Glicogênese e glicogenólise

Prévia do material em texto

GLICOGÊNESE
Metabolismo do glicogênio
Destinos da glicose:
 Primer ou iniciador
Glicogênio:
É um polissacarídeo de glicose armazenado em grânulos e ligados por ligação glicosídica.
PONTO DE RAMIFICAÇÃO
· Compõe até 10% da massa do fígado
· Repõe glicose no sangue
· “Abastecer” todos os tecidos
· Compõe até 2% da massa do músculo
· Reserva para síntese de ATP durante atividade muscular
· Consumo próprio do músculo
Glicogênese – síntese de glicogênio
Glicogenólise – degradação de glicogênio
Glicogenólise e Glicogênese ocorrem continuamente nas células e precisa haver equilíbrio
Gligogênese:
· Síntese do glicogênio
· Ocorre no citoplasma celular
· Proeminente no fígado e músculos esqueléticos
· Glicogênese hepática: período pós-prandial (após refeição)
· Glicogênese muscular: repouso
Requer:
· ATP para fosforilação da glicose
· UTP (uridina trifosfato) como transportador da glicose
· Primer (ou iniciador) – fragmento de glicogênio, proveniente da glicogenina, aceptor de novas unidades de glicose, é o núcleo do glicogênio
· Glicogenina Tyr OH = união de glicose
Etapas:
· 1ª Etapa: Fosforilação da glicose 
· 2ª Etapa: Conversão da glicose-6-fosfato em glicose-1-fosfato 
· 3ª Etapa: Formação da UDP-glicose 
· 4ª Etapa: Alongamento das cadeias lineares do primer 
· 5ª Etapa: Formação das ramificações
1ª Etapa: Fosforilação da glicose 
Glicose (substrato) passa por uma reação enzimática (hexoquinase ou glicoquinase) na qual acontece a fosforilação da glicose (adição de grupo fosfato à glicose) transformando-a em Glicose-6-fosfato (produto). O fosfato vem da coenzima ATP (doa um para a molécula de glicose). Além disso, o magnésio (Mg²) atua como cofator.
2ª Etapa: Conversão da glicose-6-fosfato em glicose-1-fosfato 
Glicose-6-fosfato (substrato) passa por uma reação enzimática (fosfoglicomutase, que pode ser via dupla) transformando-a em glicose-1-fosfato (produto). Ocorre apenas uma reorganização molecular. Não tem participação de coenzimas e nem cofator.
3ª Etapa: Formação da UDP-glicose 
Glicose-1-fosfato (substrato) passa por uma ação enzimática (UDP-Glicose pirofosforilase) em uma reação de fusão da glicose-1-fosfato com uma molécula de UTP (também é substrato) no primeiro fosfato.
Hidrólise do UTP fornece energia para o processo. 2 fosfatos são eliminados
Após isso, ocorre a formação da UDP-Glicose (produto)
UTP
3 fosfatos (amarelo)
4ª Etapa: Alongamento das cadeias lineares do primer UDP-Glicose tem energia suficiente para se ligar às cadeias do glicogênio. Para acontecer a ligação da UDP-Glicose ao glicogênio, precisa remover a Uridina, e isso será mediada pela enzima glicogênio-sintase. Ela une a UDP-glicose ao resíduo de glicogênio e remove a Uridina (2 fosfatos eliminados). Isso acontece constantemente, aumentando as cadeias e o estoque de glicogênio.
Essa enzima está associada à formação de ligações α14. São ligações por meio das quais ocorre a ligação glicosídica entre o carbono 1 e carbono 4.
Cadeias muito longas não são tão benéficas, pois possuem baixa solubilidade, sendo assim, ocorre a 5ª etapa.
5ª Etapa: Formação das ramificações
Todas as vezes que a cadeira estiver muito longa, uma enzima [glicosil-(46) transferase] quebra a ligação α14 e liga uma parte à α16.
Enzima de ramificação do glicogênio [glicosil-(4→6) transferase]
· Forma um ponto de ramificação em uma cadeia contendo mais de 11 resíduos de glicose
· Rompe uma ligação α14 e transfere para o carbono 6 de um resíduo da glicose, criando nova ramificação
· Efeito biológico: glicogênio mais solúvel
· Forma ligações α1→6
GLICOGENÓLISE
· Degradação do glicogênio
· Ocorre no citoplasma celular
· Glicogenólise hepática: jejum – libera para qualquer órgão e qualquer parte do corpo
· Glicogenólise muscular: atividade física – apenas consumo próprio
Etapas:
· 1ª etapa: Fosforólise do glicogênio
· 2ª etapa: Desramificação do glicogênio
· 3ª etapa: Conversão da glicose-1-fosfato em glicose-6-fosfato
Uma molécula de glicose (glicose-1-fosfato) se solta da cadeia linear através de uma enzima que quebra essa ligação glicosídica α14. Essa glicose precisa sofrer uma fosforilação.
Esse processo de quebra da molécula de glicose ocorre por um longo período
O processo de quebra só é interrompido quando houver uma ramificação com apenas 4 moléculas de glicose. Nesse momento, uma outra enzima realiza a quebra da ligação α16 na base. Antes de realizar essa quebra da ligação α16, ela transfere as 3 primeiras moléculas de glicose para conseguir de fato quebrar essa ligação na base.
É importante ressaltar que na quebra da ligação glicosídica α16, a molécula é liberada apenas como glicose, e não como glicose-1-fosfato. Na quebra α14, é como glicose-1-fosfato.
1ª Etapa: Fosforólise do glicogênio
A primeira etapa está associada à quebra das cadeias lineares α14. Quando ocorre essa quebra, resulta na liberação de glicose-1-fosfato. Nessa etapa, o substrato da enzima (glicogênio fosforilase) é a própria molécula de glicogênio. Essa enzima “ataca” o glicogênio na ligação α14 e depende do Pi (fosfato inorgânico) para se unir ao resíduo de glicose que é liberado, ou seja, essa glicose só é liberada com a fusão do fosfato. Por isso, ele se adere formando a glicose-1-fosfato.
Esse processo acontece inúmeras vezes na cadeia linear enquanto for longa, a ramificação só começa a ser quebrada quando houver cerca de 4 moléculas de glicose na cadeia.
2ª etapa: Desramificação do glicogênio
A enzima é bifuncional:
Atividade de transferase:
· Remove 3 resíduos de glicose da ramificação e liga em outra através de ligação α1,4
Atividade de glicosidase:
· Hidrolisa a glicose da ramificação unida por ligação α1,6 liberando glicose livre
.
3ª etapa: Conversão da glicose-1-fosfato em glicose-6-fosfato
Isso acontece porque a glicose-6-fosfato possui maior facilidade para entrar em outras vias de metabolismo. A enzima fosfoglicomutase apenas muda a conformação dela.
Regulação da síntese e degradação do glicogênio
Quebra das ligações da cadeia linear. Atua na síntese do glicogênio
(Quebra do glicogênio) – glicogenólise