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BIOQUÍMICA 1 - GLICONEOGENESE E METABOLISMO DO GLICOGENIO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA
Grupo de estudos - Farmácia
Gliconeogênese
1). Em que consiste e em que tecidos ocorre a gliconeogênese? 
A gliconeogênese consiste na síntese de glicose a partir de compostos que não são carboidratos: aminoácidos, lactato e glicerol. Ocorre no fígado e córtex renal.
2). Quais são seus substratos (precursores)?
Lactato, piruvato, glicerol e aminoácidos, particularmente alanina.
3). Quais etapas da gliconeogênese não são apenas a reversão da glicólise?
 Entretanto, em três pontos as reações da glicólise são diferentes: 
1) Conversão de glicose em glicose 6-fosfato pela hexoquinase
Nesta etapa faz-se a conversão de glicose-6-fosfato em glicose. O grupo fosfato ligado ao carbono 6 da glicose-6-fosfato sofre hidrólisse catalisada pela glicose-6-fosfatase. O produto dessa reação é a glicose não fosforilada que, assim, pode atravessar a membrana plasmática. A enzima glicose-6-fosfatase só ocorre no fígado e rins. 
 
2) Fosforilação da frutose 6-fosfato em frutose 1,6-bisfosfato pela (PFK1) 
Há a conversão da frutose-1,6-bisfosfato em frutose-6-fosfato. Esta reação é catalisada pela frutose-1,6- bifosfatase.
3) Conversão de fosfoenolpiruvato em piruvato pela piruvato quinase.
A reação que era catalisada pela piruvato quinase na glicólise passa a ser catalisada pela piruvato carboxilase e pela fosfoenolpiruvato carboxiquinase. O piruvato é transformado em oxaloacetato pela piruvato carboxilase. O oxaloacetato é convertido em fosfoenolpiruvato pela fosfoenolpiruvato carboxiquinase. O fosfoenolpiruvato é transformado em frutose-1,6 bisfosfato por enzimas participantes na glicólise. 
4). Em termos hormonais como a gliconeogênese é regulada? 
Durante a mudança do estado alimentado para o estado de jejum são reguladas pelos hormônios insulina e glucagon. Glicólise e gliconeogênese não ocorrem ao mesmo tempo. 
A) Insulina
Está elevada no estado alimentado, estimula o transporte de glicose para certas células, tais como as dos músculos e tecido adiposo e estimula o armazenamento de combustível.
B) Glucagon 
Eleva durante o jejum, faz o efeito contrário da insulina, estimulando a liberação dos combustíveis armazenados e a conversão de lactato, aminoácidos e glicerol em glicose. 
Metabolismo do glicogênio
5). Quais são as principais características da molécula do glicogênio? 
É um polissacarídeo formado por resíduos de glicose com ligações glicosídicas. A parte ramificada contém ligação α-1,6 e a parte linear ligações α-1,4.
6). Quais são as principais diferenças funcionais entre a glicogenólise hepática e a muscular?
No fígado a glicose sai da célula para ir para a corrente sanguínea, porque tem a enzima glicose-6-fosfatase que desfosforiliza a glicose-6-fosfato convertendo em glicose livre.
No musculo não tem a presença da enzima glicose-6-fosfatase, então a glicose-6-fosfato não é desfosforilada e fica presa na célula, indo para via glicolítica produzir ATP.
7). Quais são as principais etapas da glicogênese? (Síntese de glicogênio)
Glicose → glicogênio.
A) A glicose é convertida em glicose-6-fosfato pela enzima glicoquinase.
B) A glicose-6-fosfato é convertida em glicose-1-fosfato pela enzima fosfoglicomutase. 
A glicose-1-fosfato por sua vez é transformada em UDP-glicose pela enzima UDP-glicose pirofosforilase. 
C) UDP-glicose é transferida para a hidroxila do Carbono 4 de um resíduo terminal de glicogênio para formar uma ligação α-1,4.
D) Ramificação da cadeia do glicogênio por ação da enzima de ramificação
8). Quais são as principais etapas da glicogenólise? (Degradação do glicogênio)
Glicogênio → glicose.
A) O glicogênio sofre uma lise pela enzima glicogênio fosforilase se transformando em glicogese-1-fosfato. 
B) O glicogenio-1-fosfato é fosforilado pela fosfoglicomutase virando glicose-6-fosfato. 
C) A glicose-6-fosfato é então desfosforilada pela glicose-6-fosfatase virando glicose livre.
Nos pontos de ramificação a glicose-6-fosfatase não consegue agir quebrando as ligações α-1,6, então as enzimas de desrramificação tira essas ligações para ela poder agir. 
9) . Quais os papeis da glicogenina?
Molde prévio na síntese do glicogênio. É nela que o primeiro resíduo de glicose é ligado. 
Catalisadora para a síntese da nova molécula de glicogênio, suportando até oito dessas moléculas de glicose.
10) De que forma a glicogenólise e a glicogênese muscular e hepática são reguladas? Explique.
A regulação dessa via tem como finalidade evitar a perda de energia e para que as quantidades de energia liberadas sejam de acordo com o que o organismo necessita.
A síntese é regulada pelo glicogênio sintase, a degradação pelo glicogênio fosforilase. Essas enzimas podem ser reguladas pela insulina, glucagon e adrenalina. 
Ocorre de duas maneiras:
A) por controle alostérico: 
A degradação do glicogênio é ativada pela alta concentração de AMP (significando que há necessidade de produzir ATP), e inibida pela alta concentração de glicose-6-fosfato e ATP, significando que a necessidade energética foi já alcançada;
A síntese do glicogênio ocorre exatamente ao contrário onde valores elevados de ATP e glicose-6-fosfato ativam a rota e valores elevados de AMP inibem a rota.
B) por modificação covalente: 
Quando uma enzima está ativa, a outra está inativa. Essa transição entre as formas ativa-inativa, depende de vários fatores. Por exemplo, para ativar a glicogênio fosforilase são necessárias mais três enzimas: a fosforilase-quinase, proteína-quinase dependente de AMPc e fosfoproteína-fosfatase-1. Devido a essa complexidade não me detalharei muito sobre essa regulação.

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