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APOSTILA BIOQUÍMICA BASICA METAB. CARBOIDRATOS LIPIDEOS E PROTEINAS

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- Quando formada no músculo esquelético, a glicose-6-P pode entrar na glicólise e servir 
como fonte de energia para a contração muscular.
- Quando no fígado, a degradação de glicogênio serve para liberar glicose para o 
sangue quando o nível glicêmico no mesmo encontra-se diminuído (como entre as refeições), 
por isso requer a enzima glicose-6-fosfatase presente neste órgão e nos rins. A G6P, que é 
formada no citosol, sofre hidrólise da glicose-6-fosfatase na superfície do lúmen do retículo 
endoplasmático após ser transportada para o mesmo através de um transportador específico 
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T1. Acredita-se que os produtos resultantes, Pi e glicose sejam transportados de volta para o 
citosol por transportadores também específicos, o T2 e T3, sendo que a glicose deixa o 
hepatócito por um outro transportador, o GLUT2 presente na membrana plasmática.
 Os músculos não podem converter glicose-6-P em glicose através da degradação de 
glicogênio porque não possuem a enzima glicose-6-fosfatase; portanto, estes tecidos não 
fornecem glicose para o sangue.
REGULAÇÃO DA GLICOGÊNIO-FOSFORILASE: esta enzima no músculo esquelético 
existe em duas formas interconversíveis: glicogênio-fosforilase a, cataliticamente ativa, e 
glicogênio-fosforilase b, menos ativa. A GPb predomina no músculo em repouso, mais que 
numa atividade muscular intensa, a adrenalina é capaz de converter a GPb em GPa, sua forma 
mais ativa. Ainda há a atuação do glucagon na ativação da GPb em GPa, sendo o local desta 
conversão nos hepatócitos e não nos miócitos.
Glicogênio-fosforilase a ou b (GPa ou GPb) está sendo denominada posteriormente como 
fosforilase a ou b. 
Como ocorre? Em síntese, o glucagon/adrenalina liga-se a um receptor proteico 
específico na membrana plasmática dos hepatócitos/miócitos, estimulando a proteína Gs, que 
muda sua conformação proteica, sua subunidade α liga-se a adenilato ciclase, que converte 
ATP em cAMP, que por sua vez ativa proteínas-quinases (mais especificamente PKA), que 
através de tantas outras cascatas de sinalizações vai ativando e/ou desativando, por 
fosforilação, outras moléculas. A PKA ativa será responsável pela fosforilação da fosforilase-b-
quinase, que catalisa e fosforila os resíduos presentes nas duas subunidades idênticas da 
glicogênio-fosforilase, ativando-a e estimulando, desta forma, a degradação de glicogênio. 
Esse resultado no músculo corresponde ao combustível para a glicólise sustentar a contração 
muscular para a resposta de luta ou fuga sinalizada pela adrenalina. No fígado, a degradação 
do glicogênio age contra a baixa glicose sanguínea sinalizada pelo glucagon, liberando glicose.
- No músculo ocorre regulação da glicogênio-fosforilase por modificações covalentes. O 
Ca2+, que é o sinal para a contração muscular, liga-se à fosforilase-b-quinase deixando-a em 
sua forma mais ativa, que é a fosforilase-a-quinase, pela ação da calmodulina. O acúmulo de 
cAMP devido contração vigorosa no músculo, resultado da degradação de ATP, se liga a PKA 
ativando-a, acelerando a liberação da glicose-1-P a partir do glicogênio. Quando os níveis de 
ATP estão normais, o ATP bloqueia o sítio alostérico para conversão em cAMP, causando a 
inativação da fosforilase-quinase.
- No fígado, a glicogênio-fosforilase é regulada hormonalmente. Aqui, a forma 
desfosforilada é totalmente inativa. ↓ glicose no sangue, o glucagon ativa a fosforilase-b-
quinase, convertendo-se em sua forma mais ativa, a fosforilase-a-quinase, que dá início a 
liberação da glicose para o sangue. Quando os níveis de glicose estão normalizados, a glicose 
entra nos hepatócitos ligando-se a um sítio alostérico inibitório da fosforilase a. O sítio 
alostérico para a glicose permite a glicogênio-fosforilase hepática atuar como seu próprio 
sensor de glicose e responder adequadamente às alteraçãoes na glicose sanguínea.
MECANISMO DE CASCATA DA AÇÃO DA ADRENALINA E DO GLUCAGON
Tanto a adrenalina nos miócitos quanto o glucagon nos hepatócitos ligam-se a 
receptores específicos de superfície e ativam uma proteína de ligação a GTP, Gsα. Esta 
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proteína quando ativada provoca uma elevação na [cAMP], mediante conversão do ATP em 
cAMP pela adenilato ciclase, o que ativa PKA. Isto inicia uma cascata de fosforilações; PKA 
ativa a fosforilase-b-quinase, que ativa a gligogênio-fosforilase. Sendo que nos miócitos, para 
que a PKA possa ativar a fosforilase-b-quinase que se encontra inativa nessas células, há 
necessidade de ↑[Ca2+]. Na forma de GPa ativa, o ↑[cAMP] nos miócitos permite a posterior 
degradação de glicogênio em glicose-1-P, enquanto que nos hepatócitos a forma ativa de 
GPa já encaminha para a degradação de glicogênio em glicose. Tais características causam 
amplificação do sinal inicial. A degradação de glicogênio decorrente fornece glicose, que no 
miócito pode suprir o ATP (via glicólise) para a contração muscular e no hepatócito é liberada 
para o sangue para suprir a demanda de glicose sanguínea baixa.
REVISÃO: TRÊS FORMAS DE REGULAÇÃO DA GLICOGÊNIO-FOSFORILASE – enzima 
que catalisa a quebra da molécula de glicogênio.
Alostérica – ativadores alostéricos: AMP (músculo) e glicose no fígado
Modificação Covalente: fosforilação e ou defosforilação: Fosfolirase + Pi = ATIVADA
FOSFORILASE – Pi = enzima defosoforilada (INATIVA)
Hormonal: INSULINA (INIBE ATIVIDADE). GLUCAGON E ADRENALINA (ATIVAM)
GLICOGÊNESE
Corresponde à síntese de glicogênio, que ocorre em quase todos os tecidos animais, mas é 
mais importante no fígado e no músculo esquelético.
1. A condensação de um nucleosídeo-trifosfato com uma hexose-1-fosfato para formar um 
nucleotídeo de açúcar tem uma pequena variação de energia livre positiva, mas a reação libera 
pirofosfato (PPi) que é rapidamente hidrolisado pela pirofosfatase inorgânica, reação esta que é 
fortemente exergônica.
2. O ponto de partida para a síntese de glicogênio é a glicose-6-P: a primeira reação é a da 
glicoquinase no fígado ou hexoquinase em tecidos periféricos que converte a glicose livre na 
presença de ATP em glicose-6-P + ADP.
3. Para dar início à síntese do glicogênio, a fosfoglicomutase transforma glicose-6-fosfato 
em glicose-1-fosfato.
4. O produto da ação da fosfoglicomutase, a glicose-1-P é convertida na presença de UTP 
(nucleotídeo carreador da glicose para a síntese de glicogênio) pela ação da UDP-glicose-
pirofosforilase a UDP-glicose (um nucleotídeo de açúcar) + PPi.
5. O UDP formado é convertido de volta a UTP pela enzima nucleosídeo difosfato quinase 
(UDP + ATP ↔ UTP + ADP).
6. UTP perde 2Pi → UMP. O UMP por sua vez pega o P i da glicose-1-P e transforma-se 
em UDP-glicose (UDPG), através da ação enzimática da UDPG pirofosforilase.
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7. Quando ocorre a formação de UDPG a partir da junção do UMP com o grupo fosforil da 
glicose, este apresenta consigo o grupamento pirofosfato (PP i), que sofre ação de uma enzima 
denominada de pirofosfatase inorgânica, transformando o PP i em 2 moléculas de fosfato 
inorgânico 2Pi (processo irreversível).
8. A insulina, um hormônio anabólico, é importante por aqui: seu aumento acarreta o 
aumento da síntese de glicogênio, que faz com que ocorra a ativação da enzima glicogênio 
sintase em seu sítio alostérico.
9. A glicogênio sintase transfere o resíduo glicosil ativado de UDPG para o C4 de um 
resíduo da cadeia de glicogênio em crescimento para formar nova ligação glicosídica do grupo 
hidroxilado C1 do açúcar ativado.
10. A glicogênio sintase não forma as reações glicosídicas α-1,6, quem as forma é a glicosil-
4,6-transferase (a enzima de ramificação).
11. Ramificação: uma vez formada uma cadeia com pelo menos 11 resíduos, uma enzima 
ramificadora remove um bloco de cerca de 7 resíduos