Metabolismo do glicogêno

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Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 – 2025.2 
Bioquímica II 
Metabolismo do glicogênio
INTRODUÇÃO- CONISDERAÇÕES SOBRE O 
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO 
♥ Glicólise (quebra do glicogênio- precisa de energia, 
usa a reserva metabólica) e glicogênese (formação 
do glicogênio- aporte de energia sobrando por 
isso armazena energia). 
 
♥ Glicose 
→ 75% da glicose sanguínea é continuamente 
utilizada para o cérebro. 
 
→ Eritrócito, coração e músculo esquelético 
respondem pelo consumo restante, em 
condições aeróbias. 
 
→ O músculo em exercício também consome 
glicose, e em condições anaeróbias. 
 
→ Glicogênio no músculo é fonte de glicose 
para a glicólise 
 
♥ O glicogênio é principal forma de armazenamento 
de glicose no organismo humano, sendo 
encontrado no fígado (faz o controle da glicemia-
glicose no sangue) e músculo esquelético (no 
músculo é armazenado unicamente para energia da 
fibra muscular, não saindo para a circulação). É 
um polímero ramificado de D-glicose (cadeias 
polissacarídicas com cerca de 13 resíduos de 
glicose). O glicogênio é uma glicoproteína que 
possui aminoácido em sua estrutura: a tirosina. 
→ Molécula ramificada 
→ Constituída por unidades de glicose em 
ligação glicosídica 1-4, com ramificação 
onde a ligação é 1-6. 
 
♥ Glicogênio do fígadoGlicogênio do fígadoGlicogênio do fígadoGlicogênio do fígado: trata-se do maior 
estoque do corpo, com 10% do total, com o 
objetivo de manter a normoglicemia. 
→ A função do glicogênio hepático é a 
manutenção da glicemia entre as refeições, 
ou seja, é uma reserva de glicose que pode 
ser exportada para outros órgãos, via 
sangue quando necessária. 
 
♥ Glicogênio do músculoGlicogênio do músculoGlicogênio do músculoGlicogênio do músculo: considerando-se todo o 
glicogênio do corpo, é o maior estoque por massa, 
com objetivo de contração muscular. 
→ Não pode ser exportado. 
→ Usado como própria fibra como fonte 
emergencial de energia quando a 
necessidade desta é muito intensa. 
 
♥ Existe cerca de 500 gramas de glicogênio no corpo 
humano, sendo 400 g no músculo e 100g no fígado. 
 
♥ Acredita-se que as doenças de depósito por 
glicogênio ocorrem por um descontrole na 
limitação da estocagem de glicogênio. 
 
♥ Função do glicogênio: armazenar glicose em 
situações de abundância para recuperar novamente 
quando necessário. 
 
♥ Por que polimerizar a glicose? Se essa quantidade 
de glicose fosse dissolvida no citoplasma de um 
hepatócito, sua concentração seria cerca de 0,4m. 
Quando armazenado como um longo polímero 
GLICOSE 
NO 
SANGUE
DIETA
GLICONEOGÊNES
E
GLICOGÊNIIO 
HEPÁTICO
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(glicogênio) ,porém, a mesma massa de glicose tem 
uma concentração de apenas 0,01 uM. 
 
 
 
 
 
SÍNTESE DE GLICOGÊNIO - GLICOGENOGÊNESE 
♥ Os depósitos de glicogênio hepático são repostos 
durante o período pós-prandial (pós alimentação), 
e são exauridos durante o jejum. 
 
♥ A síntese do glicogênio ocorre no fígado, e é 
regulado pelos níveis sanguíneos de glicose, e 
pelo gasto energético desta glicose. 
 
♥ O glicogênio é formado a partir da glicose, e 
requer uma fonte de energia, e neste caso, usa-se o 
UTP (uridina trifosfato). 
 
♥ O processo ocorre no citosol. 
 
 
 
GLICOSE 
NO 
SANGUE
glicogenogênese 
(estocagem)
DIETA
GLICOGEOGÊNESE (7H 
DE JEJUM)
GLICOGENÓLISE 
(início do jejum)
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♥ Essa é a sequência da glicogênese. Temos a 
molécula de glicose, tem gasto de energia (logo é 
preciso de ATP), sobre a ação da hexoquinase/ 
glicoquinase (enzimas que atuam aqui). Ocorre 
uma fosforilação e a glicose se transforma em 
glicose-6-fosfato. O fosfato entra no carbono 6 e 
vamos ter a ação da fosfoglicomutase que vai 
realizar uma troca do fosfato para o carbono 1, 
virando glicose-1-fosfato. Teremos a ação da 
uridina trifosfato que vai liberar fosfato gerando 
uridina difosfato glicose. Essa UDP glicose que vai 
entrar ativada que vai ser a glicose para ser 
armazenada, mas para isso precisa antes sofrer 
uma fosforilação. A UDP glicose começa a ser 
iincoporada pela enzima reguladora da síntese de 
glicogênio, que é a glicogênio sintetase. Para essa 
molécula de glicogênio incorporar moléculas de 
glicose ela precisa antes ativar essa molécula pela 
hexoquinase ou glicoquinase, transformando a 
glicose em UDP glicose que estará pronta para 
sofrer ação da glicogênio sintetase incorporando 
novas moléculas de glicose. 
 
♥ Glicose se transforma em glicose 6p pela ação da 
hexoquinase (músculo) ou gllicoquinase (fígado). 
 
♥ A síntese do UDP glicose é o evento inicial na 
glicogenogênese. 
 
♥ Esta síntese ocorre a partir da conversão da 
glicose 6 fosfato em glicose- 1 – p. 
 
♥ E sob a ação da UDP glicose pirofosforilase 
ocorrerá a formação da UDP glicose. 
 
♥ Porém, para haver a iniciação da síntese do 
glicogênio sem um arcabouço inicial, utiliza-se um 
primer, ou iniciador, que é uma proteína, a 
glicogenina (proteína). 
 
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♥ Este arcabouço está presente na cadeia lateral de 
uma tirosina onde a primeira UDP glicose irá se 
encaixar. 
 
♥ Isto ocorre a partir da enzima sintase iniciadora de 
glicogênio. 
 
♥ Conclusão: o glicogênio é uma glicoprotéina, 
porque ele tem o primer de glicogenina com o 
aminoácido que é a tirosina. 
 
♥ Após a síntese do primeiro, a glicose da UDP 
glicose é transferida, fazendo-se uma ligação alfa 
1,4 na extremidade não redutora. 
 
♥ Logo, forma-se uma molécula linear, mas depois é 
preciso adicionar as ramificações alfa 1,6. 
 
♥ A formação das ramificações é condicionada à 
ação da enzima glicosil alfa 4:6 transferase 
(enzima ramificadora), a qual adiciona de 5 a 8 
resíduos à molécula linear. 
 
♥ Após o glicogênio sintase alonga as cadeias 
 
ESTRUTURA DO GLICOGÊNIO 
♥ Glicogenina: proteína que inicialmente é glicolisada 
em um resíduo de tirosina pela UDPG, unindo 7 
resíduos de glicose com ligações 1-4, formando um 
primer de glicogênio. 
 
♥ O primer de glicogênio (glicogenina + 7 moléculas 
de glicose) é o substrato para ação da glicogênio-
sintase iniciar a síntese do glicogênio com ligações 
alfa 1-4 adicionando resíduos de glicose na 
extremidade externa não redutora com o 
alongamento dos ramos de glicogênio. 
 
♥ Quando a cadeia de glicogênio atinge em torno de 
11 resíduos de glicose, ativa-se enzima 
ramificadora, que transfere em torno de 6 resíduos 
de glicose para uma cadeia próxima , formando 
um pointo de ramificação através da ligação alfa 
1-6. 
 
 
 
 
 
 
 
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♥ Carga de carboidratos ou carb loading: termo 
usado por atletas de alta performance que 
consiste em alimentação rica em HC levando à 
síntese rápida de glicogênio aumentando a reserva 
muscular. 
DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO - GLICOGENÓLISE 
♥ Temos o glicogênio linear 1-4 que vai sofrer ação 
do glicogênio fosforilase, transformando-se em 
glicose 1-fosfato, depois glicose 6 fosfato e por 
fim libera glicose no organismo. 
 
♥ A enzima reguladora é a glicogênio fosforilase. 
 
♥ A via de degradação do glicogênio não é o 
contrário da glicogenogênese. 
 
♥ O produto final da degradação é a glicose 1 p e a 
glicose pura das extremidades ramificadas. 
 
♥ Este processo pode ocorrer tanto no músculo 
quanto no fígado, com objetivos distintos. 
 
♥ Primeiro a atividade de transferase desloca um 
bloco de três resíduos de glicose do ramo para a 
extremidade próxima, formando uma ligação alfa 
1,4. O resíduo de glicose remanescente no ponto de 
ramificação, em alfa 1-6 é então liberado como a 
glicose livre pla atividade 1-6 glicosidase. A enzima 
desramificadora prepara a molécula de glicogênio 
para a fosforilase continuar a atuar. 
 
 
 
 
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♥ Através de uma fosforólise (queda pelofosfato), a glicogênio fosforilase quebra 
um resíduo do glicogênio, fornecendo 
glicose 1 p. 
 
♥ Esta glicose 1-p é convertida depois pela 
enzima fosfoglicomutase em glicose 6-p. 
 
♥ A glicogênio fosforilase não quebra as 
ligações alfa 1,6 do glicogênio, sendo que 
esta atividade cessa a quatro resíduos do 
ponto de ramificação. 
 
 
 
 
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♥ Para a remoção da glicose e destes 4 ponto, a 
enzima desramificadora, a qual possui 2 
subunidades- glicotransferase e glicosidase. A 
primeira transfere os 3 resíduos da ramificação 
para a cadeia linear, e a segunda libera as 
ramificações como glicose pura. 
 
♥ Enigma: esta glicose pura do músculo pode sair 
para o sangue? 
 
♥ OBS: dç pompe. 
 
 
 
 
 
REGULAÇÃO HORMONAL DA GLICOGENÓLISE/ 
GLICOGENOGÊNESE 
♥ A regulação dos etoques de glicogênio no 
músculo e no fígado atende às necessidades do 
momento. 
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DA GLICOGENÓLISE/ 
etoques de glicogênio no 
músculo e no fígado atende às necessidades do 
♥ No fígado, os estoques de glicogênio aumentam 
no estado pós-absortivo, enquanto que a 
degradação ocorre no jejum.
 
♥ No músculo ocorre o mesmo.
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No fígado, os estoques de glicogênio aumentam 
absortivo, enquanto que a 
degradação ocorre no jejum. 
No músculo ocorre o mesmo. 
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♥ Primeiramente, a regulação destas vias ocorre a 
nível alostérico, e posteriormente sob a ação 
hormonal. 
 
♥ Para sintetizar glicogênio o principal estímulo é a 
glicose 6 fosfato. Quando essa está elevada no 
sangue e no fígado, vai ser entendido que já tem 
energia. O alto nível de glicose 6 fosfato e ATP no 
sangue inibe a quebra do glicogênio. O nível de 
cálcio e AMPc também regula. Alto nível de AMPc 
diz que há pouca energia, estimulando a quebra 
de glicogênio. AMP e ATP são antagônicos. 
 
♥ No músculo níveis altos de adrenalina e cálcio 
ativam glicogênio fosforilase e inibem o 
glicogênio sintase levando a estímulo da 
glicogenólise e inibição da glicogênese. 
 
♥ O glucagon atuando no seu receptor ativa AMPc- 
inibe glicogênio sintase e estimula glicogênio 
fosforilase (quebra de glicogênio), aumentando a 
glicose no sangue. 
 
♥ A insulina é um hormônio hipoglicemiante (retira 
glicose do sangue e joga para dentro da célula). Já 
o glucagon é hiperglicemiante. 
 
♥ O glucagon atua junto com o AMPc, atuando em 
seu receptor. Ativa glicogenólise e inibe glicogênese 
(via ativação de AMPc) 
 
♥ A insulina anda com o ATP, o alto nível de 
insulina inibe a glicogênio fosforilase e etimula a 
glicogênio sintase 
 
Fígado 
♥ Insulina: inibe ação da glicogênio fosforilase e 
estimula ação da glicogênio sintase. 
 
♥ Glucagon e AMPc: estimula a ação da glicogênio 
fosforilase e inibe a ação da glicogênio sintase. 
 
GLP-1 e 2 
♥ Os peptídeos similares ao glucagon (GLP-1 e GLP-2) 
são sintetizados nas células L intestinais. 
 
♥ Elevam-se após as refeições sendo rapidamente 
inativados pela enzima DPP-4 (dipeptidil peptidase-
4). 
 
♥ GLP-1 (7-36) é derivado principal e promove a 
redução dos níveis de glicose por estimular a 
secreção de insulina pela célula beta pandcreática, 
estimular a biossíntese de pro-insulina via indução 
da transcrição do gene da proinsulina. 
 
♥ Promove proliferação de células beta. 
 
♥ Induz ao aumento da utilização periférica de 
glicose. 
 
♥ O GLP-2 não tem ação sobre a secreção de insulina 
 
♥ GLP-1 restaura a sensibilidade das células beta 
pancreáticas aumentando a expressão do GLUT 2 e 
da glicocinase, melhorando a liberação de glicose 
nos tecidos. 
 
♥ Inibe apoptose de células betas. 
 
♥ Inibe a secreção gástrica e a motilidade do tubo 
gastrointestinal retardando a absorção de 
carboidratos e aumentando a saciedade. 
 
♥ Ação direta no SNC promovendo aumento da 
saciedade e redução do apetite. 
 
♥ Reduz a produção hepática de glicose 
(glicogenólise). 
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♥ Efeito incretínico: incretina são as células do 
intestino que produzem GLP-1. Quando você da 
glicose venosa e glicose oral, a oral gera uma 
ação maior da insulina. Ao dar a glicose pela veia, 
pula-se a etapa intestinal. Quando é intestinal, 
temos a ação do GLP1 mostrandoa importância do 
GLP1 para aumentar a liberação de insulina e para 
modular a ação do glucagon.. 
 
♥ Ciclo de cori: atividade muscular intensa com 
produção de lactato que passa para a circulação 
sanguínea e no fígado contribui para 
gliconeogênese hepática, evitando que o lactato se 
acumule na corrente sanguínea. 
 
 
 
 
 
 
 
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DOENÇAS DO METABOLISMO DO GLICOGÊNIO 
(GLICOGENOSES) 
♥ Erros metabólicos determinados por deficiências 
enzimáticas que repercutem na síntese ou 
degradação do glicogênio. 
 
Formas de glicogenoses 
♥ Hepática: deficiência de glicose-6-fosfatase, da 
glicoquinase. 
 
♥ Miopática: deficiência da hexoquinase 
 
♥ Generealizada: deficiência da enzima ramificadora 
 
Sinais e sintomas 
♥ Acúmulo anormal de glicogÊnio 
♥ Glicogênio pouco ramificado 
♥ Hepatomegalia 
♥ Hipoglicemia 
♥ Hipoglicemia de jejum 
♥ Convulsões 
♥ Retardo mental 
♥ Hiperlactacidemia 
♥ Insuficiência hepática progressiva 
♥ Morte 
 
 
Doença de pompe 
♥ Glicogênio pode ser englobado por lisossomas, 
onde a enzima alfa glicosidase ácida catalisa a 
hidrólise do glicogênio em glicose na ligação 1-4 A 
deficiência dessa enzima no lisossoma leva a essa 
doença, que é hereditária, é de forma infantil, 
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juvenil e adulta e gera fraqueza muscular 
progressiva. 
 
Hipoglicemia neonatal 
♥ Glicose no recém nato proveniente do glicogênio 
heopátiico e da gliconeogênese. Não usa o 
glicogênio do fígado. 
 
♥ Mãe diabética: bebê tem um nível de insulina 
elevado por hiperglicemia materna. Leva ao 
aumento de captação de glicose pelo músculo e 
tecido adiposo. Tem reserva de glicogênio, mas as 
enzimas da glicogenólise estão suprimidas pela 
hiperinsulinemia do feto, levando a hipoglicemia. 
Corrigir com glicose venosa com melhora em 48 
horas via gliconeogênese (macrossomia fetal). É 
transitória e sem grandes riscos. 
 
♥ Mãe desnutrida: nasceu sem reserva hepática de 
glicogênio, sem massa muscular para 
gliconeogênese. Necessita de glicose venosa 
imediata e tardia e alimentação rica em hidrato de 
carbono (HC). Tem risco de dano neurológico. Não 
tem reserva adiposa e nem muscular.