Metabolismo do glicogênio

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Metabolismo 
da Glicose 
Principais vias metabólicas 
da glicose 
Glicogenogênese 
Processo de síntese do glicogênio. 
Estrutura do Glicogênio 
• Polímero ramificado de glicose. 
• Principal forma de depósito de 
glicose. 
• Encontrado, principalmente, no 
fígado, músculos, rins e 
intestinos. 
• Molécula de glicogênio 
apresenta ligações glicosídicas 
α 1-4 na cadeia linear e α 1-6 nos 
pontos de ramificações. 
Reações da glicogenogênese 
Formação de UDP-Glicose 
1- Glicoquinase fosforila a glicose para 
formar Glicose 6-P. 
 
2- Glicose-6-P origina Glicose-1-P por 
ação da enzima fosfoglicomutase. 
 
3- Glicose-1-P reage com UTP 
(uridina trifosfato) por ação da enzima 
UDP-glicose pirofosforilase para 
formar UDP-glicose, o substrato para a 
síntese de glicogênio. 
Reações da glicogenogênese 
Formação de UDP-Glicose 
UDP-glicose é o nucleotídio usado na síntese do glicogênio. 
Glicogenogênese 
Ativação da Glicogenina 
 4- Enzima sintase iniciadora ativa 
a proteína glicogenina pela 
adição de UDP-glicose, com 
liberação de UDP. 
 
 5- Glicogenina ativada liga com 3 
a 4 moléculas de UDP-glicose 
para formar o primer (iniciador) do 
glicogênio. 
 
 6- Na sequência, o primer de 
glicogênio pode liberar a molécula 
de glicogenina. 
 
 
Glicogenogênese 
Ação da glicogênio-sintase 
 7- Após a ativação da glicogenina e 
formação da primer de glicogênio, a 
enzima glicogênio sintase promove 
o alongamento do glicogênio 
inserindo muitas UDP-glicose com 
uso de ligações glicosídicas -1,4. 
 8- A glicogenina ativada pode ligar-
se à enzima glicogênio sintase e 
permanecer durante o alongamento 
do glicogênio. 
 
 
Glicogenogênese 
Alongamento do glicogênio 
9- Quando a cadeia está muito longa, a 
enzima ramificadora glicosil-(4-6)-
transferase remove fragmentos de 5 a 7 
carbonos da cadeia linear e os transfere 
para os pontos de ramificação, gerando 
ligações glicosídicas -1,6. 
 
10- Quando a molécula de glicogênio 
reúne centenas ou milhares de moléculas 
de glicose, a enzima glicogênio sintase é 
liberada. 
 
11- O glicogênio será estocado como 
reserva energética. 
Enzimas da glicogenogênese 
Enzima Função 
UDP-glicose 
pirofosforilase 
Adiciona UDP à molécula de glicose 1-P 
para formar o nucleotídio UDP-glicose. 
Sintase iniciadora Adiciona UDP-glicose à molécula de 
glicogenina. 
Glicogênio-sintase Adiciona UDP-glicose à extremidade não-
redutora do glicogênio nascente formando 
a ligação -1,4 na cadeia linear. 
Glicogênio-transferase 
(Glicosil-transferase) 
Enzima que ramifica o glicogênio. 
Transfere conjuntos de glicose da 
extremidade não-redutora para região 
interna da cadeia linear, produzindo 
pontos de ligação -1,6 e gerando as 
ramificações do glicogênio. 
Atividade da glicogênio sintase 
Alongamento da cadeia linear 
Atividade da glicogênio transferase 
Forma ramificações na cadeia 
Glicogenólise 
Processo de degradação do glicogênio. 
Glicogenólise 
1- Enzima glicogênio-fosforilase 
rompe ligações  1-4 e libera 
gradativamente as moléculas de 
glicose até a ramificação ficar 
com apenas 4 unidades; 
2- Enzima glicosil transferase 
(enzima desramificadora) retira 3 
glicoses da ramificação e 
transfere para a cadeia principal; 
3- No final, a enzima amilo 
glicosidase rompe a ligação  1-6 
e libera uma glicose 1-fosfato. 
Atividade da glicogênio fosforilase 
Liberação de glicose 1-fosfato 
Enzimas da glicogenólise 
Enzima Função 
Glicogênio-fosforilase Retira glicose da extremidade não-redutora 
até que restem somente 4 resíduos de 
glicose na pequena ramificação. 
Glicosil-transferase Retira 3 glicoses da pequena ramificação, 
mas deixa a última glicose ligada por  1-6. 
Amilo-glicosidase Rompe a ligação  1-6 e libera a glicose 
restante da ramificação. 
Fosfoglicomutase Transforma glicose 1-fosfato em glicose 6-
fosfato 
Glicose 6-fosfatase No fígado, transforma glicose 6-fosfato em 
glicose pela retirada do fosfato. 
Mecanismos de Regulação 
Degradação e síntese do glicogênio 
Regulação do glicogênio no fígado 
 
• A glicose somente é fosforilada no fígado se a concentração for 
muito elevada no sangue, como ocorre depois das refeições. 
 
• Quando a concentração de glicose é baixa no sangue, o fígado 
não compete com os outros órgãos porque o fígado possui um tipo 
de quinase (glicoquinase) com pouca afinidade por glicose. 
 
• Quando os níveis de glicose são elevados, a glicoquinase é 
ativada e o excesso de glicose é convertido em glicogênio no 
fígado. 
Regulação do 
metabolismo do 
glicogênio 
Regulação hormonal 
da Glicogenogênese 
Regulação neuro-hormonal 
da Glicogenólise 
GLICONEOGÊNESE 
O QUE É GLICONEOGÊNESE?
• Via metabólica usada para a síntese da glicose e/ou 
do glicogênio a partir de precursores não-glicídicos. 
 
piruvato, lactato, aminoácidos, oxaloacetato, 
fosfoglicerato, dihidroxiacetona-fosfato e glicerol, 
são convertidos em glicose e/ou em glicogênio. 
Vias metabólicas 
Gliconeogênese 
Características 
• Objetivo? Suprimento contínuo de glicose para diversos órgãos e 
tecidos: cérebro, miocárdio, hemácias, medula renal, olhos (cristalino e 
córnea), testículos e músculos em exercício. 
 
• Quando? Ocorre quando o organismo está em estado de fome 
prolongada (jejum) ou em estado de fome celular como no diabetes 
mellitus. 
 
• Onde? Só ocorre no fígado, onde a glicose é sintetizada para os 
órgãos e tecidos glicodependentes, principalmente cérebro e miocárdio. 
 
• Necessidade de glicose ▬ 160g/dia (cérebro consome 120g/dia). 
• Reserva de glicose ▬ glicogênio e plasma: 190g/dia 
 
Gliconeogênese 
RESUMO 
● Gliconeogênese não é 
o inverso da glicólise, mas usa 
muitas enzimas da glicólise na 
direção inversa. 
 
● As reações irreversíveis da via 
gliconeogênese e da glicólise são 
localizadas nas mesmas posições. 
 
● Os 3 passos “irreversíveis” da 
Glicólise precisam ser contornados. 
 
● As reações de hidrólise da 
frutose-1,6-bisfosfato e da glicose-
6-fosfato são catalisadas por 
enzimas diferentes da glicólise. 
 
● A glicose-6-fosfatase é 
encontrada apenas no fígado. 
Gliconeogênese 
(1ª etapaFormação do PEP) 
● A gliconeogênese pode ser 
dividida em três etapas: 
1) Formação do PEP 
2) Formação da F6-P 
3) Formação de Glicose 
Gliconeogênese 
(1ª etapaFormação do PEP) 
1- A alanina penetra na mitocôndria e origina o piruvato; ou, piruvato 
do citosol penetra na mitocôndria. 
 
2- Piruvato é transformado em oxaloacetato sob ação da piruvato-
carboxilase, que adiciona CO2. 
 
3- NADH reduz o oxaloacetato a malato, que sai da mitocôndria. 
 
4- No citosol, o NAD+ oxida o malato a oxaloacetato. 
 
5- A enzima fosfoenolpiruvato carboxiquinase, presente tanto na 
mitocôndria como no citosol, catalisa a transformação de oxalacetato a 
fosfoenolpiruvato (PEP). 
Gliconeogênese 
 (2ª etapaFormação do F6P) 
6- Os passos de PEP até frutose-1,6-
bisfosfato são os mesmos da 
glicólise, porém no sentido 
contrário. 
 
7- A enzima frutose-bisfosfatase gera 
frutose-6-fosfato (F6P). 
 
Na glicólise, a reação inversa utiliza 
a enzima fosfofrutoquinase (PFK1) e 
requer ATP. 
 
Gliconeogênese 
 (3ª etapaFormação de Glicose) 
8- A frutose-6-fosfato é transformada em glicose-6-fosfato pela enzima 
fosfoglicose isomerase . 
9- E, finalmente, a glicose-6-fosfatase retira um grupofosfato da glicose-6-
fosfato que origina a glicose. 
Na glicólise a reação inversa é feita pela hexoquinase. 
10- Pela ação da mutase, a glicose-6-fosfato pode originar a glicose-1-
fosfato, que permite a síntese do glicogênio. 
Regulação da Gliconeogênese 
A enzima piruvato 
carboxilase é ativada por 
acetil-CoA, que sinaliza a 
abundância de 
intermediários do ciclo de 
Krebs, ou seja, diminuição 
da necessidade de 
glicose. 
F I M