Glicogenese, Glicogenólise e Gliconeogenese

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Glicogênio 
 
O glicogênio é um polissacarídeo de reserva energética encontrado em animais e 
fungos. Ele é formado por várias moléculas de glicose unidas por ligações α-1,4 e 
ramificações α-1,6 a cada 8–12 resíduos de glicose. 
 Principais pontos sobre o glicogênio: 
• Função: armazenar glicose para ser usada quando o organismo precisa de 
energia rápida. 
• Local de armazenamento: principalmente no fígado (regulação da glicemia) e 
nos músculos (energia local para contração). 
• Funções específicas: 
o Fígado: libera glicose na corrente sanguínea para manter a glicemia 
estável. 
o Músculo: fornece energia para a contração muscular durante o 
exercício, mas não exporta glicose para o sangue. 
• Metabolismo: 
o Glicogênese → síntese de glicogênio (a partir da glicose). 
o Glicogenólise → degradação do glicogênio em glicose-1-fosfato (que 
pode virar glicose-6-fosfato). 
 
Como funciona o controle glicêmico: 
Ele é feito por hormônios, principalmente insulina e glucagon, além de outros 
reguladores. 
Quando a glicemia está alta (hiperglicemia) 
 Exemplo: após uma refeição rica em carboidratos 
• O pâncreas (células β das ilhotas de Langerhans) libera insulina. 
• A insulina promove: 
o Entrada de glicose nas células (músculo e tecido adiposo). 
o Glicogênese (armazenamento de glicose em forma de glicogênio no 
fígado e músculos). 
o Lipogênese (armazenamento de gordura). 
o Inibição da glicogenólise e gliconeogênese. 
 Resultado: a glicemia cai até o normal. 
 
Quando a glicemia está baixa (hipoglicemia) 
 Exemplo: jejum prolongado ou exercício intenso 
• O pâncreas (células α) libera glucagon. 
• O glucagon promove: 
o Glicogenólise (quebra de glicogênio no fígado → glicose no sangue). 
o Gliconeogênese (produção de glicose a partir de aminoácidos e 
glicerol). 
 Resultado: a glicemia sobe até o normal. 
 
 Outros hormônios que influenciam 
• Adrenalina → aumenta glicose no sangue em situações de estresse. 
• Cortisol → estimula gliconeogênese. 
• GH (hormônio do crescimento) → reduz a entrada de glicose nas células (efeito 
hiperglicemiante). 
 
Insulina 
 Entrada da glicose na célula estimula GLICOGÊNESE. 
 
Glucagon 
 Secretado quando ocorre diminuição de glicose no sangue estimula a 
GLICOGENÓLISE e a GLICONEOGÊNESE. 
 
Glicogênese - Síntese de glicogênio. 
Glicogenólise - Degradação do glicogênio. 
Gliconeogênese - Conversão de lactato, piruvato, glicerol e aminoácidos em Glicose. 
GLICOGÊNESE 
A glicogênese é o processo de síntese de glicogênio a partir da glicose, acontecendo 
principalmente no fígado e nos músculos esqueléticos. É estimulada pela insulina 
quando a glicemia está alta (após a refeição). 
Ocorre no citosol e requer energia (ATP e UTP). 
 
As principais etapas da glicogênese são: 
 
1. Fosforilação da glicose 
• A glicose que entra na célula é fosforilada, tornando-se glicose-6-fosfato. Isso 
impede que ela saia da célula, pois o grupo fosfato a torna mais pesada. 
• Essa reação é catalisada pelas enzimas: 
o Hexoquinase nos músculos. 
o Glicoquinase no fígado. 
 
2. Conversão em glicose-1-fosfato 
• A glicose-6-fosfato é convertida em glicose-1-fosfato pela enzima 
fosfoglicomutase. 
 
3. Formação de UDP-glicose 
• A glicose-1-fosfato reage com o trifosfato de uridina (UTP) para formar a uridina 
difosfato-glicose (UDP-glicose). 
• Essa reação é catalisada pela enzima UDP-glicose pirofosforilase. 
Uma pirofosfatase converte o pirofosfato (retirado da molécula de uridina) em 2 
fosfatos inorgânicos (Pi). 
• A UDP-glicose é um doador de glicose ativado, fundamental para a próxima 
etapa. 
 
4. Iniciação e alongamento da cadeia 
• Iniciação: A síntese precisa de um iniciador. A proteína glicogenina se 
autoglicosila, criando uma pequena cadeia de cerca de oito resíduos de glicose, 
ligada a ela. 
• Alongamento: A enzima glicogênio sintase adiciona as moléculas de glicose 
da UDP-glicose a essa cadeia inicial. As moléculas são ligadas por ligações 
glicosídicas (alfa 1,4), estendendo a cadeia linear. 
 
5. Formação das ramificações 
• Quando a cadeia linear atinge um certo comprimento (após a adição de 8 a 12 
resíduos de glicose), a enzima ramificadora (também chamada amilo- alfa(1,4) 
→ 1,6) - glicosil transferase) entra em ação. 
 
• Essa enzima transfere um bloco de resíduos de glicose da ponta da cadeia para 
um ponto interno, formando uma nova ligação glicosídica alfa -1,6 e criando 
uma ramificação. 
• A ramificação torna a molécula de glicogênio mais compacta e aumenta o 
número de extremidades não redutoras, acelerando tanto o armazenamento 
quanto a liberação da glicose. 
 
 
 
GLICOGENÓLISE 
À medida que a célula necessita de glicose, o estoque de glicogênio é mobilizado e 
moléculas de glicose são liberadas. Esse processo é denominado glicogenólise e 
consiste na remoção dos resíduos de glicose terminal. A glicogenólise se processa 
pela ação de três sistemas enzimáticos: glicogênio fosforilase, transferase e enzima 
desramificadora. A regulação da glicogenólise ocorre essencialmente pela enzima 
glicogênio fosforilase. 
A glicogenólise é a quebra do glicogênio (fígado e músculo) para produzir glicose-6-
fosfato (G6P). O processo é estimulado em momentos de necessidade energética, 
como durante o jejum ou exercícios físicos. Estimulado por GLUCÁGON 
 Não ocorre gasto de energia (molécula já é altamente energética) 
• No fígado: G6P pode ser convertido em glicose livre e liberado no sangue 
(mantém a glicemia). 
• No músculo: G6P entra na glicólise para gerar energia local para a contração. 
 
Músculo esquelético e no fígado, as unidades de glicose das ramificações externas do 
glicogênio entram na via glicolítica pela ação de três enzimas glicogênio-fosforilase, 
enzima de desramificação do glicogênio fosfoglicomutase. 
 
Etapas da glicogenólise 
 
 
1. Fosforilação do glicogênio 
• Enzima: Glicogênio-fosforilase. 
• Ação: Esta enzima catalisa a quebra das ligações alfa – 1,4 glicosídicas nas 
extremidades não redutoras da molécula de glicogênio, adicionando um fosfato 
inorgânico (Pi) a cada resíduo de glicose. 
 
• Resultado: Libera moléculas de glicose-1-fosfato (G1P) sucessivamente. 
 
• Limitação: A glicogênio-fosforilase para de agir quando se aproxima de um 
ponto de ramificação alfa – 1,6 deixando quatro resíduos de glicose em cada 
lado. 
 
2. A glicose-1-fosfato removida é convertida em glicose-6-fosfato 
Fosfoglicomutase 
Glicose-6-fosfato 
músculo esquelético - pode entrar na glicólise e serve como fonte de energia para a 
contração muscular. 
Fígado - liberar glicose para o sangue quando o nível de glicose sanguínea diminui, 
 
3. Conversão de glicose-1-fosfato 
• Enzima: Fosfoglucomutase. 
 
• Ação: Move o grupo fosfato do carbono 1 para o carbono 6 da glicose, 
convertendo a glicose-1-fosfato em glicose-6-fosfato (G6P). 
 
Reação é reversível e, portanto, a mesma enzima que 
converteu G6P em G1P faz o inverso. 
 
4. Formação de glicose livre (principalmente no fígado) 
• Enzima: Glicose-6-fosfatase. 
 
• Ação: Remove o grupo fosfato da glicose-6-fosfato (quebra). 
 
• Resultado: Liberação de glicose livre na corrente sanguínea para ser utilizada 
por outros tecidos. 
 
• Observação: Esta enzima está presente principalmente no fígado, e não no 
músculo. Por isso, a glicogenólise muscular produz glicose-6-fosfato para ser 
usada como energia no próprio músculo. 
 
Conversão da Glicose-6-fosfato para glicose -no REL 
Glicose-6-fosfatase no fígado e no rim, mas não em outros 
tecidos (músculo e tecido adiposo). 
 
 
Regulação da glicogenólise 
A glicogenólise é rigidamente controlada por mecanismos hormonais e alostéricos: 
 
• Hormonal: Glucagon e adrenalina estimulam a glicogenólise, especialmente no 
fígado, aumentando os níveis de glicose no sangue. A insulina, por sua vez, inibe 
o processo. 
 
• Celular: No músculo, a necessidade de energia durante o exercício (alto AMP) 
estimula a glicogenólise, enquanto aabundância de ATP a inibe. 
 
 
 
 
 
 
 
 
VIA DAS PENTOSES FOSFATO 
 
É uma via metabólica paralela à glicólise, que ocorre no citosol e tem como principais 
funções: 
1. Produzir NADPH → essencial para reações de biossíntese (ácidos graxos, 
colesterol, esteroides) e defesa antioxidante (regeneração da glutationa 
reduzida). 
2. Produzir Ribose-5-fosfato → usada na síntese de nucleotídeos e ácidos 
nucleicos (DNA e RNA). 
Onde ocorre? 
Células que se dividem rapidamente, como aquelas da medula óssea, da pele e da 
mucosa intestinal, assim como aquelas de tumores; 
Tecidos em que ocorre a síntese de grande quantidade de ácidos graxos (fígado, tecido 
adiposo, glândulas mamárias durante a lactação); 
Síntese muito ativa de colesterol e hormônios esteroides (fígado, glândulas 
suprarrenais e gônadas) utilizam o NADPH produzido por essa via; 
Em eritrócitos: minimizar os efeitos deletérios das ROS. 
 
 
 
 Etapas da Via das Pentoses Fosfato 
Essa via tem algumas características importantes: ocorre no citoplasma, não há 
geração de ATP, mas há produção de NADPH e pentoses. 
A via das pentoses é composta por duas fases: oxidativa e não oxidativa (veja figuras a 
seguir). 
Durante a fase oxidativa, as moléculas de glicose-6-fosfato são oxidadas por 
moléculas de NADP + pela enzima glicose-6-fosfato-desidrogenase (G6PD) com 
formação de moléculas NADPH e 6-fosfato- gliconato. Essas moléculas de 6-fosfo-
gliconato também são oxidadas, gerando ainda mais moléculas 
de NADPH, moléculas de CO2 e ribulose-5-fosfato 
 
	Como funciona o controle glicêmico:
	Quando a glicemia está alta (hiperglicemia)
	Quando a glicemia está baixa (hipoglicemia)
	Outros hormônios que influenciam
	Etapas da Via das Pentoses Fosfato