Aula 11 - Glicogênese-glicogenólise-gliconeogenese

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Glicogênese 
Gliconeogênese
Glicogenólise
Prof. Rodrigo Silva
Fase preparatória
(gasto de 2 ATP)
Fase de “Pagamento”
(Produção de 4 ATP)
Saldo final: 2 ATP e 2 NADH
1 – Fosforilação da glicose
2– Conversão da Glicose 6-fosfato
3– Fosforilação da Glicose 
6-fosfato
4– Formação da diidroxicetona e gliceraldeído 3- fosfato
5– Isomerização da diidroxicetona em gliceraldeído 3-
fosfato
Ciclo de 
Cori
Causas da Fadiga
Depleção de fosfocreatina.
Depleção de glicogênio (especialmente em atividades com 
duração superior a 30 minutos).
Acúmulo de ácido láctico e H+ (especialmente em 
atividades inferiores a 30 minutos).
Fadiga neuromuscular.
Estresse.
Fadiga Metabólica e seus produtos
Atividades de pequena duração dependem da glicólise 
anaeróbia e produzem lactato e H+.
Tamponamento celular dos íons H+ com bicarbonato 
(HCO3) para manter o pH celular entre 6.4 e 7.1.
pH = 6.4 -> níveis elevados de H+ bloqueiam a glicólise 
e induzem a exaustão.
pH Intercelular abaixo de 6.9 diminui a produção de ATP 
por glicólise.
 Fadiga resulta da depleção de fosfocreatina ou 
glicogênio = impede produção ATP.
 O íon H+ gerado pelo ácido lático causa fatiga pelo 
processo de acidificação do pH muscular que impede a 
produção celular de energia e a contração muscular
Causas da Fadiga
 Falhas na transmissão neural podem causar fadiga.
 O sistema nervoso central aceita a fadiga como um 
mecanismo de proteção.
Regulação do catabolismo dos 
carboidratos
Manutenção dos níveis constantes de ATP.
Atividade 
muscular 
intensa
Baixa ingestão 
de 
carboidratos
Baixa 
disponibilidade 
de oxigênio
Regulação enzimática e hormonal
Vias alternativas de obtenção de energia
REGULAÇÃO HORMONAL no 
músculo
Glicogênio Glicose Glicólise
Fosforilase
Epinefrina
Glândulas adrenais
Sinal de perigo!
ATP
REGULAÇÃO HORMONAL no fígado
ESTADO ALIMENTADO : liberação de insulina.
Objetivo: Utilizar a glicose como fonte de energia.
JEJUM : Liberação de glucagon.
Objetivo : Sinalizar a necessidade de degradar o glicogênio para elevar o nível de 
glicose sangüínea.
Jejum Hipoglicemia Glicogênio Glicose
Circulação 
sanguínea
Tecidos
Pâncreas
Glucagon
Fosforilase
Insulina
REGULAÇÃO HORMONAL
ESTADO ALIMENTADO : altas concentrações de 
glicose-6-fosfato ATIVAM a glicogênio sintase 
e INIBEM a glicogênio fosforilase.
JEJUM : baixas concentrações de glicose-6-
fosfato INIBEM a glicogênio sintase e ATIVAM 
a glicogênio fosforilase.
Tipos de diabetes
• Diabetes do tipo 1.
• Diabetes do tipo 2.
• Diabetes gestacional (tipo 3).
Sintomas comuns de diabetes tipo 2.
1. Urinar excessivamente, inclusive acordar varias vezes a 
noite para urinar. 
2. Sede excessiva. 
3. Aumento do apetite. 
4. Perda de peso – Em pessoas obesas a perda de peso ocorre 
mesmo estando comendo de maneira excessiva. 
5. Cansaço. 
6. Vista embaçada ou turvação visual 
7. Infecções freqüentes, sendo as mais comuns, as infecções 
de pele. 
Quem pode ter 
diabetes?
• Familiares próximos portadores de diabetes. 
• Idade maior que 45 anos 
• Excesso de peso ou obesidade 
• Pressão Alta 
• Colesterol elevado 
• Mulheres com antecedentes de filhos 
nascido com mais de 4.0 Kg. 
Fator de risco.
Já se sabe que quem tem diabetes tipo 2, 
especialmente quem não controla a glicemia, 
costuma sofrer leves alterações de memória e tem 
mais risco de desenvolver a doença de Alzheimer, diz 
Paulo Caramelli. "O cérebro é o maior consumidor de 
glicose do corpo. Se as células não internalizam a 
glicose, seu funcionamento fica comprometido",
afirma o neurologista.
Alzheimer Diabetes tipo 3
Lactato-
desidrogenase
Piruvato-
desidrogenase
Ciclo do Ácido Cítrico
• Via de convergência dos metabolismos
– Carboidratos
– Aminoácidos
– Ácidos graxos
• Formação de CO2 e H2O
• Fornece energia para produção da maior parte do ATP na 
maioria dos animais.
• Ocorre totalmente na mitocôndria.
• Fornece blocos constitutivos para a síntese:
– Aminoácidos
– Glicose
• Não envolve consumo ou produção de nenhum dos 
intermediários.
Acetil-Coa
Ciclo do Ácido Cítrico
Produção de 12 ATPs
3
3
3
2
GLICONEOGÊNESE
Ocorre no fígado - rota pela qual é produzida glicose a partir de 
compostos aglicanos (não-açúcares ou não-carboidratos)
Durante um jejum prolongado, os depósitos de glicogênio 
hepático são exauridos e há necessidade de síntese de glicose.
Alguns tecidos como o cérebro (120g/dia), hemáceas, medula 
renal, testículos e músculo em exercício requerem um 
suprimento contínuo de glicose como combustível metabólico –
ÚNICA/PRINCIPAL FONTE DE ENERGIA!
“formação de novo açúcar”.
A glicose pode ser formada a partir de precursores 
aglicanos como:
Lactato e Piruvato.
Glicerol : proveniente da degradação de triglicerídeos.
Alfa-cetoácidos : derivados do catabolismo dos aminoácidos 
(alanina).
A gliconeogênese não é exatamente o processo inverso 
da glicólise.
GLICONEOGÊNESE
Como acontece?
Glicose
circulante Glicogênio
Valores 
normais de 
glicemia
Glicogenólise
Jejum/
Ativ.intensa/
Dieta ptn.
Glicogênio
Precursores não-carboidratos
(Piruvato e compostos de 3 e 
4 carbonos)
Glicose
circulante
Gliconeogênese
Existem 3 reações irreversíveis na glicólise e que 
são contornadas na gliconeogênese:
1. Conversão do piruvato em fosfoenolpiruvato.
2. Conversão de frutose-1,6-bifosfato em frutose-6-
fosfato.
3. Conversão da glicose-6-fosfato em glicose livre.
GLICONEOGÊNESE
(por liberarem energia livre em forma de calor) 
citosol
Piruvato-carboxilase
PEP-carboxicinase
Frutose-1,6-
bifosfatase
Malato-desidrogenase
Malato-desidrogenase 
citossólica
PEPCK
PEP-carboxicinase
glicose-6-
fosfatase1
2
3
Balanço energético da 
gliconeogênese.
• Reação de síntese (consumo de energia):
– Precursor de 3 carbonos (piruvato/lactato) 
gerando produto de 6 carbonos (glicose).
2 Ácido pirúvico + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 6 H2O -----------> Glicose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD + 2 H+ 
Reação global
Aspecto regulatório:
Glucagon / Insulina
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
Principais depósitos de glicogênio: músculo 
esquelético e fígado.
Função do glicogênio muscular: reserva de 
combustível para a síntese de ATP durante a 
contração muscular.
Função do glicogênio hepático: manter a 
concentração de glicose no sangue .
Os depósitos de glicogênio hepático 
aumentam durante o estado pós-prandial e 
são exauridos durante um jejum.
O glicogênio muscular não é afetado no 
jejum.
O glicogênio muscular é sintetizado para 
repor os depósitos do músculo gastos pela 
atividade física.
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
GLICOGÊNESE
Processo de síntese de glicogênio no fígado e 
nos músculos.
O glicogênio é sintetizado a partir de moléculas 
de glicose.
Ocorre no citosol e requer energia suprida pelo ATP e UTP. 
Etapas:
1. Síntese de UDP-glicose.
2. Glicogenina (proteína usada como molde).
3. Alongamento das cadeias pela glicogênio sintase.
Glicose
circulante Glicogênio
Insulina
Glicose
Glicose 1-fosfato
UDPG
(uridina-difosfato-glicose
Glicogênio
(pré-existente)
Nova unidade incorporada
(ligação glicosídica α1-4)
Glicogenina
Glicogênio sintetase
UDP
GLICOGENÓLISE
Glicogenólise é a quebra de glicogênio realizada 
através da retirada sucessiva de moléculas de glicose.
Quando o glicogênio é degradado o produto primário é 
a glicose-1-fosfato.
Ocorre em 4 etapas
Encurtamento das cadeias
Remoção das ramificações
Conversão da glicose-1-fosfato em glicose-6-fosfato.
Degradação lisossômica doglicogênio.
Glicose
Glicose
Glicose
Glicose
Glicose
Glicose
Glicose 1-fosfato
Glicogênio fosforilase
FOSFORÓLISE
(ligação glicosídica α1-4)
Metabolismo
Enzimas atuantes na glicogenólise
• Fosforilase
– faz fosforólise do glicogênio, gerando glicose 1 fosfato. 
Atua até 4 unidades distantes de uma ramificação (nas 
ligações α 1-4.
• Enzima desramificante
– remove as ramificações (α 1-6) unindo-as a outros 
ramos. Isso torna a glicose disponível para a 
fosforilase.
• Fosfoglicomutase
– isomeriza glicose-1-fosfato até glicose-6-fosfato
GLICOGENÓLISE
(glicogênio) 
fosforilase
Desramificação
Glicogênio
atividade  (1-4)
(glicogênio) 
fosforilase
Moléculas de Glicose-1-P + Glicogênio
enzima desramificadora
Glicogênio
atividade  (1-6)
enzima 
desramificadora
Glicogênio - cadeia não ramificada