Glicogenólise: Quebra do Glicogênio

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1 Bioquímica 
Glicogenólise 
Glicogenólise → Quebra do glicogênio 
Por que o corpo armazena glicogênio? 
• Ter uma reserva de glicose 
• Não se pode deixar que entre uma refeição e 
outra, a taxa de glicose caia muito 
o Hipoglicemia 
 
Fígado 
• Guarda glicogênio e quando necessário quebra 
as moléculas de glicogênio em glicose 
• As moléculas de glicose podem ser enviadas, 
pelo fígado, para o sangue 
 
Músculo 
• Estoca glicogênio para ser utilizado quando 
estamos em atividade muscular 
• Precisa de energia 
 
Usar o glicogênio implica em liberar a glicose 
Pois o glicogênio é feito de uma glicose ligada a 
outra 
 
Glicogenólise 
Processo pelo qual a célula libera glicoses que 
formam o glicogênio 
 
Glicogênese X Glicogenólise 
Glicogênese: 
A célula investe 1 ATP e 1 UTP 
 
Glicogenólise: 
• Não ocorre gasto de energia 
• Porque a reação parte de um nível > energia para 
um de < energia 
• 3 enzimas participam da degradação do 
glicogênio 
o Glicogênio fosofrilase 
o Enzima desramificadora 
o Fosfoglicomutase 
• Liberando glicoses das ramificações externas do 
glicogênio 
 
Fosforólise 
• A célula usa 1 Pi para retirar a glicose do 
glicogênio 
o Quebra as moléculas de glicose na Ligação 
a-1,4 
• O Pi se liga ao C1 da glicose, formando glicose 
1-fosfato 
o Enzima: Glicogênio Fosforilase 
 
 
 
 
 
2 Bioquímica 
O glicogênio perdeu 1 glicose 
Glicogênio (n-1 glicoses) 
 
Fosforólise é diferente da Hidrólise das ligações 
glicosídicas (amilase) 
 
 
 
 
 
 
Fosforólise é diferente da Hidrólise das ligações 
glicosídicas (amilase) 
 
Parte da energia da ligação glicosídica é preservada 
pela formação do éster de fosfato 
o Glicose – 1 – fosfato 
 
A glicose já sai ligada ao fosfato 
o Ela não consegue passar pela membrana da 
célula 
o A glicose fica presa dentro da célula 
 
Importante para geração de energia no músculo 
o Quando o músculo quebra a glicose, ela deve 
permanecer no músculo e não ser jogada na 
corrente sanguínea 
 
Se a glicose fosse liberada de forma livre, sem 
fosfato (hidrólise), o fosfato teria que ser ligado 
depois 
O fosfato viria de 1 ATP 
Gasto de energia 
 
A glicose -1- fosfato não é intermediário da glicólise 
Glicose -6- fosfato 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 Bioquímica 
A célula muda o fosfato do C1 para o C6 
Glicose -6-fosfato 
Enzima: Fosfoglicomutase 
 
A célula muda o fosfato do C1 para o C6 
Glicose -6-fosfato 
Enzima: Fosfoglicomutase 
 
 
Se a glicogenólise ocorreu no músculo: 
O processo acabou!!! 
A célula liberou glicose 6-P pra entrar na glicólise e 
liberar energia para o músculo 
 
Se a glicogenólise ocorreu no fígado: 
O fígado precisa liberar a glicose em sua forma pura 
na corrente sanguínea 
 
 
 
 
 
 
 
Fígado 
O fosfato é retirado da glicose 6-fosfato, formando 
uma glicose pura para ser jogada na corrente 
sanguínea 
o Enzima: glicose-6-fosfatase 
 
 
o Retículo Endoplasmático Liso: Lúmen 
o 4 Proteínas: transportadores (T1, T2 e T3) 
GLUT2 
o 1 Enzima: Glicose -6- fosfatase 
 
 
 
o Glicose 6-P: entra no lúmen do RE (T1) 
o Enzima glicose 6-fosfatase: hidrolisa a glicose – 
6P (Pi + Glicose) 
o Pi: volta ao citosol (T3) 
o Glicose: volta ao citosol (T2) 
o Glicose é transportada pela GLUT2 para a 
corrente sanguínea 
 
O processo ocorre naturalmente das extremidades 
para o centro 
O glicogênio é uma molécula muito ramificada 
 
 
 
 
 
4 Bioquímica 
O que acontece quando se chega em uma 
ramificação? 
Onde existe a ramificação a ligação é do tipo α-1,6 
A glicogênio fosforilase só atua nas ligações α-1,4 
o Retira glicose do glicogênio 
 
 
Como a célula faz quando se aproxima dessas 
ramificações? 
A glicogênio fosforilase age repetidamente sobre as 
extremidades não redutoras das ramificações do 
glicogênio 
Até alcançar um ponto de 4 resíduos de glicose de 
um ponto de ramificação α-1,6 
 
 
No ponto da ramificação a Enzima Desramificadora 
oligo (a-1,6) a (a-1,4) glican-transferase transfere 3 
resíduos de glicose da ramificação para uma 
extremidade não redutora (a-1,4). 
Glicogênio fosforilase age nas ligações a- 1,4. 
 
O resíduo remanescente no ponto de ramificação, 
em ligação (a-1,6) é liberado na forma de glicose 
livre. 
Pela atividade de glicosidase da mesma enzima. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 Bioquímica 
Resumo: 
Ao contrário da glicogênese 
Não é preciso investir ATP ou UTP 
A reação já parte de um nível de energia > para um 
< 
Se a glicogenólise ocorrer no músculo 
O metabolismo encerra em glicose -6- P 
O P evita que a glicose saía da célula muscular 
A glicose -6- P é um intermediário da glicólise e 
pode entrar nela a qualquer momento 
Se a glicogenólise ocorrer no fígado 
A glicose deve ser liberada na corrente sanguínea 
O P deve ser retirado da glicose -6- P no lúmen do 
REL 
O glicogênio é muito ramificado 
As glicoses são liberadas por fosforólise a partir das 
extremidades 
Quando se aproxima da ramificação 
Resíduos de glicose são transferidos para as 
extremidades e o processo continua 
 
Regulação 
Glicogênese X Glicogenolise 
Regulação da glicogênio fosforilase 
Regulação da glicogênio sintase 
 
Glicogênio fosforilase 
Regulação alostérica e hormonal 
A glicogênio fosforilase existe em duas formas 
interconversíveis 
o Glicogênio fosforilase a (cataliticamente ativa) 
o Glicogênio fosforilase b (menos ativa) 
 
No músculo em repouso: 
o A Glicogênio fosforilase b predomina 
 
Sob atividade muscular intensa: 
o A adrenalina desencadeia a fosforilação de um 
resíduo específico de Ser na glicogênio 
fosforilase b, convertendo-a em sua forma mais 
ativa (Glicogênio fosforilase a). 
o Enzima: Fosforilase-b-cinase 
 
 
Quando o músculo retorna ao repouso: 
o Enzima: fosforilase-a-fosfatase (PP1) 
o Remove os grupos fosfatos da fosforilase a, 
o convertendo-a em sua forma menos ativa 
(fosforilase b) 
 
No fígado: 
Quando o nível de glicose sanguínea está muito 
baixo, o glucagon ativa a enzima fosforilase-b-
cinase, que converte a fosforilase b em sua forma 
ativa (fosforilase a) 
Quando o nível retorna ao normal, a glicose entra 
nos hepatócitos e se liga a um sítio alostérico 
inibitório da fosforilase a, ativando a enzima 
fosforilase-a-fosfatase a desfosforilar a fosfatase a, 
convertendo-a em sua forma inativa (fosforilase b) 
 
 
 
 
 
6 Bioquímica 
Glicogênio sintase 
Regulação por fosforilação e desfosforilação 
A glicogênio sintase também existe em duas formas 
o Glicogênio sintase a (cataliticamente ativa): Não 
fosforilada 
o Glicogênio sintase b inativa na ausência de 
glicose: Fosforilada 
 
Na ausência de insulina 
Pode ser fosforilada em vários resíduos de Ser por 
pelo menos 11 proteínas-cinases diferentes 
A mais importante: glicogênio-sintase- 
cinase 3 (GSK3) 
Fosforila a glicogênio sintase em resíduos 
de Ser, inativando-a 
 
 
Na presença de insulina e glicose 
A enzima fosfoproteína-fosfatase 1 (PP1) ativa a 
remoção de 3 grupos fosfatos da glicogênio sintase 
b, convertendo-a para sua forma ativa (glicogênio 
sintase a)