Aula 10 Síntese, degradacao e controle do metabolismo de glicogênio (Cópia em conflito de Bioquimica EQ 2017 05 24)

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Metabolismo de glicogênio
(Glicogênese e Glicogenólise)
Glicogênio
 Forma de armazenamento da glicose em excesso em vertebrados
e alguns microrganismos.
- Glicogênio do músculo x glicogênio do fígado.
 O glicogênio se apresenta na forma de grânulos citoplasmáticos
que apresentam em sua composição glicose e todas as enzimas 
envolvidas em sua síntese e degradação.
 Muito do que se conhece atualmente do metabolismo de glicogênio
e sua regulação bem como as doenças provenientes de defeitos do
metabolismo de glicogênio foram desvendados entre as décadas
de 20-50.
 Rápida e fácil forma de disponibilizar unidades de glicose para o
metabolismo celular.
Carl F. Cori e Gerty T. Cori
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Síntese de glicogênio; glicogênese
Início da síntese
Hexocinase/
glicocinase
fosfoglicomutase
UDP-glicose
pirofosforilase
4
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Reação catalisada pela fosfoglicomutase
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Reação catalisada pela UDPglicose(UDPG)-pirofosforilase
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Reação catalisada pela glicogênio sintase (4)
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O glicogênio é uma molécula muito ramificada!!!!
Vantagem ou desvantagem?
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Ramificação da molécula de glicogênio
amilo (1-4) para 1-6 transglicosidase
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E quando o glicogênio acaba?
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Degradação de glicogênio; glicogenólise
Fosforólise
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Degradação nas ramificações do glicogênio
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Propriedades da glicogênio fosforilase
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Doenças relacionadas ao metabolismo de glicogênio
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Metabolismo de glicogênio; controle
- Importante na elucidação do controle das vias metabólicas, devido ao formas de controle alostérico e por fosforilação reversível.
Ex. Glicogênio fosforilase
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Controle por fosforilação reversível; glicogenólise 
- A atividade da glicogênio fosforilase no músculo se apresenta na sua forma menos ativa
- No músculo Ca2+ e AMP também estimulam a atividade da fosforilase.
Proteína receptora (integral da membrana) reconhecem moléculas em seu domínio extracelular, e ao reconhecerem, a proteína muda sua conformação e então o sinal vai ser transferido pro domínio intracelular.
Quando a proteína se liga ao glucagon, vai ativar a proteína G-acoplada ao receptor, a qual vai transformar ATP em AMPc.
O AMPc é considerado um mensageiro secundário (assim como radiciais livres e Ca tambem são), cuja função é pegar a mensagem que foi sentida e transferir para uma outra proteína. O AMPc se liga na proteina PKA.
A proteína PKA (proteina cinase AMPc dependente) ativada, fosforila vários alvos, entre eles a fosforilase cinase. Quando a fosforilase cinase estiver ativa, ela vai fosforilar a glicogênio fosforilase (quebra do glicogênio).
A degradação de glicogênio controlada por modificação covalente ocorre a principio devido ao reconhecimento do glucagon por um receptor de membrana, o qual vai ativar uma proteína G, que vai transformar ATP em AMPc. Esse AMPc é um mensageiro secundário que vai ativar uma proteina cinase, ativando essa proteína, a PKA, ela fosforila diversos alvos proteicos, entre eles a fosforilase cinase, que quando fosforilada se torna ativa, e então fosforila a glicogenio fosforilase; que vai passar a estar ativa quando fosforilada, e então começa a degradar glicogenio, liberando glicose-1-fosfato.
Essa glicose-1-fosfato, no fígado, ganha a circulação e no músculo, a via glicolítica. 
No caso do miócito o glucagon vai ter pouco efeito para estimular essa via. Adrenalina e epinefrina também podem estimular toda essa via de sinalização por um determinado receptor.
Cérebro não produz insulina ou glucagon porque não tem a proteína que ative a via de sinalização pra via desses hormônios em células neuronais; ou a região do DNA responsável pela síntese da insulina ou glucagon pode estar muito compactada, tornando difícil o acesso daquela informação.
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Controle por alosteria; Glicogenólise
- A atividade da glicogênio fosforilase no fígado é controlada pelos níveis de glicose. Ao ser restabelecido os niveis de glicose no sangue, esta se liga a sitios alostericos inibitórios.
A glicogenio fosforilase também é controlada por níveis de glicose que controlam os níveis de AMPc.
Os dois tipos de controle na glicogenio fosforilase permitem que a enzima esteja ativa na ausência de um outro controlador:quando não fosforilada está ativa alostericamente, e quando fosforilada está ativa por modificação covalente.
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Controle da glicogênio sintase; glicogênese
Controlada por fosforilação, defosforilação e alosteria.
A glicogenio sintase, quando desfosforilada, está ativa. Quando fosforilada, está inativa (contraroi da gicogenio fosforilase).
Quando ocorre a perda desse fosfato, as atividades se invertem: glicogenio sintase passa a estar ativa e a gicogenio fosforilase, inativa
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Controle da glicogênio sintase; glicogênese
Esta proteína cinase está envolvida na sinalização de insulina, fatores de crescimento e outros nutrientes
Proteínas do citoesqueleto e proteínas de síntese de RNAm.
Existem determinadas vias de sinalização que utilizam a síntese de mensageiros secundários, e outras independem dos mesmos. Isso porque a própria enzima receptora é uma proteína cinase, então a proteina receptora que reconhece a insulina é uma proteina cinase que fosforila uma proteina alvo (dominio citoplasmatico do receptor fosforila uma proteina alvo), e ai toda cascata de sinalização será dado pelas cinases consecutivas que vão fosforilando alvos distintos, podendo os substratos tornarem-se ativos ou inativos com a fosforilação.
Tanto a glicogenio sintase quanto o glicogenio foforilase são controladas por fosforilação; quando uma está fosforilada e ativa a outra está fosforilada e inativa.
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Função da fosfoproteína fosfatase 1
Glicogênio sintase;
Glicogênio fosforilase e
Fosforilase cinase.
grânulo
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Controle do metabolismo glicídico
Glucagon e insulina contralam o metabolismo de sintese de glicogenio, quebra de glicogenio e a via glicolítica.
Se a PKA está ativa, ela vai fosforilar a enzima bifuncional, que quando fosforilada, o dominio fosfatase fica ativo e o dominio cinase, inibido. Com isso o ativador alosterico da via glicolítica vai diminuir, F26BP, que é o controlador alosterico da enzima PFK1. Se o ativador está em baixas concentrações, a enzima estará menos ativa e a enzima glicolitica vai diminuir seu fluxo.
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Descreva os esquemas abaixo.
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2 Questão para prova de Bioquímica, EQ, 1 sem 2016
- Explique como as vias glicolíticas e de gliconeogênese são
 reciprocamente reguladas.
1 Questão para prova de Bioquímica, EQ, 1 sem 2016
- Cite os componentes da sinalização celular e explique como uma
célula pode alterar sua resposta a um estímulo externo.