Bioquímica II - conteúdo 04

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Aula 04 – Metabolismo do Glicogênio e Regulação
Nome: Victor Bruno Borges da Silva
· Glicose x Ácidos Graxos
· Glicose
· Vantagens Glicose: 
· É a única fonte de energia de algumas células (eritrócitos) e órgãos: Encéfalo;
· Tem mobilização rápida para atividades extremas e repentinas
· Fornece energia na ausência de oxigênio
· Desvantagens ácidos graxo:
· Não podem ser convertidos em glicose
· Não podem ser mobilizados rapidamente
· Só podem ser usados como fonte de energia na presença de oxigênio
· É um homopolímero de glicose altamente ramificada
· Possibilita a liberação de vários resíduos de glicose ao mesmo tempo
· Rápido aumento do aporte da glicose = mantém a glicemia
· Cadeia ramificada (a cada 8 a 12 unidades)
· Ligações α(1→4) 
· Pontos de ramificação α(1→6)
· Onde é armazenado o glicogênio
· Fígado -> cerca de 10% do peso do órgão
· Mantém a glicemia durante o jejum
· Suprimento +- 12 horas de energia
· Músculo -> cerca de 1 a 2% do peso do órgão.
· 75% do glicogênio corporal
· Armazena para consumo próprio (contração muscular)
· Glicogenólise
· 1º reação: Glicogênio fosforilase
· 
· Essa reação vai utilizar um fosfato inorgânico, e vai pegar uma molécula de glicose, dai se dá o nome fosforólise.
· Ela já sair da reação ligada ao fosfato, faz com que não consiga sair da membrana da célula, para o músculo isso é importantíssimo
· Possui como grupo prostético o piridoxal fosfato (PLP) vitB6
· Catalisa reações α (1↔4), até que alcance a ligação α (1 ↔ 6)
· 2º reação: fosfoglucomutase
· 
· O fosfato se solta do carbono 1 e se liga ao carbono 6 da molécula
· Daqui já podemos ir para o músculo, onde poderemos realizar a glicólise
· Também para a via das pentoses fosfato.
· 3º reação: glicose 6-fosfatase
· 
· É retirado o fosfato da molécula e é gerado glicose
· Essa enzima está presente no fígado
· Vai apenas para o fígado para ser mandado a corrente sanguínea
· Glicogenólise
· A glicólise gera 2ATPS, a glicogenólise gera 3ATPS. Porque já entra na via glicolítica fosforilado (glicose 1-p ↔ glicose 6p), o que economiza o gasto de 1ATP para essa fosforilação, como ocorre na glicólise. 
· 
· As reações que de cima podem quebrar apenas ligações α(1,4); com isso através da enzima fosforilase, vai tirando moléculas de glicose utilizando um fosfato, gerando uma molécula glicose 1-fosfato. Retirando um total de 3 glicose, chegando a destrina limite
· A enzima transferase entra em ação, ela pega 3 glicoses e junta elas ao cerne do glicogênio, colocando as na ponta.
· A última glicose que restou a enzima α-1,6-glicosidase (amilo 1,6 glicosidase), hidrolisando e retirando a glicose de maneira livre.
· Logo após restará apenas ligações α(1,4), ai voltamos o processo e vamos retirando
· A glicogênio fosforilase muscular sofre ativação parcial pelos hormônios EPINEFRINA porque o músculo não tem receptor pra glucagon (cascata que ativa PKA) e parcial de impulsos nervosos (cálcio- contração muscular), com a junção das duas formas de ativação ela fica completa.
· A glicogênio fosforilase hepática é regulada de acordo com a quantidade de glicose, se tem pouca glicose a fosforilase (a)é ativada
· ↓ [glicose] o glucagon (fígado) epinefrina (músculo), ligam-se ao receptor de membrana e iniciam a cascata de biossinalização
↓
· Ativa a proteína G que ativa a Adeniliato ciclase que sintetiza AMPc
↓
· AMPc ativa a proteína cinase A (PKA)
↓
· Ativa a Fosforilase cinase que fosforila a glicogênio fosforilase (b) convertendo-a na forma ativa glicogênio fosforilase (a), iniciando a degradação do glicogênio
	Baixa [glicose] a enzima fica em seu estado R (ATIVA), ou seja, há necessidade de degradar glicogênio.
Alta [glicose] a enzima fica em seu estado T (inativa), ou seja, não há necessidade de degradar glicogênio.
Obs: No fígado, o próprio excesso de glicose pode inativar a glicogênio fosforilase, expondo os fosfatos para que a enzima seja desfosforilada e fique na sua forma inativa.
· Gliconeogênese
· 1 º reação: glicoquinase
· 
· É glicoquinase porque está no fígado, lembrar que na glicogenólise quando vira glicose é porque está indo para o fígado
· No fim desse processo o fosfato vai ser passado para o carbono 1
· 2º reação: UDP-glicose pirofosforilase
· 
· UTP (uracila tri-fosfato), no fim da reação vai virar UDP
· Vão ficar dois fosfatos na molécula UDP-glicose
· São liberados dois fosfatos inorgânicos
· 3º reação: glicogênio sintase
· A molécula já tem energia suficiente para se transformar em glicogênio
· Apenas a saída de UDP
· Só pode adicionar glicose a uma cadeia que já contenha um primer (cadeia com + de 8 oses)
· Enzima principal da síntese do glicogênio
· Glicogenina 
· Tem o papel de iniciador, algumas glicoses são unidas a ela, a partir dai a glicogênio sintase começa adicionar glicoses
· atua como glicosiltransferase (autoglicosilação)
· forma os primers (polímeros curtos de glicose a 1-4) para a Glicogênio sintase ampliar a molécula de glicogênio. (ele se torna mais solúvel em água e facilita a síntese e degradação do glicogênio)
· · A insulina se liga ao receptor, ativa a proteína fosfatase 1(PP1), a PP1 desfosforila a glicogênio sintase b (forma inativa) a deixa na forma de glicogênio sintase a (forma ativa);
· Ao mesmo tempo essa desfosforilação deixa a glicogênio fosforilase inativa;
· Obs: Glicogênio sintase fica ativa quando DESFOSFORILADA (insulina), Glicogênio fosforilase fica ativa quando fosforilada (glucagon).
· Lembrar: INSULINA → DESFOSFORILA
 		GLUCAGON → FOSFORILA
· Essa imagem mostra a diferença entre os hepatócitos e os miócitos, no fígado ocorre toda a cascata de biossinalização (já vista) até liberação de glicose livre para a corrente sanguínea
· No músculo. Essa cascata também é estimulada alostericamente de forma positiva pelo cálcio e AMP, e entra na via glicolítica para fornecer energia na contração muscular
· Doença de Von Gierke
· Visão geral e análise na glicogenólise
· Doença de armazenamento de glicogênio, cujo as complicações metabólicas da doença incluem hipoglicemia, acidemia láctica, hiperuricemia, hipofosfatemia e adenoma hepático.
· A enzima envolvida é a glicose -6- fosfatase, que libera glicose na corrente sanguínea, a partir da glicose -6- fosfato proveniente tanto do glicogênio como da gliconeogênese.
· Responsável por desfosforilar a glicose-6-fosfato
· Manifestação
· Com essa enzima deficiente, o fígado deixa de participar da regulação da concentração da glicose sanguínea, passando a acumular grandes quantidades de glicogênio hepático.
· Os primeiros sinais e sintomas são: quadro neurológico grave com manifestação precoce de convulsão e aumento de ácido láctico no sangue, hipoglicemia, convulsão, acidose metabólica, hiperuricemia e hepatomegalia
· Tratamento
· Feito principalmente através da dieta
· Deve consumir a quantidade necessária de glicose antes de dormir. O corpo só usa a glicose que tem disponível no sangue
· Doença de McArdle
· Visão geral e análise na glicogenólise
· Acúmulo de glicogênio em fibras musculares esqueléticas.
· É autossômica recessiva e acarreta a falta da enzima fosforilase muscular (primeira enzima da cadeia de quebra do glicogênio, a glicogenólise)
· A glicogênio-fosforilase catalisa a adição de fosfato em uma ligação glicosídica (α1→4) na extremidade não redutora de uma molécula de glicogênio, resultando em uma glicose-1-fosfato
· Nesta síndrome a enzima não faz a quebra do glicogênio da maneira correta e sua deficiência provoca a limitação de ATP.
· Manifestação
· Se manifesta na idade adulta como intolerância ao exercício físico intenso, causando câimbras
· Tratamento
· Feito principalmente através da dieta, como o aumento de proteínas.
· Sacarose antes do exercício também ajudará a fazer exercícios longos.
· Doença de Cori
· Visão geral e análise na glicogenólise
· É um distúrbio autossômico recessivo 
· Pode ser considerada com uma das mais comuns deficiências do armazenamento do glicogênio.
· Deficiência na enzima amilo – 1,6 – glicosidase
· Enzima desrmamificação
· Manifestação
· Hipoglicemia,hepatomegalia e retardo do crescimento
· Tratamento
· O paciente deve ingerir galactose, frutose ou proteínas para ajudar a manter a glicemia.
· A dieta deve incluir uma quantidade alta de calorias sob a forma de proteínas, mas é importante ingerir carboidratos, correspondente a 40 a 50% do total. Às vezes uma simples refeição é suficiente para evitar a hipoglicemia.
· Não tem haver com ciclo de Cori
· Doença de Pompe
· Visão geral e glicogênese
· Deficiência inata da enzima lisossômica
· Generalizada (principalmente fígado, coração, músculos)
· Concentrações elevadas de glicogênio presentes em vacúolos anormais no citosol
· Níveis normais de glicose sangüínea
· Manifestação 
· Cardiomegalia grave
· Morte precoce devida, geralmente, à falha do coração
· Glicogênio com estrutura normal