metabolismo do glicogenio

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Universidade Federal do Piauí
Centro de Ciências da Saúde
Departamento de Bioquímica e Farmacologia
Disciplina:Bioquímica
Prof. Dr. Paulo Alex Bezerra Sales
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
ESTRUTURA DO GLICOGÊNIO
● Homopolissacarídeo de cadeia ramificada 
● Grânulos citoplasmáticos distintos que contêm a maioria das 
enzimas necessárias para a síntese e degradação do glicogênio 
● Principal ligação (α-1,4) 
●A cada oito a dez resíduos glicosil, existe uma ramificação 
contendo uma ligação (α-1,6) 
ESTRUTURA DO GLICOGÊNIO
TECIDOS QUE ESTOCAM GLICOSE NA 
FORMA DE GLICOGÊNIO
FÍGADO  Glicose para consumo
extra-hepático
MÚSCULO  Glicose para consumo próprio
PRINCIPAIS ESTOQUES TECIDUAL E 
CELULAR DE GLICOGÊNIO
TECIDO MUSCULAR Maior volume 
de glicogênio tecidual 
CÉLULA HEPÁTICA Maior volume 
de glicogênio celular
ESTRUTURA DO GLICOGÊNIO
VARIAÇÕES DOS NÍVEIS DE GLICOGÊNIO HEPÁTICO 
AO LONGO DE UM DIA
METABOLISMO ENERGÉTICO
GLICOGENÓLISE 
(Degradação)
● Três enzimas
1- Glicogênio Fosforilase
2- Fosfoglicomutase
3- Enzima Desramificadora
GLICOGENÓLISE
GLICOGENÓLISE
● Remoção de resíduos de glicose a partir das extremidades
● Glicogênio Fosforilase tem como coenzima o Piridoxal Fosfato
GLICOGENÓLISE
As ramificações são removidas por duas
reações enzimáticas de uma mesma
enzima : Enzima desramificadora
Transferase
α 1→6-glicosidase
Produto final : Glicose livre
Conversão de glicose 
1-fosfato em glicose 6-fosfato
FOSFOGLICOMUTASE
- Reação reversível
-Glicose 6-fosfato pode ser oxidada pela via glicolítica ou ser 
desfosforilada, gerando glicose livre 
GLICOGENÓLISE
O fígado possui a enzima glicose-6-fosfatase 
que libera glicose livre no sangue à partir de G6P
GLICOGÊNESE
CINCO ENZIMAS
1- Hexoquinase
2- Fosfoglicomutase
3- Glicose-1-fosfato uridil transferase
4- Glicogênio sintase
5- Enzima de ramificação
● O glicogênio é sintetizado a partir de moléculas de glicose-6-fosfato (G6P) 
●A G6P deve ser convertida a G1P pela fosfoglicomutase, e então, na 
presença de UTP, liga-se ao difosfato de uridina (UDP), formando UDP-
glicose, fonte de todos os resíduos glicosil que são adicionados à molécula 
de glicogênio em formação 
● Sendo assim, a UDP-glicose é sintetizada a partir da glicose 1-fosfato e UTP, 
pela UDP-glicose pirofosforilase
● O pirofosfato (PPi), o segundo produto da reação, é hidrolisado a dois 
fosfatos inorgânicos (Pi) pela pirofosfatase
Síntese de Glicogênio  Glicose 1 P
FOSFOGLICOMUTASE
Síntese de Glicogênio – UDP-glicose
PPi rapidamente quebrado pela pirofosfatase em 2 Pi. 
A enzima UDP-Glicose pirofosforilase produz UDP-Glicose à partir de G1P e do UTP. 
Síntese de Glicogênio Adição
● Glicose é transferida para a hidroxila do C4 de um resíduo terminal
de glicogênio (pré-existente) para formar uma ligação alfa(1- 4)
●A Glicogênio sintase necessita de cadeias de glicogênio já prontas
(“primers”) para adicionar os resíduos de glicose
Síntese de glicogênio
● Glicogênio Sintase :
Catalisa as ligações (α-1,4) no glicogênio
Alonga a cadeia, mas não inicia a síntese
Um fragmento de glicogênio pode servir como um iniciador em
células cujos depósitos não estão totalmente exauridos
● Na ausência de iniciador:
Proteína glicogenina atua como um receptor de resíduos de glicose:
o grupo hidroxila de uma cadeia lateral específica de Tyr serve como
sítio, no qual a unidade inicial glicosil é ligada
● Alongamento da cadeia envolve a transferência de glicose da UDP-
glicose à extremidade não redutora da cadeia em crescimento,
formando uma ligação glicosídica
A SÍNTESE DO GLICOGÊNIO É DEPENDENTE 
DE UM PRIMER (ou INICIADOR): Glicogenina
● A enzima Glicogenina é a iniciadora da síntese: ela autocatalisa a adição de 8
unidades de glicose (à partir de UDP-glicose), formando uma cadeia
polissacarídica inicial
● Após a ligação de 8 unidades de glicose, a glicogênio sintase assume a
elongação (aumento da cadeia do glicogênio)
● A Glicogenina permanece no centro da molécula de glicogênio (não se
desliga do glicogênio)
Síntese de Glicogênio  Ramificação
Síntese de Glicogênio  Ramificação
Regulação da síntese e degradação do glicogênio
●A regulação do metabolismo do Glicogênio é feita por enzimas alostéricas e 
pela ação de hormônios
● Quando há muito ATP e G-6-P a degradação do glicogênio é inibida e a 
síntese do glicogênio é ativada
● Quando há muito AMP (e pouco ATP) a degradação do glicogênio é 
ativada
● No estado pós-alimentar, a glicogênio sintase é alostericamente ativada pela 
glicose-6-fosfato quando esta está presente em concentração elevada 
●A glicogênio fosforilase é alostericamente inibida pela glicose-6-fosfato, 
bem como pelo ATP, um sinal de alta energia na célula 
Regulação da síntese e degradação do glicogênio
REGULAÇÃO DA GLICOGÊNIO SINTASE
GLUCAGON (FÍGADO) E EPINEFRINA (MÚSCULO)
● Induzem cascata do cAMP
● Resultado:
- Glicogênio fosforilase ATIVADA (fosforilada) 
degrada glicogênio
- Glicogênio sintase INATIVADA (fosforilada) não há 
síntese de glicogênio
● Quando a glicemia volta a seu valor normal, o glucagon e a 
epinefrina deixam de ser secretados
● Os hormônios desligam-se de seus receptores
●A adenilato ciclase volta para a forma menos ativa
● O nível de cAMP intracelular cai, pois ele é degradado a AMP 
pela fosfodiesterase do citosol
●A Proteína quinase volta para sua forma inativa
●As enzimas são desfosforiladas
Regulação da Glicogênio Fosforilase Muscular
-Forma fosforilada: mais ativa 
-Insulina ativa desfosforilação
-Glicose (6 P) ativa PP1 
-Glucagon/Adrenalina fosforilação 
-Ca2+ e AMP ativam fosforilação
Moduladores alostéricos:
POSITIVO
AMP (ativa a enzima)
NEGATIVO
ATP e glicose-6-fosfato
Regulação da síntese e degradação do glicogênio
Regulação da fosforilase quinase
Regulação da síntese e degradação do glicogênio no Fígado