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glicogenio_2012

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Glicogênio 
e 
Amido 
(carboidratos complexos) 
Vegetal Animal 
Glicogênio Amido 
Fibras 
•  Fixam água à volume dos resíduos alimentares 
•  Auxiliam o funcionamento intestinal 
•  Diminuem a absorção de glicídios e gorduras 
celulose 
Polissacarídeos 
AMIDO 
-  É um polímero de glicose 
(+ de 1400 moléculas de 
glicose) 
-  Reserva energética vegetal 
-  Encontrado em frutos, 
sementes, caules e raízes 
-  Detectado pelo corante a 
base de iodo, denominado 
Lugol. 
AMIDO 
Ligação glicosídica (α14) 
Ligação glicosídica (α16) 
Estrutura do Glicogênio e do Amido 
ligação α16 
ponta 
redutora 
ponta não-
redutora 
Parte da molécula do amido 
Ligação α-1,4 Ligação α-1,6 
+ 
maltose	
  
maltotriose	
  
Dextrinas	
  
(derivadas	
  das	
  
ramificações)	
  
=	
  
Digestão de Carboidratos 
Absorção 
intestinal 
Metabolismo do Glicogênio 
Estrutura do Glicogênio 
•  Homopolissacarídeo de cadeia ramificada: rápida degradação e > solubilidade 
•  Partícula-β: constituída de ~55.000 moléculas de α-D-glicose: 21 nm e ~108 Da 
•  20-40 partículas estão agrupadas em grânulos (rosetas) → microscopia eletrônica 
•  Estoques: no músculo (1-2% do peso do órgão; ~300 g) → função: glicólise 
no fígado (10% do peso do órgão; ~100 g) → função: glicemia 
•  Importância: E estocada como glicogênio < TGA, mas lipídios não podem ser 
convertidos em glicose ou oxidados anaerobiamente 
Glicogênio em hepatócitos 
corados com Carmin 
Grânulos de glicogênio 
(rosetas) em hepatócitos 
Funções do glicogênio 
Hepático = glicemia 
Muscular = energia 
Degradação do Glicogênio 
Degradação do Glicogênio (Glicogenólise) 
Remoção de resíduos de glicose da ponta não-redutora da cadeia 
de glicogênio pela glicogênio fosforilase, liberando glicose 1-Pi 
Fosforólise / Citosol 
Parte da E da ligação glicosídica é armazenada na formação do éster de fosfato: glicose 1-Pi 
Ponto de Ramificação 
Enzima Desramificadora 
oligo (α1→4) a (α1→6) glucanotransferase 
Glicogênio fosforilase 
§  Atividade transferase 
 
•  deslocamento de um bloco de 3 glicoses 
 para uma nova ponta não-redutora 
•  formação de nova ligação (α1→4) 
§  Atividade (α1→6) glicosidase 
 
•  hidrólise da ligação (α1→6) 
•  liberação de glicose 
remove resíduos de glicose sucessivamente 
até atingir a 4ª unidade do ponto de 
ramificação 
Glicogênio fosforilase 
Formação de 
glicose 6-fosfato 
Fígado Músculo 
Glicólise → lactato Hidrólise pela 
glicose 6-fosfatase 
correção da glicemia 
Doação de Pi 
Transferência 
do Pi em C-1 
à fosfo-enzima 
Fosfoglicomutase 
Síntese do Glicogênio 
Síntese do Glicogênio (Glicogênese) 
Local: 
§  Todos os tecidos, mas fígado e músculo principalmente 
§  Citosol 
Características: 
§  Requer E: 2ATP (fosforilação da glicose e re-obtenção de UTP) e UTP 
§  Fosforilação da glicose: 
 
 
§  Conversão da glicose 6-Pi em glicose 1-Pi (precursor): 
 
 
§  Ativação da glicose 1-Pi pelo UTP 
§  Síntese do glicogênio 
§  Regeneração do UTP: 
 
Glicose + ATP Glicose 6-Pi + ADP 
hexoquinase 
glicoquinase 
Glicose 6-Pi Glicose 1-Pi 
fosfoglicomutase 
UDP + ATP UTP + ADP 
nucleosídeo 
bifosfato quinase 
UDP-Glicose: doador de glicose para a síntese do glicogênio 
UDP-Glicose 
•  Açúcar ativado por uma ligação 
éster de fosfato ao UDP: 
•  Bom grupo de saída 
•  Marca o pool de CHO para 
utilização em vias diferentes 
•  Interação não covalente com 
enzimas, facilitando catálise 
•  R e a ç ã o d e s í n t e s e é 
irreversível 
Glicose 1-Pi uridil-transferase 
Glicose 1-Pi UTP 
Glicose 1-Pi UTP UDP-glicose 
Hidrólise do PPi favorece a síntese 
Síntese do Glicogênio 
Alongamento da cadeia de glicogênio 
pela glicogênio sintase 
A enzima transfere um resíduo glicosil da UDP-glicose para a ponta não-redutora de uma ramificação 
do glicogênio, formando uma nova ligação (α1→4). Necessita de um primer (cadeia de ~8 glicoses). 
A enzima ramificadora do glicogênio (glicosil-(4→6)-transferase ou amilo (1→4) a (1→6) 
transglicosilase) forma um novo ponto de ramificação durante a síntese do glicogênio pela 
transferência de um fragmento terminal com 6-7 glicoses de uma ramificação contendo pelo 
menos 11 glicoses a um grupo –OH do C-6 de uma glicose interna de outra ramificação. 
Síntese do Glicogênio 
Formação de ramificações pela enzima ramificadora do glicogênio 
Glicogenina 
 
primer e enzima para a 
síntese de novo do glicogênio: 
adição de 7 resíduos de glicose 
Glicogenina e a estrutura do glicogênio 
Regulação do Metabolismo 
do Glicogênio 
Regulação por modificação covalente da glicogênio fosforilase 
Músculo: 
•  regulação alostérica +: Ca2+ 
Regulação da Fosforilase quinase b 
•  regulação por modificação covalente: 
 epinefrina e glucagon 
Regulação alostérica da Glicogênio 
fosforilase no músculo: 
 
•  regulação alostérica +: AMP 
•  regulação alostérica -: ATP 
Mecanismo de ação da 
epinefrina e do glucagon 
A ligação da epinefrina e do 
glucagon a receptores de 
superfície ativam a proteína G 
(GSα), que promove um ↑ 
[cAMP], ativando a proteína 
quinase dependente de cAMP 
(PKA). Isso inicia uma cascata 
de fosforilações. Esta cascata 
promove uma amplificação do 
sinal inicial. 
Amplificação 
do sinal: 
estimativa do 
↑ real do no de 
moléculas em 
cada estágio 
Glicose supre a 
necessidade de ATP 
Glicose regula 
a glicemia 
Regulação alostérica da degradação 
do glicogênio no fígado 
glicogênio fosforilase como sensor da glicose sanguínea 
ação indireta 
exposição dos resíduos 
fosfo-Ser à ação da PP1 
↓ da quebra do glicogênio 
devido ↑ [glicose] sanguínea 
Epinefrina no músculo: 
ativação da PKA e ativação da 
proteína glicogênio-alvo GM, 
causando dissociação da PP1 
GSK3: fosforilação em 
3 Ser → inativação 
(glicogênio sintase b) 
Caseína quinase II: 
priming da glicogênio 
sintase para fosforilação 
pela GSK3 
bloqueia GSK3 e ativa PP1 
desfosforilação da glicogênio 
sintase pela ação da PP1 
Ação da GSK3 
Regulação por modulação covalente da glicogênio sintase 
Glicogênio 
sintase a 
(ativa) 
CH2OH 
CH2OH 
Glicogênio 
fosforilase b 
(inativa) 
CH2OH 
CH2OH 
Glicogênio 
fosforilase a 
(ativa) 
CH2O-P 
CH2O-P 
Glicogênio 
sintase b 
(inativa) 
CH2O-P 
CH2O-P 
ATP 
ADP H2O 
Pi 
GSK3 
Fosforilase quinase b 
PP1 
PP1 
Quebra do Glicogênio Favorecida 
Síntese do Glicogênio Favorecida 
Regulação recíproca da 
glicogênio sintase e da 
glicogênio fosforilase 
Rosa: síntese 
Azul: degradação 
	
   
AFINIDADE 
PELA 
GLICOSE 
DISTRIBUIÇÃO SENSIBILIDADE À INSULINA 
GLUT 1 alta 
Distribuição ubíqua. 
Abundante em células que 
obtêm E exclusivamente da 
glicose (hemácias, cérebro) 
Insensível 
GLUT 2 baixa Fígado e células β do pâncreas Insensível 
GLUT 3 alta Principal transportador de glicose no cérebro 
GLUT 4 alta Tecido adiposo e muscular Sensível 
Insensível 
Transportadores de Glicose nas Células

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