-Metabolismo_do_Glicogenio

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BIOENERGÉTICA 
GLICOGÊNESE, GLICOGENÓLISE 
 E REGULAÇÃO DO METABOLISMO 
GLICOSE 
Sangue 
GLICOSE 
GLICOSE 
CO2 + H2O 
 LACTATO 
ATP 
GLICOGÊNIO 
PAULO 2014 
 
 
ENTENDENDO O USO DE ATP 
ACOPLAMENTO ENERGÉTICO EM UM PROCESSO QUÍMICO 
G = +13,8 kJ mol-1 G = -31 kJ mol-1 G = -17,2 kJ mol-1 
COMPOSTOS BIOLÓGICOS FOSFORILADOS DE ALTA ENERGIA 
FONTES DE ATP PARA O TRABALHO MUSCULAR 
FONTES DE ATP PARA O TRABALHO 
MUSCULAR 
 
1. Produção de ATP a partir de um composto rico 
em energia: FOSFOCREATINA 
(Pc está presente no músculo, reação não usa oxigênio) 
ATP E AS COENZIMAS ATUAM COM IMPORTANTE ELO ENTRE PROCESSOS 
DISTINTOS DO METABOLISMO. 
VISÃO GERAL DO METABOLISMO 
AS MACROMOLÉCULAS NA ALIMENTAÇÃO 
58% 12% 
10% 
10% 10% Glicídio 
Proteína 
Poliinsaturado 
Monoinsaturado 
Saturado 
DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE CARBOIDRATOS 
Lúmem Superfície luminal Enterócito Capilar 
LACTOSE, AMIDO E 
SACAROSE 
MALTOSE 
MALTOTRIOSE 
DEXTRINA 
GALACTOSE 
Amilase 
Lactase 
Alfa glicosidase 
 
Sacarose 
GLICOSE 
FRUTOSE 
GALACTOSE 
GLICOSE 
FRUTOSE 
Digestão da amilopectina pela alfa-amilase salivar e pancreática 
PROTEÍNAS DE MEMBRANA RESPONSÁVEL PELO 
TRANSPORTE DE GLICOSE 
PROTEÍNAS DE MEMBRANA RESPONSÁVEL PELO 
TRANSPORTE DE GLICOSE 
MECANISMO POTENCIAL DE LIGAÇÃO A GLICOSE 
E EXPRESSÃO GÊNICA DA PREPROINSULINA 
GLICOSE 
ATP 
ADP 
CO 2 + H2O 
Ca +2 
RAS 
p38 
IPF1 
Pré-pró-Insulina 
Célula beta do Pâncreas e Expressão Gênica de pré-pró-insulina 
SÍNTESE E MATURAÇÃO DA INSULINA NO PÂNCREAS 
 MECANISMO DE AÇÃO DA INSULINA 
DESTINO DA GLICOSE PROVENIENTE DA ALIMETAÇÃO 
0 30 60 90 120 150 180
0
50
100
150
200
250
minutos
gl
ic
em
ia
 m
g/
dL
GLICOSE circ. 
GLICONEOGÊNESE 
GLICOGÊNIO 
DIETA 
IMPORTÂNCIA UNIVERSAL DA GLICOSE 
GLICOSE 
Sangue 
GLICOSE 
GLICOSE 
CO2 + H2O LACTATO 
ATP 
GLICOGÊNIO 
 Hemáceas 
 Córnea 
 SNC 
 Medula Renal 
 Gônadas 
 Tecido Embrionário 
 Fibras Musculares Brancas 
ESTRUTURA DO GLICOGÊNIO!! 
 Polímero de glicose 
Grânulos de Glicogênio Diagrama do Glicogênio Glicose 
Cerca de 7% da massa 
úmida do fígado 
 Fígado: 100g de glicogênio em peso 
 Músculo: 300g de glicogênio em peso 
LOCALIZAÇÃO TECIDUAL DO GLICOGÊNIO!! 
GLICOSE GLICOSE 6-P 
ATP ADP 
GLICOSE 1-P 
UDP-GLICOSE 
UTP 
PPi 
UDP 
HEXOQUINASE 
GLICOQUINASE 
GLICOGÊNIO SINTASE 
GS 
FOSFOGLICOMUTASE 
GLICOSE 1-P 
URIDILTRANSFERASE 
SÍNTESE DO GLICOGÊNIO 
Sangue 
GLICOSE 
 LACTATO 
Proteínas 
Aminoácidos 
Uréia 
GLICOSE 
CO2 + H2O 
ATP 
Proteínas 
Ácidos 
Graxos 
CO2 + H2O 
ATP 
Ácidos 
Graxos 
Piruvato 
Ácidos Graxos VLDL 
GLICOSE 
GLICOGÊNIO 
Quilomicrons 
Tecidos 
GLICOSE 
CO2 + H2O 
ATP 
Triacilglicerol 
Glicerol 
Glicogênio 
ESTADO METABÓLICO 
PÓS-ABSORTIVO 
UDP-GLICOSE 
UDP 
GLICOGÊNIO SINTASE 
GS 
 ENZIMA GLICOGÊNIO SINTETASE 
OS HORMÔNIOS E A DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO 
Noradrenalina 
Medula da 
Supra Renal 
Adrenalina 
Estímulo 
Nervoso 
Autónomo 
- situações de perigo real 
- situações de perigo imaginário 
- exercícios Físicos 
- hipoglicemia 
- exposição a temperaturas 
Pâncreas 
Células alfa 
Glucagon 
Hipoglicemia 
Fígado 
- Glicogenólise muscular 
- Degradação de Triacilglicerol 
- Relaxamento de alguns músculos lisos 
- Contração dos músculos lisos dos vasos 
- Estimula liberação do Glucagon Músculo 
- Glicogenólise hepática 
- Degradação de Triacilglicerol 
- Inibe a Glicólise hepática 
Pâncreas -células alfa 
Glucagon 
Glicogênio 
Glicose 
Sangue 
Glicose 
Glicose 
CO2 + H2O 
ATP 
 Lactato 
Glicose 
Ácidos Graxos 
ATP 
CO2 + H2O 
ATP 
Triacilglicerol 
Glicerol 
Ácidos Graxos Ácidos Graxos 
CO2 + H2O 
ATP 
JEJUM 
ESTADO METABÓLICO 
GLICOGENÓLISE - MÚSCULO 
Glicogênio Fosforilase 
GLICOGÊNIO 
Extremidade não 
Redutora ( 14) 
 
Ligação 
( 16) 
Glicose 1 P 
Glicose 
Atividade de transferase 
da enzima de 
desmarrificação 
Atividade ( 14) 
Glicosidase da enzima 
de desmarrificação 
Polímero ( 14) desramificado. 
Substrato para ação da fosforilase 
GLICOGENÓLISE - FÍGADO 
 ENZIMAS ENVOLVIDAS 
a- Atividade transferase 
b- Atividade alfa-1,6 glicosidase 
1- Glicogênio Fosforilase 
2- Enzima Desramificadora 
3- Fosfoglicomutase 
4- Glicose 6 fosfatase 
DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO? 
Glicogênio 
Hepático 
Glicogênio 
Muscular 
Glicose 1-P Glicose 6-P 
Pi 
Glicose 
Manter 
Glicemia 
Glicose 6 Fosfatase 
Glicogênio Fosforilase 
Glucagon 
Via 
Glicolítica PKA-P 
Adrenalina 
PKA-P 
GLICOSE GLICOSE 6-P GLICOSE 6-P 
H2O Pi ATP ADP 
GLICOSE 1-P 
GLICOSE 1-P 
UDP-GLICOSE 
UTP 
PPi 
UDP 
Pi 
HEXOQUINASE 
GLICOQUINASE 
GLICOGÊNIO SINTASE 
GS 
GLICOGÊNIO 
FOSFORILASE 
GF 
FOSFOGLICOMUTASE FOSFOGLICOMUTASE 
GLICOSE 1-P 
URIDILTRANSFERASE 
 COMPARAÇÃO DA SÍNTESE E 
DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO 
GLICOSE 6 
FOSFATASE 
REGULAÇÃO ALOSTÉRICA ENZIMA GF 
Catalisa a fosforólise da ligação alfa 1,4 liberando glicose 1 fosfato 
Pi GLICOGÊNIO 
FOSFORILASE 
GF 
GLICOSE 1-P 
- rápida : ATP/AMP 
+ 
AMP 
AMP AMP 
GF menos ativa 
GF Ativa 
SINALIZAÇÃO HORMONAL E GLICOGENÓLISE 
- glicose expõe os sítios à desfosforilação 
REGULAÇÃO HORMONAL DA ENZIMA GF 
Adrenalina Insulina
 
Adrenalina Glucagon 
GLICOGENÓLISE 
GLICOGÊNESE 
AMPc 
   
Ca +2 
GLICOSE 
GLICOGÊNIO 
AMPc 
GLICOGENÓLISE 
GLICOGÊNESE 
GLICOSE 6-P 
GLICOGÊNIO 
CÉLULA HEPÁTICA CÉLULA MUSCULAR 
REGULAÇÃO ALOSTÉRICA DA GLICOGÊNESE 
GLICOSE 
GLICOSE 6- P 
ATP 
ADP 
Km baixo para a glicose 
(Km = < 0,1 mM) 
(glicemia = 5 mM) 
inibida pela G-6-P 
estimulada pela insulina 
MÚSCULO 
HEXOQUINASE 
Km alto para a glicose 
(Km = 10 mM) 
(glicemia = 5 mM) 
não é inibida pela G-6-P 
estimulada pela insulina 
ISOENZIMAS 
FÍGADO 
GLICOQUINASE 
REGULAÇÃO ALOSTÉRICA 
GLICOGÊNESE 
Glicogênio Sintetase 
GLICOGENÓLISE 
Glicogênio Fosforilase 
 (-) AMP 
 Alostérica (+) ATP 
 glicose-6-fosfato 
 
 
 
 Alostérica (-) ATP, glicose, 
 
 
P 
GF 
Ativa 
PIP2 
P 
PIP3 
PKB 
P 
PKB 
Vesículas GLUT 4 
GSK
3Ativ
a 
GSK3 
inativa 
P 
ATP 
ADP 
GF 
Inativ
a 
ADP ATP 
INSULINA E SÍNTESE DE GLICOGÊNIO I 
ATP ADP 
Tyr Tyr P P 
ATP 
ADP 
IRS-I 
Tyr Tyr P P 
ATP 
ADP 
IRS-I 
Tyr Tyr P P 
GLI 
GLUT 4 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GS 
Ativa 
GS 
Inativa 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLICOGÊNIO 
P 
AD
P 
AT
P 
ATP 
ADP 
ATP 
ADP 
GLI 
GLI 
GLI 
GF 
Ativa 
GLI 
GLUT 4 
GS 
Ativa 
GS 
Inativa 
GF 
Inativa 
GDP GTP 
ATP ADP 
ATP ADP 
Tyr Tyr P P 
P 
ATP 
ADP 
IRS-I 
Tyr Tyr P P IRS-I 
Tyr Tyr P P 
P P 
P 
P P 
P 
ATP ADP 
P 
ATP 
ADP 
mRNA 
Tradução 
Crescimento e 
Diferenciação 
Expressão de 
proteínas de SínteseP 
AT
P 
AD
P 
ATP 
ADP 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI 
GLICOGÊNIO 
P 
P 
H2O 
P 
H2O P 
INSULINA E SÍNTESE DE 
GLICOGÊNIO II 
ATP 
ADP 
Glicose P 
GLI 
GLI 
GLI 
GLI P 
VII- Tarui fosfofrutoquinase musc. fraqueza muscular 
Tipo Enzima deficiente Conseqüências 
I- Von Gierke glicose-6-fosfatase hepatomegalia, hipoglicemia em jejum 
II- Pompe  1,4-glicosidase acúmulo, generalizado do glicogênio 
 lisossômica aumento do coração e morte precoce 
III- Cori enzima desramifica acúmulo glicogênio, hepatomegalia dora 
IV- Andersen enzima ramificadora glicogênio com cadeias muito longas 
 não ramificadas, lesão muscular e 
 hepática, morte precoce 
V- McArdle fosforilase muscular fraqueza muscular 
VI- Hers fosforilase hepática hepatomegalia, hipoglicemia em jejum 
DOENÇAS HEREDITÁRIAS DO METABOLISMO DO 
GLICOGÊNIO ou GLICOGENOSES 
- ausência de uma das enzimas envolvidas no metabolismo do glicogênio 
 BIBLIOGRAFIA 
 Champe, P. C., Harvey, R.A. (1996) Bioquímica Ilustrada, 2a ed., 
Artes Médicas, Porto Alegre, RS. 
 
 Devlin, T. M. (1997) Manual de Bioquímica com correlações 
clínicas, tradução da 4a ed., Edgard Blücher, São Paulo, SP. 
 
 Marzzoco, A.,Torres, B.B. (1999) Bioquímica Básica, 2ª ed., 
Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, RJ. 
 
 Lehninger, A. L., Nelson, D. L., Cox, M.M. (2000) Principles of 
Biochemistr, 3rd ed., Worth Publishers, New York, USA. 
 
 Voet, D., Voet, J. G., Pratt, C.W. (2000). Fundamentos de 
Bioquimica, 2a ed., Artes Médicas, Porto Alegre, RS.