glicogênio

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Metabolismo de Carbohidratos
Metabolismo do Glicogênio: Glicogenólise e Glicogenogênese
Glicogênio
Amido
α1- 4
α1- 6
Destinos da molécula de glicose
Glicose
Glicogenólise
Catabolismo do glicogênio
Fornece glicose durante o exercício físico
Previne a hipoglicemia
Ocorre quando a concentração de glicose sanguínea é baixa 
Este estado é refletido dentro da célula pelos baixos níveis de glicose-6P
Quando isso ocorre????
Quantidade de glicogênio durante exercício físico
Catabolismo do Glicogênio
Conseguindo glicose do estoque (ou da dieta)
-Amilase é uma endoglicosidase 
Ela cliva a amilopectina ou o glicogênio a maltose, maltotriose e outros pequenos oligossacarídeos 
Ela é ativa em um dos lados da ramificação, mas a atividade é reduzida próximo ao ponto de ramificação 
Enzima desramificadora cliva as “dextrinas limites"
2 atividades da enzima desramificadora
Metabolismo do Glicogênio tecidual
O glicogênio do tecido é um importante reservatório energético – sua quebra é cuidadosamente controlada 
Glicogênio consiste de "grânulos" de alta massa molecular 
Glicogênio fosforilase cliva a glicose das extremidades não redutoras da molécula de glicogênio
É uma fosforólise, não uma hidrólise 
Vantagem Metabólica: o produto é um açúcar-P - um “tipo de" substrato da glicólise 
Glicogênio Fosforilase 
Um dímero de subunidades idênticas (842 resíduos cada)
Cada subunidade contém uma (pirodoxal fosfato) PLP, que participa na fosforólise, mas não por um caminho usual!
Destino da G-1-P
- Conversão a G-6-P pela fosfoglicomutase 
- pode ser direcionado para a glicólise 
- no fígado pode ser hidrolizado pela glicose-6-fosfatase e ser exportado da célula até a corrente sangüínea e daí para diversos tecidos
- energeticamente barato
A glicose hidrolizada (das ligações α 1-6) devem ser fosforiladas pela hexoquinase
- usa somente ~1 ATP/10 glicose 
“produção de glicose-6-P” e no tecido hepático ocorre a hidrólise desta glicose-6-P pela glicose-6 fosfatase do RE.
Resumindo...
Glicogênio fosforilase 
Remove resíduos de glicose das ligações α-(1,4)-da molécula do glicogênio Produto da reação: Glicose-1-fosfato. 
Fosfoglicomutase 
Converte glicose-1-fosfato a glicose-6-fosfato. 
Músculo esquelético: Glicose-6-fosfato é metabolizado na via glicolítica. 
Fosforilase b kinase 
Reativa fosforilase por forforilação desta
Enzima desramificadora 
Remove glicose dos pontos de ramificação (ligações α-(1,6)) do glicogênio 
Hexokinase 
Fosforila esta glicose 
Glicose fosforilada então entra na via glicolítica.
Síntese do Glicogênio - I 
Unidades de Glicose são ativadas pela formação de nucleotídeos açúcares
Quais outros exemplos de “ativação”?
acetil-CoA, biotina
Leloir mostrou em 1950 que a síntese do glicogênio depende dos nucleotídeos açúcares
UDP- glicose pirofosforilase -
Uma substituição fosfoanidrida
Dirigida pela hidrólise de pirofosfato
Formação de nucleotídeos açúcares
Formação de nucleotídeos açúcares
Síntese de glicogênio
Sem ramificação
Síntese de glicogênio
Com ramificação
Glicogênio Sintase 
Forma uma ligação glicosídica -(1 4) no glicogênio 
Glicogenina (uma proteína!) forma o centro da partícula de glicogênio 
A primeira glicose é ligada a tirosina-OH 
Glicogênio sintase transfere unidades glicosil da UDP-glicose para a hidroxila C-4 na extremidade não redutora da cadeia de glicogênio.
Intermediário é um íon Oxonium 
Após inicialização da cadeia pela glicogenina, entra em ação a glicogênio sintase para continuar adicionando as UDP-glicoses 
Controle do Metabolismo do Glicogênio
Um processo altamente regulado, envolvendo controle recíproco da glicogênio fosforilase e glicogênio sintase 
GP ativada alostericamente por AMP e inibida por ATP, glicose-6-P e cafeína 
GS é estimulada por glicose-6-P 
Ambas as enzimas são reguladas por modificação covalente - fosforilação 
Fosforilação da GP e GS 
Controle covalente 
Edwin Krebs e Edmond Fisher mostraram em 1956 que uma “enzima de conversão" converte fosforilase b a fosforilase a (P)
Fosforilação causa um balanço na região amino-terminal da proteína (res 10-22) de 120 graus, movendo-se na interface da subunidade e movendo o resíduo Ser-14 por mais de 3.6 nm 
Nove resíduos de Ser na GS são fosforilados!
Regulação da Glicogênio da fosforilase do músculo (epinefrina) e
fígado (glucagon)
Cascata Enzimática e GP/GS 
Regulação Hormonal 
Hormônios (glucagon, epinefrina) ativam adenilil ciclase 
cAMP ativa quinases e fosfatases que controlam a fosforilação de GP e GS 
Proteínas de ligação de GTP (G proteínas) mediam a comunicação entre o receptor do hormônio e a adenilil ciclase 
Epinefrina e Glucagon 
A diferença....
Ambos são glicogenolíticos mas por diferentes razões!
Epinefrina é o hormônio da luta e do vôo
Rapidamente mobiliza grandes quantidades de energia
Glucagon para manutenção de longo prazo dos níveis de glicose no sangue
Ativa a quebra do glicogênio 
Ativa gliconeogênese no fígado 
glucagon
Epinefrina
Regulação Hormonal
Síntese e Degradação do Glicogênio
Insulina é secretada do pâncreas (para o fígado) em resposta a um aumento da glicose sanguínea 
Insulina estimula a síntese do glicogênio e inibe a quebra do glicogênio
 Outros efeitos da insulina
Regulação Hormonal II 
Glucagon e epinefrina 
Glucagon e epinefrina estimulam a quebra do glicogênio – o efeito oposto da insulina!
Glucagon (29 res) também é secretado pelo pâncreas 
Glucagon atua somente no fígado e tecido adiposo!
Epinefrina (adrenalina) é liberada da glândula adrenal
Epinefrina age no fígado e músculos 
A cascata da fosforilase amplifica o sinal!
Estimulo Hormonal da Quebra do Glicogênio
FIM!
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