Metabolismo da glicose

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METABOLISMO DA 
GLICOSE
Universidade Federal do Rio Grande 
Faculdade de Medicina
Monitoria de Bioquímica Médica 2017
Tchurle Hoffmann 
ATM 2021
RELEMBRANDO...
VIAS
Anabólica: BOM ESTADO ENERGÉTICO.
Ex.: Glicogênese. 
Catabólica: MAU ESTADO ENERGÉTICO.
Ex.: glicogenólise.
GLICOGÊNESE
• O glicogênio é um polissacarídeo de glicose;
• 2 tipos de ligações glicosídicas: cadeias de resíduos de glicose com
ligações alfa (1→4) e com ramificações alfa (1→6);
• Reserva energética;
• Armazenado sobretudo no fígado e nos músculos.
GLICOGÊNESE
Glucose-6-phosphate
Fosfoglicomutase
Glucose-1-phosphate
Uridine diphosphate glucose
Glicogênio sintase
Glycogen
Fornece energia 
para a 
biossíntese
• Glicogenina “primer”.
• Glicogênio sintase enzima reguladora adiciona novas
ligações glicosídica alfa (1→4).
• Enzimas ramificadoras (amilo-4-6-transferase) transferência de
um segmento (7 resíduos) do final da cadeia para o ponto de
ramificação, catalisando a formação glicosídica alfa (1→6).
A ausência de insulina (DM I) e altos níveis de
glucagon diminuem a atividade da glicogênio sintase.
• Quais os objetivos da glicogênese?
• Onde ela ocorre?
• Qual hormônio ativa esse processo em resposta aos altos 
níveis de glicose sanguínea?
• Qual a enzima de regulação da via?
GLICOGENÓLISE
• Mecanismo de manutenção da glicose sanguínea entre as refeições;
• Depósitos de glicogênio hepático aproximadamente 12/24h.
• Muitas moléculas de glicose na superfície da molécula de glicogênio 
garantem o acesso das enzimas envolvidas na liberação rápida de glicose;
• Baixos níveis de glicose no sangue (via ação do glucagon);
• Glicogênio fosforilase cliva as ligações alfa (1→4) do glicogênio 
Glicose-1-fosfato Fosfoglicomutase Glicose-6-fosfato
• Enzimas desramificadoras (amilo-4-6-glicosidase).
Glicólise
Via das pentoses-fosfato
Reabastecimento de glicose sanguínea 
IMPORTANTÍSSIMO
O metabolismo do glicogênio é regulado
principalmente por fosforilação.
Insulina e Glucagon têm efeitos
ANTAGÔNICOS.
As respostas da glicogênio fosforilase e da
glicogênio sintase aos modificadores estão
em sentidos opostos.
GLUCAGON
Fosfatases: remoção dos grupos 
fosfato.
Quinases: adição dos grupos fosfato.
GLICONEOGÊNESE
• Via hepática essencial durante o jejum prolongado ou quando os
depósitos de glicogênio são desprezíveis;
Utiliza AA, glicerol, 
lactato, piruvato 
como precursores 
da glicose.
• Qual a definição de gliconeogênese e quais os seus 
precursores?
• Quais os objetivos da gliconeogênese?
• Qual o produto final da gliconeogênese?
• Onde ela ocorre?
• Quando ela acontece?
• É uma via energeticamente custosa?
• Quem é o principal regulador dessa via?
PACIENTE, 57 ANOS, ALCOÓLICO, SUBNUTRIDO E
EM HIPOTERMIA, DIAGNOSTICADO COM ALTA
ATIVIDADE DA ASPARTATO AMINOTRANSFERASE,
ACÚMULO DE LACTATO, BAIXA CONCENTRAÇÃO DE
GLICOSE E RESPIRAÇÃO RÁPIDA. EXPLIQUE
BIOQUIMICAMENTE QUAL A VIA GLICOLÍTICA QUE
ESTÁ SENDO ALTERADA E AS CONSEQUÊNCIAS
DISSO.
CASO CLÍNICO
Um alcoólico mal alimentado, possui menos reservas de glicogênio, logo a
GLICOGENÓLISE deixa de ser eficiente para manter os níveis de glicose no sangue.
A via glicolítica responsável pela homeostasia passa a ser a GLICONEOGÊNESE.
Contudo, a alta taxa de aspartato aminotransferase é indicativo de cirrose,
dificultando a via que acontece também no fígado. Além disso, o paciente está
subnutrido e em hipotermia, o que compromete a liberação de aminoácidos e
ácidos graxos como precursores da gliconeogênese. Além disso, o consumo de
álcool é um estresse adicional para a gliconeogênese, uma vez que o álcool é
metabolizado primariamente no fígado.
Com o metabolismo do álcool desregulado existe o aumento de NADH hepático, o
que favorece a formação de lactato (lembrar que piruvato -> lactato). Já a glicose
sanguínea baixa leva uma resposta de estresse (batimentos cardíacos rápidos,
pele fria e úmida) um esforço combinado para melhorar a estimulação da
gliconeogênese pela ação combinada da adrenalina e glucagon.
Portanto, é normal que o alto consumo do álcool leve a uma acidemia láctica. A
respiração rápida é uma resposta fisiológica à acidose metabólica causada pelo
excesso de lactato.
PACIENTE, MORADOR DE RUA, SEM
IDENTIFICAÇÃO, CHEGA AO PA COM SINAIS DE
FRAQUEZA, DORES E LIPOTIMIA (DESMAIO).
RELATA NÃO TER SE ALIMENTADO HÁ DOIS DIAS.
EXPLIQUE DETALHADAMENTE QUAIS OS
PROCESSOS BIOQUÍMICOS QUE ACONTECERAM
COM O PACIENTE QUE O MANTIVERAM VIVO
DURANTE DOIS DIAS DE SUPOSTO “JEJUM”.
CASO CLÍNICO
Após 2-3 horas de sua última alimentação, a glicose foi absorvida pelo organismo (principal
meio energético para a obtenção de ATP do corpo humano - 80% dela destinado ao SNC).
Então, não há somente a GLICÓLISE se não há mais glicose para ser degradada. Há reservas
produzidas na GLICOGÊNESE (glicogênio hepático está disponível para a manutenção da
glicose).
Com a diminuição de glicose no sangue, e a queda de ATP, então ativa-se a GLICOGENÓLISE
(degradar glicogênio hepático em glicose para manter a concentração de glicose –
capacidade 12 a 24 horas).
No caso do paciente (jejum 2 dias) outra estratégia bioquímica foi ativada, a conversão de
gordura e aminoácidos em glicose - GLICONEOGÊNESE.
Esse processo é essencial para a sobrevivência durante o jejum ou a fome quando os
depósitos de glicogênio são desprezíveis, mesmo sendo energicamente custoso. Com o
passar do tempo, a taxa de gliconeogênese diminui também, porque diminui seu substrato,
evidenciado muitas vezes pela perda de massa muscular e de tecido adiposo
(emagrecimento).
Os sintomas relatados pelo paciente (fraqueza e desmaios) evidenciam a falta de ATP para a
manutenção fisiológica dos músculos e do cérebro.
DISTÚRBIOS CLÍNICOS ASSOCIADOS AO 
METABOLISMO DO
GLICOGÊNIO
• Doença de McArdlle reduzida capacidade para exercícios físicos.
Deficiência rara de atividade da fosforilase muscular.
Dores musculares crônicas nos braços e pernas.
Fraqueza muscular.
Dor melhora após 15-30 min de exercício.
Outras vias superam o déficit da glicogenólise muscular.
DISTÚRBIOS CLÍNICOS ASSOCIADOS AO 
METABOLISMO DO
GLICOGÊNIO
• Doença de Von Gierke acúmulo de glicogênio no fígado.
Deficiência da enzima Glicose-6-fosfatase,
glicose hepática não pode ser liberada para o
sangue.
Fígado e rins aumentados, retardo no
crescimento, hipoglicemia de jejum.
DISTÚRBIOS CLÍNICOS ASSOCIADOS AO 
METABOLISMO DO
GLICOGÊNIO
• Doença de Forbes ou Cori incapacidade de degradar o glicogênio com
eficiência.
Deficiência da enzima desramificadora (níveis de glicogênio fosforilase
são normais).
Hipoglicemia de jejum, hepatomegalia na infância, miopatia. Sintomas
geralmente se atenuam na puberdade, mas podem haver complicações
hepáticas.