Metabolismo do glicogênio

Prévia do material em texto

1 BIOQUÍMICA Natasha Ferreira ATM 25 
 
CONCEITOS 
Estado Absortivo ⇢ Estado logo após uma 
refeição, com ↥ oferta de Glicose. “Estado 
alimentado” 
Estado Pós-Absortivo ⇢ Estado entre a 
ingestão de alimentos. É o estado não 
alimentado de até 12 horas após refeição. 
Estado de Jejum/Inanição ⇢ Estado não 
alimentado prolongado após 18h à 24h de 
privação alimentar ou mais. 
Glicogênese⇢ Síntese de glicogênio a partir de 
glicose 
Glicogenólise⇢ Degradação de glicogênio para 
liberar glicose 
Gliconeogênese⇢ Síntese ou produção de 
gliose a partir de fontes não glicsídicas, como 
lactato, glicerol ou aminoácidos. 
Amido x Glicogênio⇢ Diferenças 
Ambos são polímeros de glicose. O amido é 
uma reserva vegetal (plantas), já o glicogênio é 
reserva animal (humanos). 
Quando ingerimos amido, ele logo é 
degradado pela amilase salivar. 
Glicogênio⇢ Macromolécula formada por 
glicose. Possui uma cadeia linear, porém com 
 
diversas ramificações. Na cadeia, as glicoses 
ligam-se, através da ligação α, 1-4, pois ela 
encontra-se entre o Carbono 1 de uma moléc. 
glicose e o Carbono 4 de outra. 
É na cadeia linear que a Glicogênio sintase e a 
Glicogênio fosforilase agem. 
Já nas ramificações elas se ligam pela ligação 
α, 1-6. É nelas que as enzimas reamificadoras 
e desramificadoras agem. 
FUNCÃO DO GLICOGÊNIO 
É armazenado nos músculos e fígado, porém 
há uma diferença quanto a isso. 
 Músculo 
Sofre glicogenólise, gerando a 
 
Glicose-6-fosfato 
 
Gera ATP única e exclusivamente para o 
músculo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 BIOQUÍMICA Natasha Ferreira ATM 25 
 Fígado 
Sofre glicogenolise gerando a 
 
Glicose-6-fosfato 
 
Transforma-se em Glicose, que é enviada para 
o sangue na tentativa de manter a 
homeostasia. 
 
 
GLICOGÊNESE 
É ativada no músculo e no fígado, após uma 
refeição, pois houve oferta de glicose. 
 Fígado 
» É rico em receptores GLUT 2, de alta 
capacidade e baixa afinidade, ou seja, 
transporta glicose para dentro do 
fígado em altas quantidades (excesso). 
» É rico em Glicoquinase (fosforillar, 
possui um ↥ Km, por isso precisa de 
uma quantidade muito grande de 
substrato para exercer maior atividade 
catalítica). É por esse fator que o 
Fígado não consegue reter a glicose, 
liberando-a no sangue. 
» Altas concentrações de Glicose-6-
fosfato após uma refeição, “força” a 
glicose a ir para a via da Glicólise, ou 
via das pentoses e a glicogênese. 
Na glicogênese, o núcleo do glicogênio 
(Primer), recebe a molécula de UDP-glicose 
para aumentar seu tamanho. Entretanto, para 
ser formado o UDP-glicose, ocorre algumas 
reações antes. 
Glicose-6-fosfato é convertida 
 
Glicose-1-fosfato que transforma-se em 
 
Uridinadifosfato-glicose (UDP-glicose) 
 
Ela é transferida para as ligações ramificadas 
da molécula de Glicogênio 
 
Após algum tempo, essa ramificação precisa 
ser ramificada em uma nova ligação 
E ai entra uma enzima ramificadora, a 
Translico-sidase para exercer essa função 
 
↠ Após essas reações, a síntese de Glicogênio 
continua. 
↠ Essa reação consome UTP (energia) para 
ocorrer. 
 
 
 
Glicose-6-fosfatase 
Glicogênio Fosforilase: Torna-se ativa 
quando fosforliada. 
Glicogênio Sintase: Torna-se ativa 
(Fosfoproteína-fosfatase-1) quando 
desfosforilada. 
↠ Essa relação é importante pois, 
quando houver ↥ Proteína-cinase, ela 
vai estimular a fosforilação, ativando 
a degradação de glicogênio e inibindo 
a sua síntese. 
 
 
 
Fosfoglicomutase 
UDP-glicose 
pirofosforilase 
Glicogênio-sintase 
 
3 BIOQUÍMICA Natasha Ferreira ATM 25 
Relação da Gliconeogênese com a Lipogênese 
A Glicose-6-fosfato em excesso no Fígado, 
além de necessária para reestabelecer as 
reservas de glicogênio (energia), serve 
também para síntese de Ác. Graxos e 
triglicerídeos (transportados até o tec. 
Adiposo para serem armazenados). 
A Hiperglicemia no estado absortivo promove 
a utilização de glicose pelo músculo para 
síntese e armazenamento de glicogênio e no 
tec. Adiposo como fonte de Glicerol, para 
biossíntese de triglicerídeos. 
OBS: Lipogênese é a síntese de ác. graxos e 
triglicerídeos!! 
GLICOGENÓLISE 
Remoção dos resíduos de glicose do polímero 
de glicogênio 
 
Glicose-1-fosfato é transformada em 
 
Glicose-6-fosfato que possui 2 destinos devido 
a ação das enzimas desramificadoras 
Transglicose e Glicosidade 
 
 
 
 
 
 
 
 
Hormônios envolvidos no controle da Glicólise 
 Glucagon: Vem das Céls. α-Pancreáticas 
» Estímulo inicial é Hipoglicemia 
» Efeito na glicogenólise é sua rápida 
ativação. 
 Epinefrina: Vem da Medula Adrenal 
» Estímulo inicial é estresse agudo e 
hipoglicemia 
» Efeito na glicgenólise é sua rápida 
ativação. 
 Cortisol: Vem do Córtex Adrenal 
» Estímulo inicial é estress crônico 
» Efeito na glicogenólise é sua ativação 
crônica 
 Insulina: Vem das Céls. β-Pancreáticas 
» Estímulo inicial é Hiperglicemia 
» Efeito na glicogenólise é sua inibição. 
Mecanismo de Ação do Glucagon 
 
O Glucagon, no fígado, liga-se em seu receptor 
de membrana, a qual ativa uma proteína Gs. 
Esta, ativa a Adenilato ciclase que vai gerar o 
AMPc, que por sua vez vai tornar uma 
proteína-cinase dependente de AMPc ativa 
(PKA) 
Essa PKA ativa vai fosforilar a glicogênio-
sintase, tornando-a inativa, o que ↧ síntese de 
glicogênio. Ao mesmo tempo, ela fosforila a 
enzima Glicogênio-fosforilase, ativando-a, o 
Glicogênio fosforilase 
Fosfoglicomutase 
Fígado 
Pode sofrer ação da 
Glicose-6-fosfatase 
que transforma-a em 
glicose e a envia 
para o sangue 
Músculo 
Produz ATP para sua 
ação (Via glicolítica) 
Ocorre somente no Fígado, pois o músculo 
não possui receptores de Glucagon. 
 
 
4 BIOQUÍMICA Natasha Ferreira ATM 25 
que estimula a Glicogenólise (degradação de 
glicogênio até glicose-6-fosfato). 
Após uma refeição, a glicogenólise hepática 
precisa ser diminuída, assim como os níveis de 
Glucagon, visto que há um aumento da glicose 
sanguínea. Os mecanismos envolvidos na 
terminação da resposta do Glucagon são: 
» Hidrólise do GTP na subunidade α 
(inativa a prot. Gs) 
» Hidrólise do AMPc pela fofodiesterase 
em AMP (não ativa a PKA) 
» Atividade da Fosfoproteína-fosfatase-1 
(Glicogênio-sintase) 
 
 
 
Mecanismo de Ação da Epinefrina/Adrenalina 
 Fígado 
A adrenalina liga-se aos receptores α 
adrenérgicos, que ativam a proteína Gq. Esta 
vai ativar a Fosfolipase C e estimular o 
desmembramento de um fosfolipídeo de 
membrana (PIP2) em DAG e IP3. 
O IP3 estimula a liberação de Ca++ do retículo, 
que irá formar o Complexo Cálcio-
Calmodulina e ativar a PKC com o DAG. 
O complexo Ca/Calm. ativa a proteína-cinase 
dependente de calmodulina e essa, junto com 
 
a PKC torna Glicogênio-sintase inativa. Ainda, 
o mesmo complexo, ativa a fosforilase-
quinase, que ativa a Glicogênio-fosforilase, a 
qual estimula a Glicogenólise. 
 
 Músculo 
Uma sequência de 2º mensageiros auxiliam na 
ativação da Glicogênio-fosforilase, que vai 
estimular a Glicogenólise. 
O mecanismo hormonal, seja de Adrenalina ou 
Epinefrina, via receptores β, estimulam a 
formação de AMPc e a ativação de uma PKA, 
que vai ativar a fosforilase-quinase, a qual 
fosforila a Glicogênio-fosforilase, ativando-a., 
estimulando a Glicogenólise. 
Ainda, os mecanismos intracelulares contam 
com a participação de AMP (oriundo da 
degradação de ATP) e do Complexo Ca/Calm. 
É desprovido de receptores de 
Glucagon e de Glicose-6-fosfato e 
retém glicose para o met. Energéticomesmo durante a Hipoglicemia 
 
5 BIOQUÍMICA Natasha Ferreira ATM 25 
que estimulam a fosforilase-quinase a ativar 
a Glicogênio-fosforilase. 
 
Mecanismo de Ação da Insulina 
 
Com a ligação da Insulina em seu receptor, 
esta sofre dimerização e autofosforila-se. Com 
isso , há a fosforilação das proteínas efetoras, 
que possuem efeitos anti-glucagon. 
» ↥ GTPase: quebra do GTP em GDP 
» ↥ Fosfodiesterase: quebra AMPc em 
AMP 
» ↥ Fosfoproteína-fosfatase-1: 
desfosforila e ativa a glicogênio-
sintase. 
» ↥ Proteína Tirosina-cinase 
» Recrutamento de GLUT4 para a memb. 
plasmática: facilita a capacitação de 
recrutar a glicose para a glicogênese. 
DOENCAS DE ARMAZENAMENTO DE GLICOGÊNIO 
 
Von Gierke ⇢ Deficiência ocorre por conta da 
deficiência na glicose-6-fosfato, o que gera 
Hipoglicemia grave 
Cori ⇢ Doença ocorre por deficiência na 
enzima desramificadora, o que altera a 
estrutura do glicogênio 
Andersen⇢ Doença ocorre por deficiência na 
enzima ramificadora, o que altera a estrutura 
do glicogênio. 
Mc Ardle⇢ Doença ocorre por deficiência na 
enzima Fosforilase muscular, o que acarreta 
deposição excessiva de glicogênio no músculo. 
Hers⇢ Doença é causada por deficiência na 
enzima fosforilase hepática, gerando 
Hipoglicemia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ela ativa a Glicogênese e ocorre 
principalmente em Céls. musculares e 
hepáticas 
 
6 BIOQUÍMICA Natasha Ferreira ATM 25 
REGULACÃO DA GLICOGENÓLISE E 
GLICOGÊNESE 
Corresponde a função do glicogênio em cada 
tecido. 
 Fígado 
Estado Reguladores Resp.tecido 
Jejum Sangue: ↥ Glucagon, 
↧ Insulina 
Tecido: ↥AMPc 
↥ G(nólise) 
↧ G(gênese) 
Refeição com 
carboidrato 
Sangue: ↧ Glucagon, 
↥ Insulina, ↥ Glicose 
Tecido: ↧ AMPc 
↧G(nólise) 
↥ G(gênese) 
Exercício e 
estresse 
Sangue: ↥ Adrenalina 
Tecido: ↧ AMPc, ↧ 
Ca/Calm. 
↥ G(nólise) 
↧ G(gênese) 
 
 Músculo 
Estado Reguladores Resp.tecido 
Jejum Sangue: ↧ Insulina 
 
↧ Transp. 
Glicose 
↧ G(gênese) 
Refeição com 
carboidrato 
Sangue: ↥ Insulina 
 
↥ G(gênese) 
↥ Transp. 
Glicose 
Exercício Sangue: ↥ Adrenalina 
Tecido: ↥ AMPc, 
↥AMP (ATP degradado 
c/ exerc.) ↥Ca/Calm. 
↥ G(nólise) 
↧ G(gênese) 
↥ Glicólise 
 
OBS: Recém-nascidos pré-maturos possuem 
tendência a desenvolver Hipoglicemia. O 
glicogênio hepático é de extrema importância 
nesses casos, para garantir o pleno 
desenvolvimento do feto e a homeostasia.