Glicogênese: Síntese de Glicogênio

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Glicogênese
Etapas
A glicogênese é o processo de síntese de glicogênio a partir de moléculas de glicose presentes no citosol dos miócitos ou hepatócitos.
Primeira parte: formação de glicose-1P
A primeira parte dessa via consiste em duas reações:
Formação de glicose-6-fosfato através de uma hexoquinase (no fígado, a forma chamada de glicoquinase). Essa reação envolve o gasto de 1 ATP.
Conversão de glicose-6-fosfato a glicose-1-fosfato pela fosfoglicomutase. Essa reação é reversível e a enzima também é utilizada na glicogenólise.
Saldo da primeira parte -1 ATP
Segunda parte: formação de UDP-glicose
A glicose-1-fosfato não é um substrato adequado para a glicogênio sintase, por isso, ela passa por um processo de ativação pela reação com UTP.
Essa reação é catalisada pela enzima UDP-glicose pirofosforilase:
Glicose-1-fosfato + UTP UDP-glicose + PPi
O pirofosfato restante dessa reação é rapidamente convertido pela pirofosfatase:
PPi + H2O 2Pi + H+
Saldo da segunda parte: -1 ligação rica em fosfato (UTP UDP)
Terceira parte: ação da glicogênio sintase
A glicogênio sintase atua transferindo a unidade glicosil da UDP-glicose para uma das pontas não-redutoras do glicogênio, fazendo uma ligação do tipo α1,4
UDP-glicose + Glicogênio(n) Glicogênio(n+1) + UDP
O UDP é convertido novamente à UTP, através de uma quinase chamada nucleosídeo difosfato quinase. Nessa reação, há consumo de 1 ATP.
UDP + ATP UTP + ADP
Saldo total da glicogênese:
Gasto de três ligações ricas em fosfato para a adição de um resíduo de glicose ao glicogênio
Glicogenina
A ação da glicogênio sintase prevê a existência de uma cadeia de glicogênio anterior (um primer), sendo ela incapaz de iniciar a síntese (unindo duas moléculas de UDP-glicose).
Caso não tenha sobrado um núcleo de inicialização após a última degradação do glicogênio, a ação da glicogenina se faz necessária. Essa proteína inicia a polimerização do glicogênio, unindo duas UDP-glicose e, então, adicionando novos resíduos, gerando uma pequena cadeia de aproximadamente 8 resíduos de UDP-glicose.
Após essa formação inicial, a ação é predominantemente da glicogênio sintase.
Enzima ramificadora
A enzima ramificadora captura uma pequena cadeia de seis a sete resíduos de glicose presentes na extremidade não redutora, e forma uma ligação do tipo α1,6 entre essa pequena cadeia e um resíduo de glicose mais interno da cadeia α1,4.
Após formada a ramificação, o crescimento dela pela adição de novos resíduos é feita pela glicogênio sintase (α1,4).
Regulação da glicogênese
Insulina favorece a síntese de glicogênio, pois:
Promove a síntese da glicogênio sintase;
Faz com que as enzimas da glicogenólise sejam inativadas e que a glicogênio sintase fique ativa por desfosforilação dessas enzimas (a glicogênio sintase está ativa em sua forma desfosforilada, enquanto as da glicogenólise estão inativas na forma desfosforilada)
Promove a inativação de proteínas quinases importantes (como a pKa e a glicogênio sintase quinase 3/GSK-3);
Promove a ativação de PP-1 cuja ação leva à remoção de grupos fosfato de enzimas.
A captação da glicose é diferente dos hepatócitos para os miócitos.
Os receptores de glicose das fibras musculares são insulino-dependentes, enquanto os receptores dos hepatócitos não são.
Apesar disso, a insulina potencializa os receptores dos hepatócitos, fazendo com que o fígado absorva maior quantidade de glicose quando o corpo está no estado alimentado.