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Resumo Bioquímica Glicogênese e Glicogenólise

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Glicogênese e Glicogenólise 
Glicogênio 
O Glicogênio é o principal polissacarídeo de armazenamento das células animais. É um polímero de glicose com ligações α 14 entre 
as subunidades de glicose e α 16 nas ramificações. É extensivamente ramificado, sendo mais compacto que o Amido. O Glicogênio 
apresenta apenas 1 extremidade redutora, e, quando é utilizado como fonte de energia, as unidades de glicose são removidas 1 a 1 a 
partir das extremidades não-redutoras, porém mais de 1 enzima pode trabalhar em uma mesma molécula de Glicogênio 
simultaneamente, acelerando a degradação. 
Glicogênese 
A Glicogênese é a síntese de glicogênio. Esse processo ocorre tanto nos músculos quanto no fígado. O glicogênio muscular é uma 
reserva de combustível para a produção de ATP dentro desse tecido, enquanto o glicogênio hepático é uma reserva de glicose para a 
manutenção das concentrações de glicose no sangue. 
Quando começa a entrar muita glicose na célula hepática ou muscular, ela deve ser encaminhada para vários metabolismos, como a 
glicólise, a glicogênese e também a lipogênese, entre outros. Para ser encaminhada para a formação de glicogênio, a glicose deve ser 
marcada com um UDP formando UDP-glicose. Esta ativação ocorre a partir da formação de glicose-6-fosfato na célula e por causa da 
ativação enzimática ocasionada pela insulina. Ativando, portanto, a UDP-glicose fosforilase. 
Após a ativação da glicose, a glicogênio sintase catalisa a retirada de UDP da UDP-glicose e a ligação do carbono 1 da glicose recém 
chegada ao carbono 4 da última molécula do glicogênio, formando, portanto, ligações α 1→ 4. 
Após a ação da glicogênio sintase, a enzima ramificadora (Glicosil 4→ 6 transferase) quebra a ligação α 1→ 4 e, em seguida, coloca a 
cadeia glicosídica em uma posição acima da estrutura do glicogênio e forma uma ligação α 1→ 6, ramificando a estrutura. Depois disso, 
a Glicogênio sintase continua aumentando a cadeia e esse processo ocorre várias vezes até que a estimulação da insulina termine. 
 
Glicogenólise 
Em uma hipoglicemia ou durante exercício físico, os hormônios glucagon e adrenalina ativam as enzimas da glicogenólise. O glicogênio 
hepático é aquele que contribui para o aumento da glicemia. O glicogênio do músculo serve para a via glicolítica, para produção de ATP. 
Para iniciar a quebra do glicogênio, a glicogênio fosforilase quebra as ligações α 1→4 colocando, ao mesmo tempo, fosfato inorgânico 
no carbono 1 da molécula de glicose e liberando glicose-1-fosfato. Esta quebra ocorre até que sobrem 4 moléculas de glicose na 
ramificação. Em seguida, a enzima desramificadora, que é uma transferase, transfere as 3 últimas moléculas que estão em ligação α 
1→4 para a ponta da cadeia, sobrando apenas 1 molécula em ligação α 1→6. Depois disso, a α 1→6 glicosidase quebra a ligação α 1→6, 
liberando glicose. O que sobra é um polissacarídeo linear que continua a ser quebrado pela glicogênio fosforilase, até que sobrem 4 
moléculas de glicose ligadas na glicogenina. 
 
Glicogenoses 
 
Via das Pentose Fosfato 
Importância 
A via de pentose fosfato é uma via alternativa para o metabolismo da glicose que não resulta na formação de ATP. Suas principais 
funções são a formação de NADPH para a síntese de ácidos graxos e esteroides, assim como a síntese de ribose-5-fosfato para a 
formação de nucleotídeos e ácidos nucleicos. A via de pentoses forma 3 moléculas de CO2 e três açúcares de cinco carbonos, a partir de 
3 moléculas de glicose-6-fosfato. Os açúcares serão rearranjados para regenerar duas moléculas de glicose-6-fosfato. A via das 
pentoses fosfato é realizada por todas as células, e as que sofrem múltiplas divisões fazem mais. 
A via de Pentose Fosfato 
As enzimas da via de pentose fosfato são citossólicas, isto é, todas as reações da via ocorrem no citosol da célula. A sequência das 
reações pode ser dividida em duas fases: Fase Oxidativa e Fase não-oxidativa. 
Fase Oxidativa 
A fase oxidativa é a fase em que a glicose-6-fosfato sofre desidrogenação e descarboxilação para dar origem a uma ribulose-5-fosfato, 
catalisada pela enzima glicose-6-fosfato desidrogenase, uma enzima dependente de NADP+, e um segundo passo é catalisado pela 6-
fosfogliconato desidrogenase, que também é dependente de NADP+, para formar NADPH e a cetopentose ribulose-5-fosfato. 
 
Fase não-Oxidativa 
Nesta fase, a ribulose-5-fosfato é convertida novamente em glicose-6-fosfato por uma série de reações envolvendo principalmente 
duas enzimas: a Transcetolase e a Transaldolase. Serão formadas, a partir da ribulose-5-fosfato, vários intermediários da via glicolítica, 
como a frutose-6-fosfato e o gliceraldeído-3-fosfato 
 
Interrelação entre via das pentoses fosfato e reação da glutiona peroxidase no 
eritrócito 
Se ocorre excesso de radicais livres na célula, podem ocorrer vários danos aos lipídios, às proteínas e ao DNA. Por isso, eles precisam ser 
degradados. Para que ocorra a quebra do H2O2, a glutationa redutase pega H+ do NADPH que veio da via das pentoses fosfato e reduz a 
glutationa. A glutationa reduzida é utilizada pela Glutationa Peroxidase para quebrar uma molécula de H2O2, liberando 2 moléculas de 
H2O. 
 
Ciclo da Ureia 
Degradação de Aminoácidos 
Durante a síntese e degradação das proteínas, os aminoácidos que não forem necessários à produção de novas proteínas sofrerão 
degradação oxidativa; quando há uma ingestão muito superior à demanda corporal, os aminoácidos são degradados, pois não podem 
ser armazenados; durante jejum excessivo ou na diabetes melito, quando os estão inacessíveis ou não conseguem ser utilizados 
adequadamente, as proteínas corporais são catabolizadas como forma de energia. 
Nessas situações, os aminoácidos perdem seus grupos amino e os α-cetoácidos (“esqueletos de carbono”) podem sofrer oxidação a CO2 
e H2O. Os esqueletos de carbono podem, também, fornecer formas carbônicas com 3 ou 4 carbonos, que serão convertidas em glicose 
para suprir a necessidade energética. 
Os aminoácidos possuem um grupo amino e, portanto, para poder participar de processos catabólicos, precisam perder esse grupo. 
 
A maior parte dos aminoácidos é metabolizada no fígado. Parte da amônia, assim gerada, é reciclada e empregada em uma grande 
variedade de processos biossintéticos. A amônia em excesso é transportada até o fígado (na forma de grupos amino) para a conversão 
em ureia para a excreção. O Ciclo da ureia só ocorre no rim. 
A excreção do Nitrogênio e o Ciclo da Ureia 
Quando não são empregados para a síntese de novos aminoácidos ou de outros componentes nitrogenados, os grupos amino são 
destinados à formação de um único produto final, a ureia. A ureia é produzida a partir da amônia nas mitocôndrias dos hepatócitos, por 
meio do ciclo da ureia. 
O ciclo começa nas mitocôndrias das células do fígado, mas três dos passos subsequentes acontecem no citosol. A amônia, presente no 
interior da matriz das mitocôndrias hepática é reunida com CO2 (na forma de HCO3-) produzido pelo ciclo de Krebs para formar o 
carbamoil fosfato. Essa reação, dependente de ATP, é catalisada pela enzima carbamoil fosfato sintetase I, uma enzima regulatória. 
 
O Ciclo da Ureia possui 4 passos enzimáticos: 
1. A ornitina recebe o grupo carbamil do carbamil fosfato e forma a citrulina, com a liberação de Pi. Essa reação é catalisada pela 
enzima ornitina-transcarbamoilase 
2. Um segundo grupo amido, originado do aspartato, é adicionado à citrulina, formando argininosuccinato. Essa reação é 
catalisada pela enzima citosólica arginino succinato sintetase, e consome ATP. 
3. O argininsuccinato é rompido por uma argininosuccinase, liberando arginina e fumarato. 
4. A enzima citosólica arginase hidrolisa a arginina, formando ornitina e ureia 
 
As enzimas representadas: 1 (ornitina-transcarbamoilase); 2 (argininosuccinato sintetase); 3 (argininosuccinase); 4 (arginase) 
Interconexões entre o Ciclo da Ureia e o Ciclo de Krebs 
 
Distúrbios