Glicogenólise: Processo de Degradação do Glicogênio

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Glicogenólise
O glicogênio é um polímero de glicose cuja
função principal é o armazenamento energético.
As vantagens em armazenar glicose na forma de
polímero é diminuir a osmolardidade bem como
facilitar o armazenamento. 
O processo de degradação do glicogênio,
chamado glicogenólise, ocorre á nível hepático e
muscular. No fígado, sua degradação visa manter
a glicemia durante o estado de jejum pelo
transporte da glicose livre ao sangue. Já no
músculo, a quebra do glicogênio visa fornecer
glicose, e, portanto, energia, para abastecer as
fibras musculares, possibilitando a contração
muscular quando a demanda energética
ultrapassa o aporte de oxigênio. 
GLICOGÊNIO FOSFORILASE
ENZIMA DESRAMIFICADORA 
FOSFOGLICOMUTASE 
A Glicogenólise consiste na sucessiva remoção de
resíduos de glicose, a partir da extremidade não
redutora da molécula. Esse processo conta com a
atuação de três principais enzimas:
Glicogenio fosforilase
Atua na extremidade não redutora da molécula
de glicogênio desfazendo a ligação alfa 1 – 4, ao
mesmo tempo que insere um fosfato inorgânico
na molécula, liberando um resíduo de glicose-1-
fosfato. Trata-se de uma enzima dependente do
piridoxal fosfato, derivado da vitamina B6. A ação
desta enzima prossegue ao longo da cadeia, mas
termina quatro resíduos de glicose antes de uma
ramificação da molécula, a partir do qual passa a
atuar outra enzima, a enzima desramificadora . 
O grande número de ramificações da molécula
de glicogênio possibilita a ação simultânea de
muitas moléculas de fosforilase em cada uma das
extremidades não redutoras.
O grande número de ramificações da molécula
de glicogênio possibilita a ação simultânea de
muitas moléculas de fosforilase em cada uma das
extremidades não redutoras.
Enzima desramificadora
Trata-se de uma enzima com atividade dupla.
Atuando como transferase, esta enzima transfere
3 dos 4 resíduos de glicose remanescentes junto
à ramificação para uma outra extremidade da
cadeia de glicogênio, formando uma nova ligação
alfa 1-4 onde a glicogênio fosforilase pode atuar.
Já sua ação de glicosidase atua desfazendo a
ligação alfa 1-6 que liga o resíduo de glicose
restante à cadeia principal.
Fosfoglicomutase
Incialmente transforma a glicose-1-fosfato
liberada da molécula de glicogênio em glicose-1,6-
bifosfato e, posteriormente, transforma esta em
glicose-6- fosfato, a qual pode entrar na via
glicolítica. 
No musculo, a glicose-6-fosfato entra na via
glicolítica formando lactato, ao passo que no
hepatócito é direcionada para o retículo
endoplasmático sendo transportada pelo T1
(transportador de glicose-6-fosfato). Assim, sofre
ação de uma enzima presente na membrana
interna da organela (glicose-6-fosfatase)
liberando a glicose livre. Já no citoplasma da
célula, a glicose vai ao sangue, via GLUT-2,
mantendo a glicemia.
Modulação da glicogenólise 
A enzima glicogênio fosforilase representa o
principal centro de regulação da glicogenólise.
Apresenta-se em dois estados conformacionais
distintos: glicogênio fosforilase-a (ativa) e
glicogênio fosforilase-b (inativa), correspondendo
à molécula fosforilada e desfosforilada da enzima,
respectivamente. 
A conformação da enzima ativa é acentuada pela
ligação de AMP e inibida pela atividade de ATP ou
glicose-6-fosfato. A enzima é também submetida
a modificações covalentes por fosforilação como
meio de regulação da sua atividade.
A enzima fosforilase fosfatase (PP1) atua
desfoforilando a glicogênio fosforilase, tornando
a inativa, enquanto a enzima fosoforilase quinase
atua fosforilando a glicogênio fosforilase
tornando-a ativa.
Quando em jejum, na presença do hormônio
glucagon, este atua estimulando a fosforilase
quinase que por sua vez garante a ativação do
glicogênio fosforilase, e, portanto, ativa a via de
glicogenólise. Essa ação do glucagon ocorre
somente no fígado, onde há receptor de
glucagon. No músculo, esse processo é
estimulado pela epinefrina, a qual também ativa a
fosforilase quinase, ativando a glicogênio
fosforilase e a glicogenólise.
Tanto o glicogênio quanto a epinefrina, ao se
acoplarem aos seus respectivos receptores,
desencadeiam uma cascata de sinalização
mediada pela ativação da proteína G, que culmina
na ativação da adenilato ciclase, formação de
AMP cíclico (AMPc) e ativação da proteína quinase
A (PKA). Esta fosforila várias moléculas, dentre as
quais está a fosforilase quinase, que por sua vez
fosforila a glicogênio fosforilase b (forma inativa),
ficando esta na sua forma ativa. Assim, acentua-
se a via glicogenolítica.
Ao mesmo tempo que, à nível muscular,
moduladores alostéricos positivos estimulam a
atuação do glicogênio fosforilase, como o
aumento da concentração de cálcio e maior
concentração de AMP. A capacidade dos íons
cálcio para regular a fosforilase quinase dá-se
através da função de uma das subunidades desta
enzima, a proteína calmodulina. A ligação desta
ao íon cálcio induz uma mudança conformacional
na calmodulina que acentua a atividade catalítica
da fosforilase quinase para o substrato, a
fosforilase-b. 
Outra forma de modulação presente no fígado
dá-se pelo excesso de glicose. Esta atua como
modulador alostérico negativo se ligando a um
sítio alostérico de fosforilase levando à exposição
dos resíduos de fosfato, facilitando a ação da
fosforilase fosfatase, diminuindo a atividade do
glicogênio fosforilase. Ao mesmo tempo, a ação
da insulina, cuja liberação pelo pâncreas ocorre
em estados hiperglicêmicos, inativa a glicogênio
sintase quinase permitindo a ação da PP1 sobre a
glicogênio sintase b. 
Referência: https://jaleko-files.s3-sa-east-1.amazonaws.com/apostila-
web/5f6e36b5d9bbd_Glicogenolise.pdf