Bioquímica - Metabolismo do glicogênio

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bioquímica 
metabolismo do glicogênio 
 
O excesso de glicose é convertido em formas 
poliméricas de armazenamento →	glicogênio 
O glicogênio é encontrado principalmente no fígado e 
no músculo esquelético 
Pode representar até 10% do peso do fígado e 1 a 2% 
do peso do músculo 
O glicogênio é armazenado em grandes grânulos 
citosólicos 
O glicogênio do músculo fornece uma fonte de energia 
rápida para o metabolismo aeróbio e anaeróbio 
O hepático serve como um reservatório de glicose 
para os outros tecidos quando não há glicose disponível 
↪	 especialmente importante para os neurônios do 
cérebro →	 não podem usar ácidos graxos como 
combustível 
Os grânulos são agregados complexos de glicogênio 
mais as enzimas que os sintetizam e os degradam, 
assim como a maquinaria de regulação dessas enzimas 
 
Glicogenólise 
É a degradação de glicogênio em glicose-1-fosfato 
As unidades de glicose entram na via glicolítica pela 
ação de 3 enzimas: glicogênio-fosforilase, enzima de 
desramificação do glicogênio e fosfoglicomutase 
 
GLICOGÊNIO-FOSFORILASE: catalisa a reação na qual 
uma ligação glicosídica (a 1→4) é atacada por um 
fosfato inorgânico, removendo o resíduo terminal na 
forma de glicose-1-fosfato 
↪	 age repetidamente sobre as extremidades não 
redutoras das ramificações até que alcance um ponto 
a 4 resíduos de glicose de um ponto de ramificação (a 
1→6) 
 
 
ENZIMA DE DESRAMIFICAÇÃO: conhecida 
formalmente como oligo (a 1→6) a (a 1→4) glican-
transferase, catalisa duas reações sucessivas que 
removem as ramificações 
•	 TRANSFERASE: transfere os 3 resíduos glicosil 
anteriores ao glicosil que forma a ligação (a 1→6) para 
a cadeia principal do glicogênio 
•	(a 1→6) GLICOSIDASE: quebra a ligação (a 1→6) por 
hidrólise, gerando glicose 
 
↝	 a cadeia de glicogênio está linear, sem nenhum 
impedimento para a ação catalítica da glicogênio-
fosforilase 
 
 
 
FOSFOGLICOMUTASE: converte a glicose-1-fosfato 
em glicose-6-fosfato →	a enzima é fosforilada em um 
resíduo de Ser, doa um grupo fosforil em C-6 do 
substrato e aceita um grupo fosforil do C-1 
 
No músculo esquelético, a glicose-6-fosfato pode entrar 
na glicólise e serve como fonte de energia para a 
contração muscular 
No fígado, serve para liberar glicose para o sangue 
quando o nível sanguíneo diminui, como acontece entre 
as refeições 
Requer a enzima glicose-6-fosfatase no fígado e no rim 
→	membrana do retículo endoplasmático 
A glicose-6-fosfatase formada no citosol é transportada 
para o lúmen do retículo endoplasmático por um 
transportador específico (T1) e hidrolisada na superfície 
luminal pela enzima 
Os produtos (Pi e glicose) são transportados para o 
citosol por dois transportadores diferentes 
A glicose deixa o hepatócito pelo GLUT 2 
 
 
 
Glicogênese 
A síntese do glicogênio ocorre em quase todos os 
tecidos dos animais, mas é mais importante no fígado 
e no músculo esquelético 
Para iniciar a síntese do glicogênio, a glicose-6-fosfato 
é convertida em glicose-1-fosfato na reação da 
fosfoglicomutase 
UDP-GLICOSE-PIROFOSFORILASE: o produto da 
reação anterior é convertido em UDP-glicose 
glicose-1-fosfato + UTP →	UDP-glicose + PPi 
↪	é o doador imediato dos resíduos de glicose 
GLICOGÊNIO-SINTASE: promove a transferência da 
glicose da UDP-glicose para uma extremidade não 
redutora de uma molécula ramificada de glicogênio 
↪	essa enzima não pode formar as ligações (a 1→6) 
dos pontos de ramificação →	formadas pela enzima de 
ramificação 
 
ENZIMA DE RAMIFICAÇÃO: amilo (a 1→4) a (a 1→6) 
transglicosilase →	 catalisa a transferência de um 
fragmento terminal de 6 a 7 resíduos de glicose da 
extremidade não redutora de uma ramificação, 
contendo pelo menos 11 resíduos glicosil para o grupo 
hidroxil C-6 de um resíduo mais interno da mesma ou 
de outra cadeia 
 
 
 
A ramificação torna a molécula mais solúvel e aumenta 
o número de sítios ativos a glicogênio-fosforilase e a 
glicogênio-sintase 
 
GLICOGENINA 
•	a glicogênio-sintase não consegue iniciar uma cadeia 
de glicogênio 
•	necessita de um iniciador: cadeia poliglicosídica em (a 
1→4) ou uma ramificação em pelo menos 8 resíduos 
de glicose 
•	GLICOGENINA: proteína que é ao mesmo tempo o 
iniciador e a enzima que catalisa essa montagem 
•	contém duas atividades: 
1. glicosil-transferase: transfere um resíduo de 
glicose da UDP-glicose para o grupo hidroxil da 
Tyr194 da glicogenina 
2. extensão de cadeia: adição sequencial de mais 
7 resíduos de glicose derivados de uma UDP-
glicose 
•	nesse ponto, a glicogênio-sintase age, alongando ainda 
mais a cadeia 
 
REGULAÇÃO