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Metabolismo do Glicogênio BIOQUÍMICA http://www.moodle.ufba.br/mod/book/view.php?id=68434 METABOLISMO DO GLICOGÊNIO Bioquímica METABOLISMO DO GLICOGÊNIO Bioquímica GLICOGÊNESE • Síntese de glicogênio para armazenamento no fígado e músculos. • Principal enzima: glicogênio sintase • Hormônio regulador: insulina • Momento metabólico: hiperglicemia GLICOGENÓLISE • Degradação do glicogênio para liberação de glicose. • Principal enzima: glicogênio fosforilase • Hormônio regulador: glucagon e epinefrina • Momento metabólico: hipoglicemia Bioquímica GLICOGÊNIO GLICOGÊNESE 1) Formação da glicose-6-P D-glicose + ATP D-glicose-6-fosfato + ADP 2) Conversão da glicose-6-P em glicose-1-P glicose-6-fosfato glicose-1-fosfato Bioquímica hexoquinase fosfoglicomutase GLICOGÊNESE 3) Formação da UDP-glicose (REAÇÃO CHAVE) glicose-1-fosfato + UTP UDP-GLICOSE + PPi Bioquímica UDP-glicose pirofosforilase GLICOGÊNESE Bioquímica Proteína = GLICOGENINA GLICOGÊNESE 4) Transferência do resíduo glicosil da UDP-glicose para uma extremidade não redutora da molécula ramificada do glicogênio Enzima = glicogênio sintase Bioquímica Enzima Ramificadora GLICOGENÓLISE Bioquímica GLICOGENÓLISE Bioquímica GLICOGENÓLISE • Enzima de desramificação (ou oligo (α16) para (α14) glicanotransferase • Atua em ligações (α16) • Produto da degradação do glicogênio = glicose -1-fosfato = é convertida em glicose-6-fosfato pela fosfoglicomutase Bioquímica Glicose 1 fosfato Glicose 6 fosfato Fosfoglicomutase Glicose 6 fosfatase Glicose GLICONEOGÊNESE Conceito: síntese de Glicose a partir de precursores não glicídicos de no mínimo 3 carbonos Principais tecidos: Fígado e rins Não é uma simples “reversão” da glicólise mas utiliza algumas reações reversíveis dessa rota; É um processo “endoergônico” que requer energia e potencial redutor (comparar com a glicólise uma rota oxidativa liberadora de energia). Rota Central 2 Piruvato Glicose-6-fosfato glicose livre para o sangue Consome 6 ATP e 2 NADH No jejum prolongado (mais de 12 horas) principais precursores de glicose: Aminoácidos Glicerol-3-fosfato Lactato GLICONEOGÊNESE 120 g de glicose por dia Importância: No jejum prolongado • Glicerol-3-fosfato • Aminoácidos Durante e após o exercício • A partir de lactato (ciclo de Cori) GLICONEOGÊNESE PRINCIPAIS COMPOSTOS Etapas irreversíveis da glicólise: 1, 2 e 3 (3) (2) (1) CONVERSÃO DO PIRUVATO EM FOSFOENOLPIRUVATO r ATP---ADP+PI ATPADP+PI GTP GDP+PI“Reversão” da etapa 3 Etapas reversíveis (3) (2) (1) CONVERSÃO DA FRUTOSE-1-6-BIFOSFATO A FRUTOSE-6-FOSFATO CONVERSÃO DA GLICOSE-6-FOSFATO EM GLICOSE Reação de hidrólise Liberação de Pi Nenhum ATP formado Reação de hidrólise Liberação de Pi Nenhum ATP formado Glicose-6-fosfatase: enzima ativa no fígado e rins – permite a liberação de glicose para o sangue CICLO DE CORI Gliconeogênese a partir de Lactato GLICONEOGÊNESE A PARTIR DO GLICEROL No jejum prolongado por ação do Glucagon há uma ativação da lipólise no tecido adisposo e liberação de ácidos graxos e glicerol Ácidos graxos não são gliconeogênicos Somente o glicerol é gliconeogênico O glicerol liberado do catabolismo de triglicerídeos pode ser usado para a gliconeogênese GLICONEOGÊNESE A PARTIR DO GLICEROL 1: Glicerol quinase 2: Glicerol-3-fosfato desidrogenase 3: Triose fosfato isomerase 4: Aldolase 5: Frutose-1,6-bifosfato 6: Fosfoglicomutase isomerase 1 2 4 3 56 Piruvato Piruvato carboxilase Fosfoenolpiruvato Alanina Cisteína Glicina Serina Treonina Triptofano Arginina Glutamato Glutamina Histidina Prolina Isoleucina Metionina Treonina Valina Fenilalanina Tirosina Asparagina Aspartato Gliconeogênese a partir de Aminoácidos Visão Geral Gliconeogênese ativada por Acetil-CoA Insulina Glucagon Fígado Fígado Fosfofrutocinase 2 (PFK-2): ativa por ação da Insulina e inibida por Glucagon Forma o intermediário: Frutose 2,6-bisfofosfato o qual ativa a glicólise e inibe a gliconeogênse No fígado; FOSFOFRUTOCINASE I: é ativada pelo metabólito: Frutose-2,6-bisfosfato - ativa a glicólise Esse metabólito é produzido pela Fosfofrutocinase-2 (PFK-2) A qual á ativada pela insulina e inibida pelo glucagon: Frutose-2,6-bisfosfato - inibe a gliconeogênese inibindo a frutose1,6-bisfosfatase Insulina ativa PFK-2 (estado alimentado) Glucagon inibe a PKF-2 (jejum) Insulina: estado alimentado Glucagon: Jejum Regulação da Glicólise e da Gliconeogênese Regulação da Glicólise e da Gliconeogênese Principais pontos de regulação: • Glicogênio fosforilase: menos ativa (degradação do glicogênio inibida) • Glicogênio sintase: mais ativa (síntese do glicogênio ativa) • PFK-2 ativa frutose-1,6-bifosfatase inativa e PFK-1 ativa • Piruvato desidrogenase ativa • Piruvato Carboxilase menos ativa (gliconeogênese) Predomina a glicólise e glicogênese Diminui a glicogenólise e gliconeogênese Estado alimentado: Insulina/Glucagon RESUMO Predomina a Glicogenólise e a Gliconeogênese Glucagon ativação via AMPc da cascata de fosforilação de proteínas Principais pontos de regulação: Glicogênio fosforilase ativa (degradação do glicogênio ativa) Glicogênio sintase inativa (síntese de glicogênio inativa) Gliconeogênese (Ativa): PFK-2 inativa frutose-1,6-bisfosfatase ativa Piruvato desidrogenase menos ativa Piruvato Carboxilase mais ativa (modulador positivo Acetil- CoA, produzido pela oxidação dos ácidos graxos) Jejum: Insulina/Glucagon RESUMO
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