % do 
peso do músculo em repouso).
• Glicogênio hepático: manter a concentração de glicose 
sangüínea especialmente durante o início do jejum (representa 
até 10 % do peso do fígado de um adulto bem alimentado).
Metabolismo do glicogênio: glicogênese e glicogenólise
 SÍNTESE DO GLICOGÊNIO: GLICOGÊNESE
• Requer ATP (para a fosforilação da glicose com a 
formação de glicose 6-fosfato) e UTP .
• O glicogênio é sintetizado a partir das moléculas de alfa-
D- glicose ligada a UDP (difosfato de uridina): UDP-glicose
• O processo ocorre no citosol
ETAPAS DA SÍNTESE DE GLICOGÊNIO
FORMAÇÃO DE UDP-GLICOSE
Glicose 6-fosfato é convertida a glicose 1-fosfato pela fosfoglicomutase (reação 
reversível).
UTP + glicose 1-fosfato → UDP-glicose +PPi (UDP-glicose-pirofosforilase)
UDP-glicose é a fonte de todos os resíduos glicosil que são adicionados (formando 
ligação o-glicosídica) à molécula de glicogênio em formação.
CONVERSÃO DE GLICOSE 6-FOSFATO EM GLICOSE 1-FOSFATO: 
ocorre no citosol, pela atividade da fosfoglicomutase.
Formação de UDP-glicose
UTP + glicose 1-fosfato → UDP-glicose +PPi 
(UDP-glicose-pirofosforilase)
 Reações gerais para formação de UDP-glicose
ETAPAS DA SÍNTESE DE GLICOGÊNIO
SÍNTESE DE UM INICIADOR PARA PRINCIPIAR A SÍNTESE DO 
GLICOGÊNIO:
- glicogenina: proteína aceptora dos primeiros resíduos de glicose (a partir da 
UDP-glicose e catalisada pela própria glicogenina)
- importante na ausência de um fragmento de glicogênio pré- formado.
 
 A glicogenina e a estrutura de 
uma partícula de glicogênio
 SÍNTESE DO GLICOGÊNIO: GLICOGÊNESE
ALONGAMENTO DAS CADEIAS DO GLICOGÊNIO:
- glicogênio sintase é a enzima responsável pela formação das ligações alfa
(1→4) no glicogênio.
- a glicogênio-sintase alonga as cadeias do glicogênio: cada resíduo de 
glicose é incorporado ao glicogênio pela extremidade não-redutora da 
cadeia em crescimento [ligação glicosídica entre a hidroxila do C1-anômero 
da glicose ativada (UDP-glicose) e a hidroxila do C-4 do resíduo glicosil 
aceptor da cadeia].
ALONGAMENTO DO GLICOGÊNIO
FORMAÇÃO DAS RAMIFICAÇÕES DO GLICOGÊNIO
São formadas pela ação da enzima de ramificação amilo-alfa(1→4) →alfa(1→6)- 
transglicosidase, que transfere uma cadeia de 5 a 8 resíduos de glicosil da 
extremidade não- redutora do glicogênio, para outro resíduo na cadeia, 
clivando uma ligação alfa(1→4), e unindo-a por meio de ligação alfa(1→6).
Enzima de ramificação: amilo-alfa(1→4) → alfa( 1→6)- transglicosidase
⑧))Âœ.
GLICOGENÓLISE: DEGRADAÇÃO DE GLICOGÊNIO
ETAPAS DA DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO
ENCURTAMENTO DAS CADEIAS:
glicogênio-fosforilase cliva seqüencialmente as ligações glicosídicas alfa(1→4) 
(fosforólise), entre os resíduos glicosil liberando glicose 1-fosfato a partir das 
extremidades não-redutoras das cadeias de glicogênio, até que restem 4 
unidades de glicosil em cada cadeia antes do ponto de ramificação (estrutura 
chamada de dextrina-limite).
Clivagem da ligação α(1→4) por fosforólise
Glicogênio fosforilase: catalisa a reação de clivagem 
das ligações α(1→4) do glicogênio
REMOÇÃO DAS RAMIFICAÇÕES
enzima de desramificação: apresenta duas atividades enzimáticas:
- oligo-alfa(1→4)→alfa(1→4)-glican-transferase remove os três 
resíduos glicosil mais externos e transfere para extremidade não- 
redutora de outra cadeia, alongando-a.
- o resíduo de glicose restante unida por ligação alfa(1→6), é removido 
por hidrólise pela amilo-alfa(1→6)-glicosidase, liberando glicose livre.
CONVERSÃO DE GLICOSE 1-FOSFATO EM GLICOSE 6-FOSFATO: 
ocorre no citosol, pela atividade da fosfoglicomutase.
No fígado: glicose 6-fosfato pode ser convertida a glicose, no retículo 
endoplasmático dos hepatócitos, pela glicose 6-fosfatase (ausente no músculo).
REGULAÇÃO DA SÍNTESE E DA DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO
• no estado alimentado o fígado acelera a síntese de glicogênio. Nível de energia 
alto (alta disponibilidade de glicose) a síntese do glicogênio é estimulada.
• nos períodos de jejum o fígado acelera a degradação do glicogênio. Nível de 
energia baixo (baixa disponibilidade de glicose) e degradação do glicogênio é 
estimulada.
• no músculo esquelético, a degradação ocorre durante o exercício e a síntese 
começa assim que o músculo entra em descanso.
REGULAÇÃO ALOSTÉRICA SOBRE AS ENZIMAS:
glicogênio-sintase (síntese do glicogênio) e glicogênio-fosforilase 
(degradação do glicogênio)
No fígado e no músculo:
Glicose 6-fosfato ativa a glicogênio-sintase.
Glicose 6-fosfato inibe a glicogênio-fosforilase. O ATP também inibe 
glicogênio-fosforilase.
Somente no músculo:
a glicogênio-fosforilase é também estimulada pelo Ca+2 e AMP.
Somente no fígado:
a glicogênio-fosforilase é também inibida por glicose.
 
 Modulação alostérica sobre a glicogênio- sintase e glicogênio- fosforilase
*
-
GLICOGÊNIO-FOSFORILASE É INIBIDA ALOSTERICAMENTE POR GLICOSE.
A PRESENÇA DE GLICOSE FACILITA A DESFOSFORILAÇÃO DA ENZIMAS QUE FICA 
MENOS ATIVA.
Regulação por mecanismo de fosforilação /desfosforilação
Hormônios na regulação por mecanismo de fosforilação /
desfosforilação
Degradação do glicogênio via AMPc:
Glucagon e adrenalina sinalizam a necessidade de degradação do 
glicogênio (para elevar glicose sanguínea ou fornecer energia ao 
músculo em exercício).
Mecanismo:
- ligação de glucagon ou adrenalina aos seus receptores de 
membrana. 
- ativação da adenilato-ciclase, levando ao aumento de AMPc
- ativação da proteína-cinase A dependente de AMPc
- fosforilação em cascata de enzimas
- a fosforilação da glicogênio-fosforilase ativa a enzima.
- glicogênio-fosforilase degrada glicogênio.
- Para encerrar o processo, fosfoproteína-fosfatase 1 (PP1) remove o 
grupo fosfato da glicogênio-fosforilase.
Inibição da síntese do glicogênio via AMPc
• A fosforilação da glicogênio-sintase pela via AMPc, ou 
outros mecanismo de sinalização, resulta na sua forma 
inativa e a síntese do glicogênio é inibida.
• A fosfoproteína-fosfatase 1 (pode ser ativada por 
insulina) remove grupos fosfato, ativa a glicogênio- 
sintase (= forma desfosforilada).
 
Doenças de armazenamento de glicogênio