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O glicogênio é o principal polissacarídeo de reserva em animais. É formado por resíduos de glicose unidos por ligação glicosídicas. O glicogênio está presente está depositado principalmente no fígado, um órgão central de reserva de energia e, também nos músculos, onde é degradado localmente. O glicogênio hepático é exportado para manter a glicemia entre as refeições. Quando há alta concentração de glicose o papel do fígado será de estocar o excesso de glicose no sangue, ele vai retirar a glicose para regularizar a concentração de glicose circulante. Metabolismo do glicogênio nos tecidos hepáticos e muscular O fígado não se beneficia do glicogênio que armazena. Sempre que ocorre um quadro de hipoglicemia (baixa concentração de açúcar no sangue), a degradação do glicogênio ocorre e a glicose é liberada para a corrente sanguínea para ser consumida posteriormente por outros tecidos e células. Nos músculos, o glicogênio será utilizado pra fornecer energia para a própria fibra muscular e, assim, a glicose que é liberada na glicogenólise, não é transportada para a circulação sanguínea. As fibras musculares de contração rápida possuem uma maior quantidade de glicogênio quando comparada as fibras musculares de contração lenta. Durante as contrações rápidas, quando a demanda por energia é maior do que o aporte de oxigênio ofertado, o glicogênio dessas fibras é rapidamente convertido a glicose e, esse, a lactato. Isso ocorre durante a contração intensa. O músculo passa a realizar síntese de ATP através das vias aeróbicas e anaeróbicas. Glicogênese (síntese)- diminui a osmolaridade da glicose: Terá 4 passos para a formação do glicogênio, onde primeiramente ocorrerá: - A ativação da molécula de glicose.1. Iniciação2. Elongamento3. Ramifiaçnao4. A molécula de glicose é ativada ligando a elas nucleotídeos. No caso da síntese da molécula de glicogênio onde se tem um polímero de glicose apresenta a Uridina Difosfato Glicose (UDP-G) como a molécula de glicose ativada e será utilizada como substato para formar o glicogênio. - A UDP- glicose será sempre adicionada ao final não redutor da molécula de glicogênio e isso tanto para a cadeia principal quanto para as ramificações e a enzima envolvida com a síntese de glicogênio é a Glicogênio sintase. - A UDP-G é produzida, a partir de glicose, por uma série de reações: Fosforilação de glicose, com consumo de ATP ,catalisada pela Glicoquinase no fígado ou Hexoquinase no músculo. 1. Isomerização da glicose 6-fosfato a glicose 1-fosfato pela Fosfoglicomutase. 2. Reação da glicose 1-fosfato com UTP formando UDP-G e pirofosfato. 3. UDP-G é substrato da Glicogênio sintase, a enzima que, efetivamente, catalisa a síntase (forma ligação α-1,4). 4. UDP é reconvertido a UTP a custa de ATP, pela Nucleosídeo Difosfato quinase. 5. O pirofosfato é hidrolisado pela pirofasfatase, produzindo Fosfato inorgânico. 6. - Glicogenólise (degradação)- quebra do glicogênio para a formação de moléculas de glicose, para manter a glicemia ou sofrer processos metabólicos para obtenção de energia. Ocorre no estado de jejum.- São 3 etapas:- Liberação da glicose 1-fosfato.1. Duas reações que remodelem o glicogênio para que as ligações α-1,4 e 1,6 sejam desfeitas. Vão ser necessárias duas reações para desfazer essas ligações e uma enzima que vai catalisar essas duas reações. 2. Conversão de glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato.3. No fígado, essa glicose 6-fosfato poderá ser convertida em glicose por ação da enzima glicose-6-fosfatase e disponibilizada para o organismo. E músculo, ela poderá ser utilizada para seguir na via da glicólise. . Regulação coordenada da síntese e degradação do glicogênio A degradação e a síntese de glicogênio são efetuadas por vias distintas e ativadas em situações fisiológicas opostas. Quando o indivíduo está no estado alimentado o glicogênio será sintetizado no músculo e fígado. Nas primeiras 4hrs após ter se alimentado o glicogênio irá aumentar mas depois das 4hrs o indivíduo começará a entrar no estado de jejum, então as reservas energéticas de glicogênio vão começar a ser mobilizadas e o nível de glicogênio vai começar a cair. Mas quando o indivíduo se alimentar, a concentração de glicose aumenta e o organismo tem que começar a dispor de mecanismos para regular a concentração de glicose e normaliza-la. A regulação vai ser mediada por regulador alostérico. As modificações covalentes vão ser desencadeadas e dentre elas temos a fosforilação e defosforilação que vão estar modificando a atividade dessas enzimas regulatórias. As modificações covalentes que vão desencadeadas por sinais hormonais e por isso que essa regulação vai ser diferente quando comparar músculo com fígado, porque a sinalização nestes tecidos é diferente. No caso do músculo, a adrenalina desencadeia reações que vão gerar mensageiros secundários que no caso é o AMP cíclico, assim como o glucagon interage com as células do fígado gerando uma cascata de sinalização que gera AMP cíclico como mensageiro secundário. O músculo não tem receptor para glucagon e que ele e a adrenalina geram cascata de sinalização que forma AMP cíclico mas as respostas nestes tecidos são diferentes, embora o mesmo mensageiro secundário sendo formado, mas são células diferentes que expressam padrões gênicos diferentes, receptores diferentes. Enzimas reguladoras: Glicogênio fosforilase (via de degradação) e Glicogênio sintase (via de síntase). A cascata de sinalização de AMP cíclico ativa a PKA que vai promover fosforilação em uma série de enzima. - A glicogênio fosforilase (via de degradação) pode sofrer uma modificação covalente induzida pela sinalização de um hormônio. Quando tem o glucagon chegando no fígado ou adrenalina no músculo mas também adrenalina no fígado, temos a ativação de uma fosforilase b cinase, ou seja, se é uma cinase ela vai fosforilar a fosforilase e vai transformar fosforilase que era uma enzima menos ativa em uma mais ativa (fosforilase a) e quando está desfosforilada ela fica menos ativa (fosforilase b). - A fosforilase b é prefominante no músculo em repouso, então quando o músculo recebe uma sinalização da adrenalina indicando que precisa fazer uma contração que vai precisar de bastante energia, ocorre a ativação da cinase que faz com que a fosforilase b seja fosforilada e forme fosforilase b (mais ativa) e consequetemente atue degradando o glicogênio. - - No moemento de atividade física ou jejum, os hormônios glucagon e adrenalina vão estimular ativação da fosforilase. - No momento de produção de insulina há um estímulo para fosfatase e consequentemente a fosforilase a (ativa) é convertida em fosforilase b (menos ativa) - Quando há produção de glucagon, por exemplo, a enzima fosforilase vai estar ativa (fosforilase a) e a glicogênio sintase estará inativa (glicogênio sintase b) Jejum -> Glucagon -> Sinalização AMP -> PKA -> fosforilase a (ativa) -> Degradação de glicogênio. Jejum -> Glucagon -> sinalização AMP -> PKA -> Glicogênio sintase b (inativa) -> inibe síntese de glicogênio. Síntese e Degradação do Glicogênio O glicogênio é o principal polissacarídeo de reserva em animais. É formado por resíduos de glicose unidos por ligação glicosídicas. O glicogênio está presente está depositado principalmente no fígado, um órgão central de reserva de energia e, também nos músculos, onde é degradado localmente. O glicogênio hepático é exportado para manter a glicemia entre as refeições. Quando há alta concentração de glicose o papel do fígado será de estocar o excesso de glicose no sangue, ele vai retirar a glicose para regularizar a concentração de glicose circulante. Metabolismo do glicogênio nos tecidos hepáticos e muscular O fígado não se beneficia do glicogênio que armazena. Sempre que ocorre um quadro de hipoglicemia (baixa concentração de açúcar no sangue), a degradação do glicogênio ocorre e a glicose é liberada para a corrente sanguíneapara ser consumida posteriormente por outros tecidos e células. Nos músculos, o glicogênio será utilizado pra fornecer energia para a própria fibra muscular e, assim, a glicose que é liberada na glicogenólise, não é transportada para a circulação sanguínea. As fibras musculares de contração rápida possuem uma maior quantidade de glicogênio quando comparada as fibras musculares de contração lenta. Durante as contrações rápidas, quando a demanda por energia é maior do que o aporte de oxigênio ofertado, o glicogênio dessas fibras é rapidamente convertido a glicose e, esse, a lactato. Isso ocorre durante a contração intensa. O músculo passa a realizar síntese de ATP através das vias aeróbicas e anaeróbicas. Glicogênese (síntese)- diminui a osmolaridade da glicose: Terá 4 passos para a formação do glicogênio, onde primeiramente ocorrerá: - A ativação da molécula de glicose.1. Iniciação2. Elongamento3. Ramifiaçnao4. A molécula de glicose é ativada ligando a elas nucleotídeos. No caso da síntese da molécula de glicogênio onde se tem um polímero de glicose apresenta a Uridina Difosfato Glicose (UDP-G) como a molécula de glicose ativada e será utilizada como substato para formar o glicogênio. - A UDP- glicose será sempre adicionada ao final não redutor da molécula de glicogênio e isso tanto para a cadeia principal quanto para as ramificações e a enzima envolvida com a síntese de glicogênio é a Glicogênio sintase. - A UDP-G é produzida, a partir de glicose, por uma série de reações: Fosforilação de glicose, com consumo de ATP ,catalisada pela Glicoquinase no fígado ou Hexoquinase no músculo. 1. Isomerização da glicose 6-fosfato a glicose 1-fosfato pela Fosfoglicomutase. 2. Reação da glicose 1-fosfato com UTP formando UDP-G e pirofosfato. 3. UDP-G é substrato da Glicogênio sintase, a enzima que, efetivamente, catalisa a síntase (forma ligação α-1,4). 4. UDP é reconvertido a UTP a custa de ATP, pela Nucleosídeo Difosfato quinase. 5. O pirofosfato é hidrolisado pela pirofasfatase, produzindo Fosfato inorgânico. 6. - Glicogenólise (degradação)- quebra do glicogênio para a formação de moléculas de glicose, para manter a glicemia ou sofrer processos metabólicos para obtenção de energia. Ocorre no estado de jejum.- São 3 etapas:- Liberação da glicose 1-fosfato.1. Duas reações que remodelem o glicogênio para que as ligações α-1,4 e 1,6 sejam desfeitas. Vão ser necessárias duas reações para desfazer essas ligações e uma enzima que vai catalisar essas duas reações. 2. Conversão de glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato.3. No fígado, essa glicose 6-fosfato poderá ser convertida em glicose por ação da enzima glicose-6-fosfatase e disponibilizada para o organismo. E músculo, ela poderá ser utilizada para seguir na via da glicólise. . Regulação coordenada da síntese e degradação do glicogênio A degradação e a síntese de glicogênio são efetuadas por vias distintas e ativadas em situações fisiológicas opostas. Quando o indivíduo está no estado alimentado o glicogênio será sintetizado no músculo e fígado. Nas primeiras 4hrs após ter se alimentado o glicogênio irá aumentar mas depois das 4hrs o indivíduo começará a entrar no estado de jejum, então as reservas energéticas de glicogênio vão começar a ser mobilizadas e o nível de glicogênio vai começar a cair. Mas quando o indivíduo se alimentar, a concentração de glicose aumenta e o organismo tem que começar a dispor de mecanismos para regular a concentração de glicose e normaliza-la. A regulação vai ser mediada por regulador alostérico. As modificações covalentes vão ser desencadeadas e dentre elas temos a fosforilação e defosforilação que vão estar modificando a atividade dessas enzimas regulatórias. As modificações covalentes que vão desencadeadas por sinais hormonais e por isso que essa regulação vai ser diferente quando comparar músculo com fígado, porque a sinalização nestes tecidos é diferente. No caso do músculo, a adrenalina desencadeia reações que vão gerar mensageiros secundários que no caso é o AMP cíclico, assim como o glucagon interage com as células do fígado gerando uma cascata de sinalização que gera AMP cíclico como mensageiro secundário. O músculo não tem receptor para glucagon e que ele e a adrenalina geram cascata de sinalização que forma AMP cíclico mas as respostas nestes tecidos são diferentes, embora o mesmo mensageiro secundário sendo formado, mas são células diferentes que expressam padrões gênicos diferentes, receptores diferentes. Enzimas reguladoras: Glicogênio fosforilase (via de degradação) e Glicogênio sintase (via de síntase). A cascata de sinalização de AMP cíclico ativa a PKA que vai promover fosforilação em uma série de enzima. - A glicogênio fosforilase (via de degradação) pode sofrer uma modificação covalente induzida pela sinalização de um hormônio. Quando tem o glucagon chegando no fígado ou adrenalina no músculo mas também adrenalina no fígado, temos a ativação de uma fosforilase b cinase, ou seja, se é uma cinase ela vai fosforilar a fosforilase e vai transformar fosforilase que era uma enzima menos ativa em uma mais ativa (fosforilase a) e quando está desfosforilada ela fica menos ativa (fosforilase b). - A fosforilase b é prefominante no músculo em repouso, então quando o músculo recebe uma sinalização da adrenalina indicando que precisa fazer uma contração que vai precisar de bastante energia, ocorre a ativação da cinase que faz com que a fosforilase b seja fosforilada e forme fosforilase b (mais ativa) e consequetemente atue degradando o glicogênio. - - No moemento de atividade física ou jejum, os hormônios glucagon e adrenalina vão estimular ativação da fosforilase. - No momento de produção de insulina há um estímulo para fosfatase e consequentemente a fosforilase a (ativa) é convertida em fosforilase b (menos ativa) - Quando há produção de glucagon, por exemplo, a enzima fosforilase vai estar ativa (fosforilase a) e a glicogênio sintase estará inativa (glicogênio sintase b) Jejum -> Glucagon -> Sinalização AMP -> PKA -> fosforilase a (ativa) -> Degradação de glicogênio. Jejum -> Glucagon -> sinalização AMP -> PKA -> Glicogênio sintase b (inativa) -> inibe síntese de glicogênio. Síntese e Degradação do Glicogênio O glicogênio é o principal polissacarídeo de reserva em animais. É formado por resíduos de glicose unidos por ligação glicosídicas. O glicogênio está presente está depositado principalmente no fígado, um órgão central de reserva de energia e, também nos músculos, onde é degradado localmente. O glicogênio hepático é exportado para manter a glicemia entre as refeições. Quando há alta concentração de glicose o papel do fígado será de estocar o excesso de glicose no sangue, ele vai retirar a glicose para regularizar a concentração de glicose circulante. Metabolismo do glicogênio nos tecidos hepáticos e muscular O fígado não se beneficia do glicogênio que armazena. Sempre que ocorre um quadro de hipoglicemia (baixa concentração de açúcar no sangue), a degradação do glicogênio ocorre e a glicose é liberada para a corrente sanguínea para ser consumida posteriormente por outros tecidos e células. Nos músculos, o glicogênio será utilizado pra fornecer energia para a própria fibra muscular e, assim, a glicose que é liberada na glicogenólise, não é transportada para a circulação sanguínea. As fibras musculares de contração rápida possuem uma maior quantidade de glicogênio quando comparada as fibras musculares de contração lenta. Durante as contrações rápidas, quando a demanda por energia é maior do que o aporte de oxigênio ofertado, o glicogênio dessas fibras é rapidamente convertido a glicose e, esse, a lactato. Isso ocorre durante a contração intensa. O músculo passa a realizar síntese de ATP através das vias aeróbicas e anaeróbicas. Glicogênese (síntese)- diminui a osmolaridade da glicose: Terá 4 passos para a formação do glicogênio, onde primeiramente ocorrerá:- A ativação da molécula de glicose.1. Iniciação2. Elongamento3. Ramifiaçnao4. A molécula de glicose é ativada ligando a elas nucleotídeos. No caso da síntese da molécula de glicogênio onde se tem um polímero de glicose apresenta a Uridina Difosfato Glicose (UDP-G) como a molécula de glicose ativada e será utilizada como substato para formar o glicogênio. - A UDP- glicose será sempre adicionada ao final não redutor da molécula de glicogênio e isso tanto para a cadeia principal quanto para as ramificações e a enzima envolvida com a síntese de glicogênio é a Glicogênio sintase. - A UDP-G é produzida, a partir de glicose, por uma série de reações: Fosforilação de glicose, com consumo de ATP ,catalisada pela Glicoquinase no fígado ou Hexoquinase no músculo. 1. Isomerização da glicose 6-fosfato a glicose 1-fosfato pela Fosfoglicomutase. 2. Reação da glicose 1-fosfato com UTP formando UDP-G e pirofosfato. 3. UDP-G é substrato da Glicogênio sintase, a enzima que, efetivamente, catalisa a síntase (forma ligação α-1,4). 4. UDP é reconvertido a UTP a custa de ATP, pela Nucleosídeo Difosfato quinase. 5. O pirofosfato é hidrolisado pela pirofasfatase, produzindo Fosfato inorgânico. 6. - Glicogenólise (degradação)- quebra do glicogênio para a formação de moléculas de glicose, para manter a glicemia ou sofrer processos metabólicos para obtenção de energia. Ocorre no estado de jejum.- São 3 etapas:- Liberação da glicose 1-fosfato.1. Duas reações que remodelem o glicogênio para que as ligações α-1,4 e 1,6 sejam desfeitas. Vão ser necessárias duas reações para desfazer essas ligações e uma enzima que vai catalisar essas duas reações. 2. Conversão de glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato.3. No fígado, essa glicose 6-fosfato poderá ser convertida em glicose por ação da enzima glicose-6-fosfatase e disponibilizada para o organismo. E músculo, ela poderá ser utilizada para seguir na via da glicólise. . Regulação coordenada da síntese e degradação do glicogênio A degradação e a síntese de glicogênio são efetuadas por vias distintas e ativadas em situações fisiológicas opostas. Quando o indivíduo está no estado alimentado o glicogênio será sintetizado no músculo e fígado. Nas primeiras 4hrs após ter se alimentado o glicogênio irá aumentar mas depois das 4hrs o indivíduo começará a entrar no estado de jejum, então as reservas energéticas de glicogênio vão começar a ser mobilizadas e o nível de glicogênio vai começar a cair. Mas quando o indivíduo se alimentar, a concentração de glicose aumenta e o organismo tem que começar a dispor de mecanismos para regular a concentração de glicose e normaliza-la. A regulação vai ser mediada por regulador alostérico. As modificações covalentes vão ser desencadeadas e dentre elas temos a fosforilação e defosforilação que vão estar modificando a atividade dessas enzimas regulatórias. As modificações covalentes que vão desencadeadas por sinais hormonais e por isso que essa regulação vai ser diferente quando comparar músculo com fígado, porque a sinalização nestes tecidos é diferente. No caso do músculo, a adrenalina desencadeia reações que vão gerar mensageiros secundários que no caso é o AMP cíclico, assim como o glucagon interage com as células do fígado gerando uma cascata de sinalização que gera AMP cíclico como mensageiro secundário. O músculo não tem receptor para glucagon e que ele e a adrenalina geram cascata de sinalização que forma AMP cíclico mas as respostas nestes tecidos são diferentes, embora o mesmo mensageiro secundário sendo formado, mas são células diferentes que expressam padrões gênicos diferentes, receptores diferentes. Enzimas reguladoras: Glicogênio fosforilase (via de degradação) e Glicogênio sintase (via de síntase). A cascata de sinalização de AMP cíclico ativa a PKA que vai promover fosforilação em uma série de enzima. - A glicogênio fosforilase (via de degradação) pode sofrer uma modificação covalente induzida pela sinalização de um hormônio. Quando tem o glucagon chegando no fígado ou adrenalina no músculo mas também adrenalina no fígado, temos a ativação de uma fosforilase b cinase, ou seja, se é uma cinase ela vai fosforilar a fosforilase e vai transformar fosforilase que era uma enzima menos ativa em uma mais ativa (fosforilase a) e quando está desfosforilada ela fica menos ativa (fosforilase b). - A fosforilase b é prefominante no músculo em repouso, então quando o músculo recebe uma sinalização da adrenalina indicando que precisa fazer uma contração que vai precisar de bastante energia, ocorre a ativação da cinase que faz com que a fosforilase b seja fosforilada e forme fosforilase b (mais ativa) e consequetemente atue degradando o glicogênio. - - No moemento de atividade física ou jejum, os hormônios glucagon e adrenalina vão estimular ativação da fosforilase. - No momento de produção de insulina há um estímulo para fosfatase e consequentemente a fosforilase a (ativa) é convertida em fosforilase b (menos ativa) - Quando há produção de glucagon, por exemplo, a enzima fosforilase vai estar ativa (fosforilase a) e a glicogênio sintase estará inativa (glicogênio sintase b) Jejum -> Glucagon -> Sinalização AMP -> PKA -> fosforilase a (ativa) -> Degradação de glicogênio. Jejum -> Glucagon -> sinalização AMP -> PKA -> Glicogênio sintase b (inativa) -> inibe síntese de glicogênio. Síntese e Degradação do Glicogênio O glicogênio é o principal polissacarídeo de reserva em animais. É formado por resíduos de glicose unidos por ligação glicosídicas. O glicogênio está presente está depositado principalmente no fígado, um órgão central de reserva de energia e, também nos músculos, onde é degradado localmente. O glicogênio hepático é exportado para manter a glicemia entre as refeições. Quando há alta concentração de glicose o papel do fígado será de estocar o excesso de glicose no sangue, ele vai retirar a glicose para regularizar a concentração de glicose circulante. Metabolismo do glicogênio nos tecidos hepáticos e muscular O fígado não se beneficia do glicogênio que armazena. Sempre que ocorre um quadro de hipoglicemia (baixa concentração de açúcar no sangue), a degradação do glicogênio ocorre e a glicose é liberada para a corrente sanguínea para ser consumida posteriormente por outros tecidos e células. Nos músculos, o glicogênio será utilizado pra fornecer energia para a própria fibra muscular e, assim, a glicose que é liberada na glicogenólise, não é transportada para a circulação sanguínea. As fibras musculares de contração rápida possuem uma maior quantidade de glicogênio quando comparada as fibras musculares de contração lenta. Durante as contrações rápidas, quando a demanda por energia é maior do que o aporte de oxigênio ofertado, o glicogênio dessas fibras é rapidamente convertido a glicose e, esse, a lactato. Isso ocorre durante a contração intensa. O músculo passa a realizar síntese de ATP através das vias aeróbicas e anaeróbicas. Glicogênese (síntese)- diminui a osmolaridade da glicose: Terá 4 passos para a formação do glicogênio, onde primeiramente ocorrerá: - A ativação da molécula de glicose.1. Iniciação2. Elongamento3. Ramifiaçnao4. A molécula de glicose é ativada ligando a elas nucleotídeos. No caso da síntese da molécula de glicogênio onde se tem um polímero de glicose apresenta a Uridina Difosfato Glicose (UDP-G) como a molécula de glicose ativada e será utilizada como substato para formar o glicogênio. - A UDP- glicose será sempre adicionada ao final não redutor da molécula de glicogênio e isso tanto para a cadeia principal quanto para as ramificações e a enzima envolvida com a síntese de glicogênio é a Glicogênio sintase. - A UDP-G é produzida, a partir de glicose, por uma série de reações: Fosforilação de glicose, com consumo de ATP ,catalisada pela Glicoquinase no fígado ou Hexoquinase no músculo. 1. Isomerização da glicose 6-fosfato a glicose 1-fosfato pela Fosfoglicomutase.2. Reação da glicose 1-fosfato com UTP formando UDP-G e pirofosfato. 3. UDP-G é substrato da Glicogênio sintase, a enzima que, efetivamente, catalisa a síntase (forma ligação α-1,4). 4. UDP é reconvertido a UTP a custa de ATP, pela Nucleosídeo Difosfato quinase. 5. O pirofosfato é hidrolisado pela pirofasfatase, produzindo Fosfato inorgânico. 6. - Glicogenólise (degradação)- quebra do glicogênio para a formação de moléculas de glicose, para manter a glicemia ou sofrer processos metabólicos para obtenção de energia. Ocorre no estado de jejum.- São 3 etapas:- Liberação da glicose 1-fosfato.1. Duas reações que remodelem o glicogênio para que as ligações α-1,4 e 1,6 sejam desfeitas. Vão ser necessárias duas reações para desfazer essas ligações e uma enzima que vai catalisar essas duas reações. 2. Conversão de glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato.3. No fígado, essa glicose 6-fosfato poderá ser convertida em glicose por ação da enzima glicose-6-fosfatase e disponibilizada para o organismo. E músculo, ela poderá ser utilizada para seguir na via da glicólise. . Regulação coordenada da síntese e degradação do glicogênio A degradação e a síntese de glicogênio são efetuadas por vias distintas e ativadas em situações fisiológicas opostas. Quando o indivíduo está no estado alimentado o glicogênio será sintetizado no músculo e fígado. Nas primeiras 4hrs após ter se alimentado o glicogênio irá aumentar mas depois das 4hrs o indivíduo começará a entrar no estado de jejum, então as reservas energéticas de glicogênio vão começar a ser mobilizadas e o nível de glicogênio vai começar a cair. Mas quando o indivíduo se alimentar, a concentração de glicose aumenta e o organismo tem que começar a dispor de mecanismos para regular a concentração de glicose e normaliza-la. A regulação vai ser mediada por regulador alostérico. As modificações covalentes vão ser desencadeadas e dentre elas temos a fosforilação e defosforilação que vão estar modificando a atividade dessas enzimas regulatórias. As modificações covalentes que vão desencadeadas por sinais hormonais e por isso que essa regulação vai ser diferente quando comparar músculo com fígado, porque a sinalização nestes tecidos é diferente. No caso do músculo, a adrenalina desencadeia reações que vão gerar mensageiros secundários que no caso é o AMP cíclico, assim como o glucagon interage com as células do fígado gerando uma cascata de sinalização que gera AMP cíclico como mensageiro secundário. O músculo não tem receptor para glucagon e que ele e a adrenalina geram cascata de sinalização que forma AMP cíclico mas as respostas nestes tecidos são diferentes, embora o mesmo mensageiro secundário sendo formado, mas são células diferentes que expressam padrões gênicos diferentes, receptores diferentes. Enzimas reguladoras: Glicogênio fosforilase (via de degradação) e Glicogênio sintase (via de síntase). A cascata de sinalização de AMP cíclico ativa a PKA que vai promover fosforilação em uma série de enzima. - A glicogênio fosforilase (via de degradação) pode sofrer uma modificação covalente induzida pela sinalização de um hormônio. Quando tem o glucagon chegando no fígado ou adrenalina no músculo mas também adrenalina no fígado, temos a ativação de uma fosforilase b cinase, ou seja, se é uma cinase ela vai fosforilar a fosforilase e vai transformar fosforilase que era uma enzima menos ativa em uma mais ativa (fosforilase a) e quando está desfosforilada ela fica menos ativa (fosforilase b). - A fosforilase b é prefominante no músculo em repouso, então quando o músculo recebe uma sinalização da adrenalina indicando que precisa fazer uma contração que vai precisar de bastante energia, ocorre a ativação da cinase que faz com que a fosforilase b seja fosforilada e forme fosforilase b (mais ativa) e consequetemente atue degradando o glicogênio. - - No moemento de atividade física ou jejum, os hormônios glucagon e adrenalina vão estimular ativação da fosforilase. - No momento de produção de insulina há um estímulo para fosfatase e consequentemente a fosforilase a (ativa) é convertida em fosforilase b (menos ativa) - Quando há produção de glucagon, por exemplo, a enzima fosforilase vai estar ativa (fosforilase a) e a glicogênio sintase estará inativa (glicogênio sintase b) Jejum -> Glucagon -> Sinalização AMP -> PKA -> fosforilase a (ativa) -> Degradação de glicogênio. Jejum -> Glucagon -> sinalização AMP -> PKA -> Glicogênio sintase b (inativa) -> inibe síntese de glicogênio. Síntese e Degradação do Glicogênio O glicogênio é o principal polissacarídeo de reserva em animais. É formado por resíduos de glicose unidos por ligação glicosídicas. O glicogênio está presente está depositado principalmente no fígado, um órgão central de reserva de energia e, também nos músculos, onde é degradado localmente. O glicogênio hepático é exportado para manter a glicemia entre as refeições. Quando há alta concentração de glicose o papel do fígado será de estocar o excesso de glicose no sangue, ele vai retirar a glicose para regularizar a concentração de glicose circulante. Metabolismo do glicogênio nos tecidos hepáticos e muscular O fígado não se beneficia do glicogênio que armazena. Sempre que ocorre um quadro de hipoglicemia (baixa concentração de açúcar no sangue), a degradação do glicogênio ocorre e a glicose é liberada para a corrente sanguínea para ser consumida posteriormente por outros tecidos e células. Nos músculos, o glicogênio será utilizado pra fornecer energia para a própria fibra muscular e, assim, a glicose que é liberada na glicogenólise, não é transportada para a circulação sanguínea. As fibras musculares de contração rápida possuem uma maior quantidade de glicogênio quando comparada as fibras musculares de contração lenta. Durante as contrações rápidas, quando a demanda por energia é maior do que o aporte de oxigênio ofertado, o glicogênio dessas fibras é rapidamente convertido a glicose e, esse, a lactato. Isso ocorre durante a contração intensa. O músculo passa a realizar síntese de ATP através das vias aeróbicas e anaeróbicas. Glicogênese (síntese)- diminui a osmolaridade da glicose: Terá 4 passos para a formação do glicogênio, onde primeiramente ocorrerá: - A ativação da molécula de glicose.1. Iniciação2. Elongamento3. Ramifiaçnao4. A molécula de glicose é ativada ligando a elas nucleotídeos. No caso da síntese da molécula de glicogênio onde se tem um polímero de glicose apresenta a Uridina Difosfato Glicose (UDP-G) como a molécula de glicose ativada e será utilizada como substato para formar o glicogênio. - A UDP- glicose será sempre adicionada ao final não redutor da molécula de glicogênio e isso tanto para a cadeia principal quanto para as ramificações e a enzima envolvida com a síntese de glicogênio é a Glicogênio sintase. - A UDP-G é produzida, a partir de glicose, por uma série de reações: Fosforilação de glicose, com consumo de ATP ,catalisada pela Glicoquinase no fígado ou Hexoquinase no músculo. 1. Isomerização da glicose 6-fosfato a glicose 1-fosfato pela Fosfoglicomutase. 2. Reação da glicose 1-fosfato com UTP formando UDP-G e pirofosfato. 3. UDP-G é substrato da Glicogênio sintase, a enzima que, efetivamente, catalisa a síntase (forma ligação α-1,4). 4. UDP é reconvertido a UTP a custa de ATP, pela Nucleosídeo Difosfato quinase. 5. O pirofosfato é hidrolisado pela pirofasfatase, produzindo Fosfato inorgânico. 6. - Glicogenólise (degradação)- quebra do glicogênio para a formação de moléculas de glicose, para manter a glicemia ou sofrer processos metabólicos para obtenção de energia. Ocorre no estado de jejum.- São 3 etapas:- Liberação da glicose 1-fosfato.1. Duas reações que remodelem o glicogênio para que as ligações α-1,4 e 1,6 sejam desfeitas. Vão ser necessárias duas reações para desfazer essas ligações e uma enzima que vai catalisar essas duas reações. 2. Conversão de glicose 1-fosfatoem glicose 6-fosfato.3. No fígado, essa glicose 6-fosfato poderá ser convertida em glicose por ação da enzima glicose-6-fosfatase e disponibilizada para o organismo. E músculo, ela poderá ser utilizada para seguir na via da glicólise. . Regulação coordenada da síntese e degradação do glicogênio A degradação e a síntese de glicogênio são efetuadas por vias distintas e ativadas em situações fisiológicas opostas. Quando o indivíduo está no estado alimentado o glicogênio será sintetizado no músculo e fígado. Nas primeiras 4hrs após ter se alimentado o glicogênio irá aumentar mas depois das 4hrs o indivíduo começará a entrar no estado de jejum, então as reservas energéticas de glicogênio vão começar a ser mobilizadas e o nível de glicogênio vai começar a cair. Mas quando o indivíduo se alimentar, a concentração de glicose aumenta e o organismo tem que começar a dispor de mecanismos para regular a concentração de glicose e normaliza-la. A regulação vai ser mediada por regulador alostérico. As modificações covalentes vão ser desencadeadas e dentre elas temos a fosforilação e defosforilação que vão estar modificando a atividade dessas enzimas regulatórias. As modificações covalentes que vão desencadeadas por sinais hormonais e por isso que essa regulação vai ser diferente quando comparar músculo com fígado, porque a sinalização nestes tecidos é diferente. No caso do músculo, a adrenalina desencadeia reações que vão gerar mensageiros secundários que no caso é o AMP cíclico, assim como o glucagon interage com as células do fígado gerando uma cascata de sinalização que gera AMP cíclico como mensageiro secundário. O músculo não tem receptor para glucagon e que ele e a adrenalina geram cascata de sinalização que forma AMP cíclico mas as respostas nestes tecidos são diferentes, embora o mesmo mensageiro secundário sendo formado, mas são células diferentes que expressam padrões gênicos diferentes, receptores diferentes. Enzimas reguladoras: Glicogênio fosforilase (via de degradação) e Glicogênio sintase (via de síntase). A cascata de sinalização de AMP cíclico ativa a PKA que vai promover fosforilação em uma série de enzima. - A glicogênio fosforilase (via de degradação) pode sofrer uma modificação covalente induzida pela sinalização de um hormônio. Quando tem o glucagon chegando no fígado ou adrenalina no músculo mas também adrenalina no fígado, temos a ativação de uma fosforilase b cinase, ou seja, se é uma cinase ela vai fosforilar a fosforilase e vai transformar fosforilase que era uma enzima menos ativa em uma mais ativa (fosforilase a) e quando está desfosforilada ela fica menos ativa (fosforilase b). - A fosforilase b é prefominante no músculo em repouso, então quando o músculo recebe uma sinalização da adrenalina indicando que precisa fazer uma contração que vai precisar de bastante energia, ocorre a ativação da cinase que faz com que a fosforilase b seja fosforilada e forme fosforilase b (mais ativa) e consequetemente atue degradando o glicogênio. - - No moemento de atividade física ou jejum, os hormônios glucagon e adrenalina vão estimular ativação da fosforilase. - No momento de produção de insulina há um estímulo para fosfatase e consequentemente a fosforilase a (ativa) é convertida em fosforilase b (menos ativa) - Quando há produção de glucagon, por exemplo, a enzima fosforilase vai estar ativa (fosforilase a) e a glicogênio sintase estará inativa (glicogênio sintase b) Jejum -> Glucagon -> Sinalização AMP -> PKA -> fosforilase a (ativa) -> Degradação de glicogênio. Jejum -> Glucagon -> sinalização AMP -> PKA -> Glicogênio sintase b (inativa) -> inibe síntese de glicogênio. Síntese e Degradação do Glicogênio O glicogênio é o principal polissacarídeo de reserva em animais. É formado por resíduos de glicose unidos por ligação glicosídicas. O glicogênio está presente está depositado principalmente no fígado, um órgão central de reserva de energia e, também nos músculos, onde é degradado localmente. O glicogênio hepático é exportado para manter a glicemia entre as refeições. Quando há alta concentração de glicose o papel do fígado será de estocar o excesso de glicose no sangue, ele vai retirar a glicose para regularizar a concentração de glicose circulante. Metabolismo do glicogênio nos tecidos hepáticos e muscular O fígado não se beneficia do glicogênio que armazena. Sempre que ocorre um quadro de hipoglicemia (baixa concentração de açúcar no sangue), a degradação do glicogênio ocorre e a glicose é liberada para a corrente sanguínea para ser consumida posteriormente por outros tecidos e células. Nos músculos, o glicogênio será utilizado pra fornecer energia para a própria fibra muscular e, assim, a glicose que é liberada na glicogenólise, não é transportada para a circulação sanguínea. As fibras musculares de contração rápida possuem uma maior quantidade de glicogênio quando comparada as fibras musculares de contração lenta. Durante as contrações rápidas, quando a demanda por energia é maior do que o aporte de oxigênio ofertado, o glicogênio dessas fibras é rapidamente convertido a glicose e, esse, a lactato. Isso ocorre durante a contração intensa. O músculo passa a realizar síntese de ATP através das vias aeróbicas e anaeróbicas. Glicogênese (síntese)- diminui a osmolaridade da glicose: Terá 4 passos para a formação do glicogênio, onde primeiramente ocorrerá: - A ativação da molécula de glicose.1. Iniciação2. Elongamento3. Ramifiaçnao4. A molécula de glicose é ativada ligando a elas nucleotídeos. No caso da síntese da molécula de glicogênio onde se tem um polímero de glicose apresenta a Uridina Difosfato Glicose (UDP-G) como a molécula de glicose ativada e será utilizada como substato para formar o glicogênio. - A UDP- glicose será sempre adicionada ao final não redutor da molécula de glicogênio e isso tanto para a cadeia principal quanto para as ramificações e a enzima envolvida com a síntese de glicogênio é a Glicogênio sintase. - A UDP-G é produzida, a partir de glicose, por uma série de reações: Fosforilação de glicose, com consumo de ATP ,catalisada pela Glicoquinase no fígado ou Hexoquinase no músculo. 1. Isomerização da glicose 6-fosfato a glicose 1-fosfato pela Fosfoglicomutase. 2. Reação da glicose 1-fosfato com UTP formando UDP-G e pirofosfato. 3. UDP-G é substrato da Glicogênio sintase, a enzima que, efetivamente, catalisa a síntase (forma ligação α-1,4). 4. UDP é reconvertido a UTP a custa de ATP, pela Nucleosídeo Difosfato quinase. 5. O pirofosfato é hidrolisado pela pirofasfatase, produzindo Fosfato inorgânico. 6. - Glicogenólise (degradação)- quebra do glicogênio para a formação de moléculas de glicose, para manter a glicemia ou sofrer processos metabólicos para obtenção de energia. Ocorre no estado de jejum.- São 3 etapas:- Liberação da glicose 1-fosfato.1. Duas reações que remodelem o glicogênio para que as ligações α-1,4 e 1,6 sejam desfeitas. Vão ser necessárias duas reações para desfazer essas ligações e uma enzima que vai catalisar essas duas reações. 2. Conversão de glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato.3. No fígado, essa glicose 6-fosfato poderá ser convertida em glicose por ação da enzima glicose-6-fosfatase e disponibilizada para o organismo. E músculo, ela poderá ser utilizada para seguir na via da glicólise. . Regulação coordenada da síntese e degradação do glicogênio A degradação e a síntese de glicogênio são efetuadas por vias distintas e ativadas em situações fisiológicas opostas. Quando o indivíduo está no estado alimentado o glicogênio será sintetizado no músculo e fígado. Nas primeiras 4hrs após ter se alimentado o glicogênio irá aumentar mas depois das 4hrs o indivíduo começará a entrar no estado de jejum, então as reservas energéticas de glicogênio vão começar a ser mobilizadas e o nível de glicogênio vai começar a cair. Mas quando o indivíduo se alimentar, a concentração de glicose aumentae o organismo tem que começar a dispor de mecanismos para regular a concentração de glicose e normaliza-la. A regulação vai ser mediada por regulador alostérico. As modificações covalentes vão ser desencadeadas e dentre elas temos a fosforilação e defosforilação que vão estar modificando a atividade dessas enzimas regulatórias. As modificações covalentes que vão desencadeadas por sinais hormonais e por isso que essa regulação vai ser diferente quando comparar músculo com fígado, porque a sinalização nestes tecidos é diferente. No caso do músculo, a adrenalina desencadeia reações que vão gerar mensageiros secundários que no caso é o AMP cíclico, assim como o glucagon interage com as células do fígado gerando uma cascata de sinalização que gera AMP cíclico como mensageiro secundário. O músculo não tem receptor para glucagon e que ele e a adrenalina geram cascata de sinalização que forma AMP cíclico mas as respostas nestes tecidos são diferentes, embora o mesmo mensageiro secundário sendo formado, mas são células diferentes que expressam padrões gênicos diferentes, receptores diferentes. Enzimas reguladoras: Glicogênio fosforilase (via de degradação) e Glicogênio sintase (via de síntase). A cascata de sinalização de AMP cíclico ativa a PKA que vai promover fosforilação em uma série de enzima. - A glicogênio fosforilase (via de degradação) pode sofrer uma modificação covalente induzida pela sinalização de um hormônio. Quando tem o glucagon chegando no fígado ou adrenalina no músculo mas também adrenalina no fígado, temos a ativação de uma fosforilase b cinase, ou seja, se é uma cinase ela vai fosforilar a fosforilase e vai transformar fosforilase que era uma enzima menos ativa em uma mais ativa (fosforilase a) e quando está desfosforilada ela fica menos ativa (fosforilase b). - A fosforilase b é prefominante no músculo em repouso, então quando o músculo recebe uma sinalização da adrenalina indicando que precisa fazer uma contração que vai precisar de bastante energia, ocorre a ativação da cinase que faz com que a fosforilase b seja fosforilada e forme fosforilase b (mais ativa) e consequetemente atue degradando o glicogênio. - - No moemento de atividade física ou jejum, os hormônios glucagon e adrenalina vão estimular ativação da fosforilase. - No momento de produção de insulina há um estímulo para fosfatase e consequentemente a fosforilase a (ativa) é convertida em fosforilase b (menos ativa) - Quando há produção de glucagon, por exemplo, a enzima fosforilase vai estar ativa (fosforilase a) e a glicogênio sintase estará inativa (glicogênio sintase b) Jejum -> Glucagon -> Sinalização AMP -> PKA -> fosforilase a (ativa) -> Degradação de glicogênio. Jejum -> Glucagon -> sinalização AMP -> PKA -> Glicogênio sintase b (inativa) -> inibe síntese de glicogênio. Síntese e Degradação do Glicogênio O glicogênio é o principal polissacarídeo de reserva em animais. É formado por resíduos de glicose unidos por ligação glicosídicas. O glicogênio está presente está depositado principalmente no fígado, um órgão central de reserva de energia e, também nos músculos, onde é degradado localmente. O glicogênio hepático é exportado para manter a glicemia entre as refeições. Quando há alta concentração de glicose o papel do fígado será de estocar o excesso de glicose no sangue, ele vai retirar a glicose para regularizar a concentração de glicose circulante. Metabolismo do glicogênio nos tecidos hepáticos e muscular O fígado não se beneficia do glicogênio que armazena. Sempre que ocorre um quadro de hipoglicemia (baixa concentração de açúcar no sangue), a degradação do glicogênio ocorre e a glicose é liberada para a corrente sanguínea para ser consumida posteriormente por outros tecidos e células. Nos músculos, o glicogênio será utilizado pra fornecer energia para a própria fibra muscular e, assim, a glicose que é liberada na glicogenólise, não é transportada para a circulação sanguínea. As fibras musculares de contração rápida possuem uma maior quantidade de glicogênio quando comparada as fibras musculares de contração lenta. Durante as contrações rápidas, quando a demanda por energia é maior do que o aporte de oxigênio ofertado, o glicogênio dessas fibras é rapidamente convertido a glicose e, esse, a lactato. Isso ocorre durante a contração intensa. O músculo passa a realizar síntese de ATP através das vias aeróbicas e anaeróbicas. Glicogênese (síntese)- diminui a osmolaridade da glicose: Terá 4 passos para a formação do glicogênio, onde primeiramente ocorrerá: - A ativação da molécula de glicose.1. Iniciação2. Elongamento3. Ramifiaçnao4. A molécula de glicose é ativada ligando a elas nucleotídeos. No caso da síntese da molécula de glicogênio onde se tem um polímero de glicose apresenta a Uridina Difosfato Glicose (UDP-G) como a molécula de glicose ativada e será utilizada como substato para formar o glicogênio. - A UDP- glicose será sempre adicionada ao final não redutor da molécula de glicogênio e isso tanto para a cadeia principal quanto para as ramificações e a enzima envolvida com a síntese de glicogênio é a Glicogênio sintase. - A UDP-G é produzida, a partir de glicose, por uma série de reações: Fosforilação de glicose, com consumo de ATP ,catalisada pela Glicoquinase no fígado ou Hexoquinase no músculo. 1. Isomerização da glicose 6-fosfato a glicose 1-fosfato pela Fosfoglicomutase. 2. Reação da glicose 1-fosfato com UTP formando UDP-G e pirofosfato. 3. UDP-G é substrato da Glicogênio sintase, a enzima que, efetivamente, catalisa a síntase (forma ligação α-1,4). 4. UDP é reconvertido a UTP a custa de ATP, pela Nucleosídeo Difosfato quinase. 5. O pirofosfato é hidrolisado pela pirofasfatase, produzindo Fosfato inorgânico. 6. - Glicogenólise (degradação)- quebra do glicogênio para a formação de moléculas de glicose, para manter a glicemia ou sofrer processos metabólicos para obtenção de energia. Ocorre no estado de jejum.- São 3 etapas:- Liberação da glicose 1-fosfato.1. Duas reações que remodelem o glicogênio para que as ligações α-1,4 e 1,6 sejam desfeitas. Vão ser necessárias duas reações para desfazer essas ligações e uma enzima que vai catalisar essas duas reações. 2. Conversão de glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato.3. No fígado, essa glicose 6-fosfato poderá ser convertida em glicose por ação da enzima glicose-6-fosfatase e disponibilizada para o organismo. E músculo, ela poderá ser utilizada para seguir na via da glicólise. . Regulação coordenada da síntese e degradação do glicogênio A degradação e a síntese de glicogênio são efetuadas por vias distintas e ativadas em situações fisiológicas opostas. Quando o indivíduo está no estado alimentado o glicogênio será sintetizado no músculo e fígado. Nas primeiras 4hrs após ter se alimentado o glicogênio irá aumentar mas depois das 4hrs o indivíduo começará a entrar no estado de jejum, então as reservas energéticas de glicogênio vão começar a ser mobilizadas e o nível de glicogênio vai começar a cair. Mas quando o indivíduo se alimentar, a concentração de glicose aumenta e o organismo tem que começar a dispor de mecanismos para regular a concentração de glicose e normaliza-la. A regulação vai ser mediada por regulador alostérico. As modificações covalentes vão ser desencadeadas e dentre elas temos a fosforilação e defosforilação que vão estar modificando a atividade dessas enzimas regulatórias. As modificações covalentes que vão desencadeadas por sinais hormonais e por isso que essa regulação vai ser diferente quando comparar músculo com fígado, porque a sinalização nestes tecidos é diferente. No caso do músculo, a adrenalina desencadeia reações que vão gerar mensageiros secundários que no caso é o AMP cíclico, assim como o glucagon interage com as células do fígado gerando uma cascata de sinalização que gera AMP cíclico como mensageiro secundário. O músculo não tem receptor para glucagon e queele e a adrenalina geram cascata de sinalização que forma AMP cíclico mas as respostas nestes tecidos são diferentes, embora o mesmo mensageiro secundário sendo formado, mas são células diferentes que expressam padrões gênicos diferentes, receptores diferentes. Enzimas reguladoras: Glicogênio fosforilase (via de degradação) e Glicogênio sintase (via de síntase). A cascata de sinalização de AMP cíclico ativa a PKA que vai promover fosforilação em uma série de enzima. - A glicogênio fosforilase (via de degradação) pode sofrer uma modificação covalente induzida pela sinalização de um hormônio. Quando tem o glucagon chegando no fígado ou adrenalina no músculo mas também adrenalina no fígado, temos a ativação de uma fosforilase b cinase, ou seja, se é uma cinase ela vai fosforilar a fosforilase e vai transformar fosforilase que era uma enzima menos ativa em uma mais ativa (fosforilase a) e quando está desfosforilada ela fica menos ativa (fosforilase b). - A fosforilase b é prefominante no músculo em repouso, então quando o músculo recebe uma sinalização da adrenalina indicando que precisa fazer uma contração que vai precisar de bastante energia, ocorre a ativação da cinase que faz com que a fosforilase b seja fosforilada e forme fosforilase b (mais ativa) e consequetemente atue degradando o glicogênio. - - No moemento de atividade física ou jejum, os hormônios glucagon e adrenalina vão estimular ativação da fosforilase. - No momento de produção de insulina há um estímulo para fosfatase e consequentemente a fosforilase a (ativa) é convertida em fosforilase b (menos ativa) - Quando há produção de glucagon, por exemplo, a enzima fosforilase vai estar ativa (fosforilase a) e a glicogênio sintase estará inativa (glicogênio sintase b) Jejum -> Glucagon -> Sinalização AMP -> PKA -> fosforilase a (ativa) -> Degradação de glicogênio. Jejum -> Glucagon -> sinalização AMP -> PKA -> Glicogênio sintase b (inativa) -> inibe síntese de glicogênio. Síntese e Degradação do Glicogênio O glicogênio é o principal polissacarídeo de reserva em animais. É formado por resíduos de glicose unidos por ligação glicosídicas. O glicogênio está presente está depositado principalmente no fígado, um órgão central de reserva de energia e, também nos músculos, onde é degradado localmente. O glicogênio hepático é exportado para manter a glicemia entre as refeições. Quando há alta concentração de glicose o papel do fígado será de estocar o excesso de glicose no sangue, ele vai retirar a glicose para regularizar a concentração de glicose circulante. Metabolismo do glicogênio nos tecidos hepáticos e muscular O fígado não se beneficia do glicogênio que armazena. Sempre que ocorre um quadro de hipoglicemia (baixa concentração de açúcar no sangue), a degradação do glicogênio ocorre e a glicose é liberada para a corrente sanguínea para ser consumida posteriormente por outros tecidos e células. Nos músculos, o glicogênio será utilizado pra fornecer energia para a própria fibra muscular e, assim, a glicose que é liberada na glicogenólise, não é transportada para a circulação sanguínea. As fibras musculares de contração rápida possuem uma maior quantidade de glicogênio quando comparada as fibras musculares de contração lenta. Durante as contrações rápidas, quando a demanda por energia é maior do que o aporte de oxigênio ofertado, o glicogênio dessas fibras é rapidamente convertido a glicose e, esse, a lactato. Isso ocorre durante a contração intensa. O músculo passa a realizar síntese de ATP através das vias aeróbicas e anaeróbicas. Glicogênese (síntese)- diminui a osmolaridade da glicose: Terá 4 passos para a formação do glicogênio, onde primeiramente ocorrerá: - A ativação da molécula de glicose.1. Iniciação2. Elongamento3. Ramifiaçnao4. A molécula de glicose é ativada ligando a elas nucleotídeos. No caso da síntese da molécula de glicogênio onde se tem um polímero de glicose apresenta a Uridina Difosfato Glicose (UDP-G) como a molécula de glicose ativada e será utilizada como substato para formar o glicogênio. - A UDP- glicose será sempre adicionada ao final não redutor da molécula de glicogênio e isso tanto para a cadeia principal quanto para as ramificações e a enzima envolvida com a síntese de glicogênio é a Glicogênio sintase. - A UDP-G é produzida, a partir de glicose, por uma série de reações: Fosforilação de glicose, com consumo de ATP ,catalisada pela Glicoquinase no fígado ou Hexoquinase no músculo. 1. Isomerização da glicose 6-fosfato a glicose 1-fosfato pela Fosfoglicomutase. 2. Reação da glicose 1-fosfato com UTP formando UDP-G e pirofosfato. 3. UDP-G é substrato da Glicogênio sintase, a enzima que, efetivamente, catalisa a síntase (forma ligação α-1,4). 4. UDP é reconvertido a UTP a custa de ATP, pela Nucleosídeo Difosfato quinase. 5. O pirofosfato é hidrolisado pela pirofasfatase, produzindo Fosfato inorgânico. 6. - Glicogenólise (degradação)- quebra do glicogênio para a formação de moléculas de glicose, para manter a glicemia ou sofrer processos metabólicos para obtenção de energia. Ocorre no estado de jejum.- São 3 etapas:- Liberação da glicose 1-fosfato.1. Duas reações que remodelem o glicogênio para que as ligações α-1,4 e 1,6 sejam desfeitas. Vão ser necessárias duas reações para desfazer essas ligações e uma enzima que vai catalisar essas duas reações. 2. Conversão de glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato.3. No fígado, essa glicose 6-fosfato poderá ser convertida em glicose por ação da enzima glicose-6-fosfatase e disponibilizada para o organismo. E músculo, ela poderá ser utilizada para seguir na via da glicólise. . Regulação coordenada da síntese e degradação do glicogênio A degradação e a síntese de glicogênio são efetuadas por vias distintas e ativadas em situações fisiológicas opostas. Quando o indivíduo está no estado alimentado o glicogênio será sintetizado no músculo e fígado. Nas primeiras 4hrs após ter se alimentado o glicogênio irá aumentar mas depois das 4hrs o indivíduo começará a entrar no estado de jejum, então as reservas energéticas de glicogênio vão começar a ser mobilizadas e o nível de glicogênio vai começar a cair. Mas quando o indivíduo se alimentar, a concentração de glicose aumenta e o organismo tem que começar a dispor de mecanismos para regular a concentração de glicose e normaliza-la. A regulação vai ser mediada por regulador alostérico. As modificações covalentes vão ser desencadeadas e dentre elas temos a fosforilação e defosforilação que vão estar modificando a atividade dessas enzimas regulatórias. As modificações covalentes que vão desencadeadas por sinais hormonais e por isso que essa regulação vai ser diferente quando comparar músculo com fígado, porque a sinalização nestes tecidos é diferente. No caso do músculo, a adrenalina desencadeia reações que vão gerar mensageiros secundários que no caso é o AMP cíclico, assim como o glucagon interage com as células do fígado gerando uma cascata de sinalização que gera AMP cíclico como mensageiro secundário. O músculo não tem receptor para glucagon e que ele e a adrenalina geram cascata de sinalização que forma AMP cíclico mas as respostas nestes tecidos são diferentes, embora o mesmo mensageiro secundário sendo formado, mas são células diferentes que expressam padrões gênicos diferentes, receptores diferentes. Enzimas reguladoras: Glicogênio fosforilase (via de degradação) e Glicogênio sintase (via de síntase). A cascata de sinalização de AMP cíclico ativa a PKA que vai promover fosforilação em uma série de enzima. - A glicogênio fosforilase (via de degradação) pode sofrer uma modificação covalente induzida pela sinalização de um hormônio. Quando tem o glucagon chegando no fígado ou adrenalina no músculo mas também adrenalina no fígado, temos a ativação de uma fosforilase b cinase, ou seja, se é uma cinase ela vai fosforilar a fosforilase e vai transformar fosforilase que erauma enzima menos ativa em uma mais ativa (fosforilase a) e quando está desfosforilada ela fica menos ativa (fosforilase b). - A fosforilase b é prefominante no músculo em repouso, então quando o músculo recebe uma sinalização da adrenalina indicando que precisa fazer uma contração que vai precisar de bastante energia, ocorre a ativação da cinase que faz com que a fosforilase b seja fosforilada e forme fosforilase b (mais ativa) e consequetemente atue degradando o glicogênio. - - No moemento de atividade física ou jejum, os hormônios glucagon e adrenalina vão estimular ativação da fosforilase. - No momento de produção de insulina há um estímulo para fosfatase e consequentemente a fosforilase a (ativa) é convertida em fosforilase b (menos ativa) - Quando há produção de glucagon, por exemplo, a enzima fosforilase vai estar ativa (fosforilase a) e a glicogênio sintase estará inativa (glicogênio sintase b) Jejum -> Glucagon -> Sinalização AMP -> PKA -> fosforilase a (ativa) -> Degradação de glicogênio. Jejum -> Glucagon -> sinalização AMP -> PKA -> Glicogênio sintase b (inativa) -> inibe síntese de glicogênio. Síntese e Degradação do Glicogênio
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