Gliconeogenese e metabolismo do glicogenio

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20/05/2018
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Profa Ana Lúcia Rodrigues
Gliconeogênese e 
Metabolismo do Glicogênio
Universidade Federal de Santa Catarina
Centro de Ciências da Saúde
Disciplina Módulo I: Caracterização do Ser Humano Saudável I
Gliconeogênese
Glicose 
sanguínea
Dieta
Glicogenólise
Glicogênese
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Gliconeogênese
• Piruvato
• Lactato
• Glicerol
• Aminoácidos
Conversão do Piruvato
e outros compostos de 3 
e 4 carbonos em glicose
O QUE É?
Gliconeogênese
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POR QUE?
Gliconeogênese
ONDE?QUEM?
 Animais
 Vegetais
 Fungos
 Microorganismos
Gliconeogênese
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Gliconeogênese e a 
glicólise NÃO são vias 
idênticas fluindo em 
direções opostas
Reações da Gliconeogênese
ΔG grande e 
negativo
Hexocinase
Fosfofrutocinase 1
Piruvato cinase
Reações irreversíveis da Glicólise
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• Na gliconeogênese, esses três passos são contornados por um
conjunto separado de enzimas que catalisam reações que são
suficientemente exergônicas para ser efetivamente irreversível
na direção da síntese de glicose.
• Principalmente 
CitosolLocal
• Passos enzimáticos
Regulação
Reações da Gliconeogênese
Reações
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1ª REAÇÃO 
IRREVERSÍVEL DA 
GLICONEOGÊNESE
2 reações 
exergônicas
-Piruvato e Alanina
- Lactato
Conversão do piruvato a 
fosfoenolpiruvato
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2ª REAÇÃO 
IRREVERSÍVEL DA 
GLICONEOGÊNESE
Conversão Frutose 1,6-bifosfato a 
Frutose 6-fosfato
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Conversão Frutose 1,6-bifosfato a 
Frutose 6-fosfato
Frutose 1,6-bifosfatase:
- Inibida: ADP, AMP, frutose 2,6-bifosfato
- Estimulada: ATP, citrato
3ª REAÇÃO 
IRREVERSÍVEL DA 
GLICONEOGÊNESE
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Conversão Glicose 6-fosfato a 
glicose
Mg2+
ΔG = -16 kJ/mol
ΔG = -63 kJ/molGlicólise
Gliconeogênese
Equação geral
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Piruvato, lactato
Intermediários do ciclo de 
Krebs com 4,5 e 6 átomos 
de carbono → citrato, 
isocitrato, α-cetoglutarato, 
succinil-CoA, succinato, 
fumarato, malato e 
oxalacetato
Substratos da Gliconeogênese
Aminoácidos 
Glicogênicos
Piruvato → alanina, cisteína, 
glicina, serina, treonina e 
triptofano
α-cetoglutarato → arginina, 
glutamato, glutamina, 
histidina e prolina
Succinil-CoA→ isoleucina, 
metionina, treonina, valina
Oxaloacetato → asparagina e 
aspartato
Substratos da Gliconeogênese
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Glicerol
Diidroxiacetona fosfato
Glicerol 3-fosfato
Oxidação
Substratos da Gliconeogênese
Ácido graxo não se transforma em glicose
Regulação da Gliconeogênese e 
Glicólise
• O organismo não pode ter ambas as vias funcionando
simultaneamente. O resultado seria o consumo de ATP
e a geração de calor!
• Os dois processos são alostericamente regulados de
forma que uma via é ativada, enquanto a outra é
inibida.
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Metabolismo do Glicogênio
Glicogenólise e glicogênese
Gliconeogênese
Glicose 
sanguínea
Dieta
Glicogenólise
Glicogênese
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Vertebrados
Glicogênio
Fígado e 
músculo 
esquelético
Plantas
Amido
10% do peso 
– 100g
1 a 2% do 
peso – 400g
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Excesso de glicose
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Funções do Glicogênio
GLICOGÊNIO MUSCULAR
Servir como reserva de combustível para a 
síntese de ATP durante a contração muscular
GLICOGÊNIO HEPÁTICO
Manter a concentração de glicose sanguínea, 
especialmente durante o início do jejum
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Ligações
• Ramificações feitas 
para aumentar 
solubilidade e 
velocidade de síntese e 
degradação 
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Ramificações
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GLICOGENÓLISE
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FORNECIMENTO
RÁPIDO DE 
GLICOSE
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Glicogenólise - OBJETIVO
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Diminuição 
glicose no 
sangue
Glicogênio → Glicose 6-fosfato
Glicogênio Fosforilase
Enzima de desramificação
Fosfoglicomutase
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Glicogenólise
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Glicogenólise
Piridoxal fosfato
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Cadeia de glicogênio
Cliva as ligações 
α (1→4)
Remove os 3 resíduos glicosil
mais externos e transfere para
extremidade não-redutora
Liberação de:
Glicose 1-fosfato
Glicose livre
Cliva as ligações 
α (1→6)
Enzimas de 
desramificação
Dextrina-limite (4 resíduos de glicose)
Glicogenólise
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Glicogênio
FÍGADO
No MÚSCULO, a glicose-6-fosfato não pode ser desfosforilada devido a 
ausência da glicose-6-fosfatase. Desta forma, ela entra na via glicolitica.
Glicogenólise
Muscular
• Síntese de ATP para 
contração muscular
Hepático
• Manter a glicemia
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Ganho líquido de 
3 ATP
Entra na 2ª reação
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Glicogênese
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Glicose 
6-fosfato
Glicose 
livre
Piruvato
ATP e UTP
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Glicogênese
Fosforilação de glicose, com consumo de ATP, catalisada
pela glicocinase (hexocinase IV) no fígado ou hexocinase I
e II no músculo
Glicose + ATP → Glicose 6-fosfato + ADP 
1- Formação da Glicose 6-fosfato
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A Fosfoglicomutase
também atua para que a
glicose-6-P originada na
glicólise seja convertida
em glicose-1-P para a
síntese de Glicogênio
2- Isomerização da Glicose 6-
fosfato em Glicose 1-fosfato
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3- Formação da UDP Glicose
A glicose a ser incorporada 
deve estar sob uma forma 
ativada, ligada a um nucleotídio
de uracila, constituindo uridina 
difosfato glicose (UDP-G)
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Glicogênio sintase
→ ligações α(1→4)
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3- Alongamento da cadeia do 
glicogênio
Enzima de ramificação do glicogênio
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4- Ramificação da cadeia do 
glicogênio
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Regulação da 
glicogenólise e 
glicogênese
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➢ No FÍGADO, a síntese é acelerada quando o corpo está bem
alimentado e a degradação é acelerada em períodos de jejum;
➢ No MÚSCULO ESQUELÉTICO, a degradação ocorre durante o
exercício e a síntese começa assim que o músculo entra novamente
em repouso.
Regulação Alostérica
Regulação Hormonal
Regulação
Diminuição Glicemia
Glicogenólise
Aumento da glicose
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Jejum ou Atividade Física
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Aumento da glicemia
Glicogênese
Diminuição da glicose 
sanguínea
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Após refeição
Músculo: Exercício 
vigoroso - epinefrina leva 
à fosforilação e ativação 
da glicogênio fosforilase
Fígado: glucagon ativa a 
fosforilase b quinase que 
leva à ativação da 
glicogênio fosforilase
Regulação Hormonal
Glicogênio
Fosforilase