Metabolismo do glicogênio

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METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
GLICOGÊNIO
· Armazenamento de glicose 
· Propriedades osmóticas
· Estocado principalmente no fígado e no músculo estriado esquelético 
· Importante tanto para o metabolismo anaeróbio quanto para o aeróbico 
· Na osmose não importante o peso de partículas mas sim o número 
A glicose é uma fonte de energia essencial para o metabolismo humano. Pode ser obtida de 3 fontes: dieta, degradação do glicogênio e gliconeogênese.
A gly é estocada na forma de glicogênio pois ela é uma molécula osmoticamente ativa e atrairia muita agua se estivesse na forma livre.
Principais estoques de glicogênio: fígado e múscuos esqueléticos.
Armazenamento e propriedades osmoticas
Função do glicogênio muscular reserva de combustível para a síntese de ATP na contração muscular – metabolismo aerobico e anaerobico; 1h de intensidade.
Função do glicogênio hepático (maioria) manutenção da glicemia - aumentar a concentração de glicose sanguínea no estado de jejum – figado fornece gly para outros tecidos – outros tecidos, em jejum, em torno de 12-24h para esgotar o glicogenio do figado.
O glicogênio é um homopolissacarídeo composto pela união de moléculas de glicose através de ligações alfa-1,4 (cadeia linear) ou alfa-1,6 (pontos de ramificação) . 
· Duas vias de degradação do glicogênio: Glicogenólise e Glicogênese 
GLICOGENÓLISE = degradação do glicogênio ocorre no fígado e nos rins.
 Como? A enzima glicogenio-fosforilase rompe as ligações glicosídicas alfa-1,4 nas extremidades não redutoras a partir de uma fosforase (quebra a partir de fosforilação – é importante que a gly esteja ligada ao fosfato para que ela não saia da célula). 
Por meio da glicogênio-fosforilase, a extremidade não redutora ligada por cadeia alfa-1,4 é clivada e forma a glicose-1-fosfato que não consegue ser utilizada pelos tecidos, portanto, será posteriormente convertida em glicose-6-fosfato. 
A enzima glicogenio-fosforilase (faz fosforólise) consegue romper as ligações alfa-1,4 até restarem 4 resíduos de ramificação na cadeia – a partir daí, age a enzima de desramificação do glicogênio.
Onde houver ramificação, há a atuação da enzima de desramificação do glicogênio, que rompe as ligações alfa-1,6, faz ação de transferase (retira o ponto de ramificação) e de glicosidase (quebra ligação 1,6 e quebra a glicose)
A enzima fosfoglicomutase troca o posicionamento do fosfato, pega o fosfato que a enzima já tem e doa ele, pega um fosfato do carbono n 1 e deixa o que esta no carbono 6 – conversão de glicose 1-fosfato para 6-fosfato. 
O músculo só utiliza glicose 6-fosfato.
No fígado a glicose 6-fosfato (precisa ficar no retículo sarcoplasmático) vai para a corrente sanguínea e sofre a ação da glicose 6-fosfatase (retira um fosfato que esta no carbono-6). A glicose-6-fosfato é defosforilada pela enzima glicose-6-fosfatase e entrega a mólecula de gly pura para os tecidos que precisam.
GLICOGÊNESE = Síntese de glicogênio ocorre no fígado e nos músculos. 
Enzima de ramificação do glicogênio: é responsável por unir os pontos de ramificação pela formação de ligação alfa-1,6. 
Enzima glicogênio: é responsável por unir as moléculas por meio de ligação alfa-1,4.
A glicose obtida pela alimentação fica na forma de UDP-glicose-pirofosforilase (glicose glicose-1-fosfato glicose-6-fosfato UDP). É a partir dele que a glicose é fornecida à cadeia de glicogênio para que ela se alongue. Esse acréscimo de gly é feito pela enzima glicogênio-sintase.
Enzima glicogênio-sintase 
· Vai alongar as enzimas da cadeia, retira das glicoses que estão na UDP e as transfere para as cadeias que tem glicogênio em crescimento. 
· Glicogenina (primer) começa a síntese do iniciar fazendo a adição de glicólises e vai encaixando na própria estrutura dela e assim aumentando a quantidade de glicose até ter pelo menos 8 resíduos de glicose. 
Enzima de ramificação do glicogênio
· Precisa de uma estrutura de no mínimo 11 resíduos de glicose. 
· A enzima pega uma parte desses resíduos (6 resíduos mais ou menos) e realoca na própria estrutura do glicogênio 
· Aparece a cada 8 ou 9 resíduos de glicose 
· As ramificações:
· Aumentam a solubilidade do glicogênio,
· Permitem um maior estoque de glicose do que se fosse em uma estrutura linear
· Sítios para ligação de glicogênio-fosforilase e glicogênio sintase, tornando a síntese e/ou a degradação do glicogênio mais rápidas já que elas ocorrem pelas extremidades
REGULAÇÃO
FÍGADO – ESTADO ALIMENTADO: síntese de glicogenio
FÍGADO – JEJUM: degradação de glicogênio
MÚSCULO – EXERCÍCIO: degradação de oxigÊnio
MÚSCULO – DESCANSO: síntese de glicogênio
· INSULINA aumento da glicogênese e diminuição da glicogenólise
· GLUCAGON aumento da glicogenólise e diminuição da gliconeogênese 
Glucagon (fígado) e adrenalina (músculo) – são hormônios que fazem a cascata do AMP-5 , se liga no receptor e ativa a proteína G 
· AMP-5 ativa a Pka 
· Faz uma fosforilação deixando outra quinase inativa 
Ca+: na contração muscular é um regulador, auxilia assim na fosforilação da fosforilase, fazendo-a ficar mais ativa e ajudando na degradação do glicogênio. 
AMP: também um sinalizador da contração auxiliando na ativação da enzima. 
A enzima fosforilase-b-cinase fosforila a fosforilase b sob estímulo da adrenalina, do aumento da concentração de Ca+2 e do aumento do AMP no músculo. No fígado, a fosforilase-b-cinase é estimulada pelo glucagon (o musculo não possui receptores para o glucagon)
OBS: ADRENALINA E O GLUCAGON ESTIMULAM A GLICOGENÓLISE.
Adrenalina e o glucagon estimulam proteínas quinases que fazem a fosforilação da glicogênio-sintase, fazendo-a ficar inativa. 
A enzima glicogênio-sintase a é a forma ativa e esstá defosforilada. 
A enzima glicogênio-sintase b é a forma inativa e está fosforilada. 
As enzimas CKII e GSKIII fosforilam a glicogenio-sintase a para que ela fique inativa.
A insulina ativa a glicogenio sintase a e impede sua fosforilação. A glicose-6-fosfato e a glicose tambem mantém a glicogenio sintase a ativa.
O glucagon e a adrenalina impedem a a tivação da glicogenio-sintase a, permanecendo a influencia da glicogenio-sintase b (que é a forma inativa)
OBS: INSULINA E GLICOSE ESTIMULAM A GLICOGÊNESE
COMO A ADRENALINA E O GLUCAGON ESTIMULAM A GLICOGENÓLISE?	
Músculo não tem receptor para glucagon (estimulado pela adrenalina). Fígado é estimulado pelo glucagon e pela adrenalina. 
A adrenalina no musculo e o glucagon no fígado são responsaveis por uma cascata de reações intracelulares: ativação da proteína G, que ativa o AMPc, que ativa a PKA. A proteina PKA e o aumento do Ca+2 estimulam a ativação da fosforilase-b-cinase, que ativa a glicogênio-fosforilase a, que transforma o glicogenio em glicose-1-fosfato.
A glicose-1-fosfato no músculo vai para a glicolise para ocorrer contração muscular. A glicose-1-fosfato no fígado é convertido em glicose e vai para o sangue. 
No músculo só a adrenalina
Estimula a glicogenólise, ou seja, a degradação do glicogenio, e a glicose será convertida em piruvato para produção de energia (aumentando tambem a glicólise). 
No fígado adrenalina e glucagon
Estimulam a degradação do glicogenio em glicose-6-fosfato (glicogenólise) e a transformação do piruvato em glicose-6-fosfato (gliconeogenese).
DIFERENÇAS NA REGULAÇÃO FÍGADO X MÚSCULO
	FÍGADO
	MÚSCULO
	- Responde ao glucagon e a adrenalina
	- Não existe gliconeogênese 
	- Estimula a quebra do glicogênio