Metabolismo do Glicogênio (5)

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Generalidades sobre o glicogênio 
A glicose é armazenada polimerizada e esta polimerização 
se dá na forma de glicogênio (vertebrados e bactérias) ou de 
amido (plantas). 
O glicogênio corresponde a 10% do peso do fígado e a 1-
2% do peso do músculo esquelético, mas o armazenamento 
maior se dá no músculo por termos quantitativos, pois o 
músculo ocupa mais espaço físico. 
Além disso, o fígado utiliza pouco do glicogênio armazenado 
para ele mesmo e muito para os demais tecidos para manter 
a glicemia do corpo. O contrário acontece no músculo, que 
utiliza seu glicogênio para seu próprio tecido. 
A importância da polimerização do glicogênio se dá para 
que se evitem alterações osmóticas celulares. Afinal, a glicose 
de um hepatócito dissolvida possui 0,4M de quantidade de 
substância, enquanto a mesma massa de glicose polimerizada 
possui 0,01 µM. 
A diferença entre amido e glicogênio são as ramificações 
presentes neles. Porém, sua estrutura geral é a mesma: 
resíduos de glicose ligadas entre si por ligações glicosídicas do 
tipo (α1→4), na cadeia principal, ou (α1→6), no início da 
ramificação. 
O armazenamento do glicogênio se dá por meio de rosetas 
alfa, que é subdividida em partículas básicas beta, que é 
constituída de resíduos de glicose (partículas de glicose 
constituídas do glicogênio). A partícula básica do glicogênio, a 
partícula b consiste em 55.000 resíduos de glicose. De 20 a 
40 dessas partículas se agrupam para formar as rosetas 
alfa, facilmente visíveis ao microscópio em amostras de 
tecidos de animais bem alimentados, mas que desaparecem 
apos um jejum de 24 horas. Uma partícula beta é considerada 
um glicogênio. 
 
 
Grânulos (rosetas) visíveis em microscopia 
 
A utilização do glicogênio, como já dito anteriormente, é 
feita por meio muscular ou hepático. Nos músculos, o 
glicogênio é exaurido em 1h de atividade intensa. Já no meio 
hepático, ele é exaurido entre 12-24h. 
 
Glicogenólise 
Glicogenólise é a quebra do glicogênio para a liberação de 
glicose. Essa lise sofre a ação de 3 enzimas: 
1. Glicogênio-fosforilase 
Ela age nas extremidades não-redutoras das ramificações. Ela 
catalisa a reação na qual uma ligação glicosídica (a1→4) entre 
dois resíduos de glicose em uma extremidade é atacada por 
um fosfato inorgânico (Pi) e uma partícula de glicose é liberada 
de maneira fosforilada. Em outras palavras, ela retira a glicose 
da cadeia principal, adiciona um fosfato na sua estrutura e a 
glicose é liberada na forma de glicose-1-fosfato. 
2. Enzima de desramificação do glicogênio 
Após a ação da glicogênio-fosforilase, as partículas 
restantes das ramificações (ligadas por α 1→4) são 
colocadas na “cadeia principal” e, em seguida, a ligação α 
1→6 é quebrada e a glicose restante é liberada para o meio 
externo na sua forma livre. 
 
 
Desenho esquemático da ação da glicogênio-fosfatase e da 
enzima de desramificação. 
 
 
3. Fosfoglicomutase 
Esta enzima, para finalizar, age nas glicose-1-fosfato 
presentes após a sua desconexão com o glicogênio. Ela, 
primeiramente, adiciona um fosfato (advindo da própria 
enzima) no açúcar, gerando a glicose-1,6-bifosfato. Em 
seguida, ela retira o fosfato no carbono 1, esse fosfato é 
retornado pra enzima e é formada a glicose-6-fosfato. 
 
Ação da fosfoglicomutase na conversão de glicose-1-
fosfato em glicose-6-fostato. 
Esse açúcar tem destinos diferentes dependendo do tipo 
celular. Na célula muscular esquelética, a última reação não 
ocorre e o músculo utiliza a glicose-1,6-bifosfato direto na 
reação de glicólise. Já na célula hepática, a glicose-6-fosfato 
sobre a ação da glicose-6-fosfatase, convertendo em glicose 
e esta é liberada na corrente sanguínea para a manutenção 
da glicemia. 
 
Glicogênese 
Importante: Nucleotídeos não servem só pra formar 
ácidos nucleicos. 
A glicogênese pode ocorrer em vários tecidos. O substrato 
inicial é a glicose-6-fosfato, sendo advindo da dieta ou da 
gliconeogênese. 
Primeiramente, há a conversão da glicose-6-fosfato em 
glicose-1-fosfato pela ação da enzima fosfoglicomutase e após 
isso, o substrato sofre a ação de 3 enzimas: 
 
1. Pirofosforilase 
Nas reações catalisadas pela pirofosforilase, a glicose-1-
fosfato une-se a uma molécula de UTP (semelhante ao ATP só 
que com a alteração da base nitrogenada), gerando a UDP-
glicose + pirofosfato (dois fosfatos livres). Essas reações 
estão expressas no esquema abaixo. 
 
Esquematização da ação da pirofosfatase 
 
2. Glicogênio-sintase 
Essa enzima promove a separação do UDP e da glicose e a 
ligação dela em um glicogênio pré-existente. 
E se não houver um glicogênio pré-existente? 
Há a ação da proteína Glicogenina que atua como iniciadora 
e “produz” glicogênio a partir de 8 moléculas de glicose. Após a 
formação inicial, a glicogênio-sintase pode funcionar sobre 
esse novo glicogênio normalmente. 
 
Esquematização da ação da glicogênio-sintase
 
3. Enzima de ramificação do glicogênio 
Essa enzima é responsável por formar as ramificações. 
Diferentemente da enzima anterior, esta é capaz de formar 
as ligações (a1→6), características de ramificações. 
Importância da ramificação 
Ela torna a molécula mais solúvel e aumenta os sítios de ligação 
para a glicogênio-fosforilase e glicogênio-sintase. 
 
Regulação da glicogenólise 
 
Esquematização dos mecanismos de regulação da glicogenólise. 
 
Há a existência de dois tipos de fosforilase: A fosforilase 
beta (forma menos ativa) e a fosforilase alfa (forma ativa). O 
organismo utiliza conversão dessas duas formas para regular 
o nível da glicogenólise. 
 
Quando o nível de glicose no sangue diminui, há a liberação 
de glucagon e isso estimula a conversão da fosforilase beta 
para a alfa, afinal, a alfa permite maior lise do glicogênio para 
ceder glicose para o organismo. 
Quando a pessoa tem fome, o seu nível de stress aumenta 
– resultante da liberação de adrenalina – e isto aumenta a 
conversão de beta→alfa. 
Obs: há gasto de energia na conversão beta→alfa 
 
Regulação da glicogênese 
 
Esquematização dos mecanismos de regulação da glicogênese. 
 
Igualmente à fosforilase, a glicogênio-sintase possui uma 
forma inativa (beta) e forma ativa (alfa). O aumento da insulina 
promove a conversão beta→alfa. Além disso, o aumento da 
glicose-6-fosfato promove a formação de glicogênio, logo, 
promove a conversão beta→alfa.