Metabolismo do glicogênio

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CONSIDERAÇÕES: 
• O excesso de glicose é convertido em formas poliméricas 
de armazenamento = glicogênio (vertebrados e bactérias) 
• O glicogênio é encontrado principalmente nos músculos 
esqueléticos [2% de seu peso] e no fígado [10% de seu peso] 
• O glicogênio muscular fornece uma fonte de energia rápida, 
sendo exaurido em aproximadamente 1 hora de atividade 
intensa (consumo próprio; não é exportado) 
• O glicogênio hepático mantém a glicemia corporal 
(reservatório de glicose para outros tecidos), sendo exaurido 
num período de 12-24 horas 
 
 
 
 
 
 
ESTRUTURA E ARMAZENAMENTO DO GLICOGÊNIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Homopolissacarídeo armazenado na forma de grânulos 
citoplasmáticos. Sua partícula básica (partícula β) é formada 
por 55000 resíduos de glicose unidos por ligações glicosídicas 
α-1,4 e apresenta ramificações - a cada 8-12 resíduos de glicose 
- unidas por ligações α-1,6. De 20 a 40 partículas β agrupam-se 
para formar as rosetas α, que são facilmente visíveis ao M.O. 
 
 
 
Quebra do glicogênio em 
glicose-6-fosfato 
 
Enzimas envolvidas: 
▪ Glicogênio-fosforilase 
▪ Enzima de desramificação 
▪ Fosfoglicomutase 
 
1. Glicogênio-fosforilase 
Catalisa a fosforólise do glicogênio (quebra de ligação pelo 
“ataque” de um fosfato inorgânico), sendo o produto final de sua 
ação a glicose-1-fosfato. Atua na quebra de ligações α-1,4 entre 
resíduos de glicose de uma extremidade não-redutora, agindo 
inicialmente até sobrarem 4 resíduos antes do ponto de 
ramificação 
 
2. Enzima de desramificação 
Catalisa duas reações sucessivas que removem as ramificações: 
(1) Transferência de um “bloco” de 3 resíduos de glicose da 
extremidade não-redutora para a cadeia linear 
(2) Quebra da ligação α-1,6 no ponto de ramificação, 
ocasionando liberação de glicose livre (!) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
➔ Fosfoglicomutase 
Catalisa a conversão da glicose-1-fosfato em glicose-6-fosfato. 
Inicialmente, ocorre a transferência de um grupo fosforil (de um 
resíduo de Ser da própria enzima) para a glicose-1-fosfato, 
transformando-a temporariamente em glicose 1,6-bifosfato. 
Após isso, o grupo fosforil do C1 é retransferido para a enzima, 
resultando em glicose-6-fosfato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Síntese de glicogênio a partir de glicose-6-fosfato. Envolve os 
nucleotídeos de açúcar (C anômero do açúcar unido a um nucleotídeo 
por meio de ligação estér de fosfato) 
Enzimas envolvidas: 
▪ Pirofosforilase (UDP-glicose pirofosforilase) 
▪ Glicogêniosintase 
▪ Enzima de ramificação do glicogênio 
‘ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Metabolismo do glicogênio 
A glicose em sua forma fosforilada (glicose-6-fosfato) 
pode dar início a três vias distintas: (1) glicogênese; (2) via 
glicolítica (uso da glicose para fornecimento de energia para 
todo o corpo) e (3) via das pentoses fosfato 
 
Atenção! IMPORTÂNCIA DA POLIMERIZAÇÃO DA GLICOSE 
Evita alterações osmóticas celulares 
➔ Glicose dissolvida em um hepatócito = 0,4 M 
➔ Glicose polimerizada (mesma massa) = 0,01µM 
 
 
GLICOGENÓLISE 
Observação: Como o fígado fornece glicose para o sangue, ele 
apresenta uma enzima chamada glicose-6-fosfatase, ausente no 
músculo esquelético. Sua função é desfosforilar a glicose-6-
fosfato, transformando-a em glicose livre (capaz de atravessar 
a membrana plasmática dos hepatócitos) 
 
GLICOGÊNESE 
Bruna Larissa → MED 52 
*Obs: Primeiramente, a glicose-6-fosfato é convertida em 
glicose-1-fosfato pela ação da enzima fosfoglicomutase 
 
1. Pirofosforilase 
Catalisa a conversão da glicose-1-fosfato em UDP-glicose: a 
G1P une-se com uma molécula de UTP (uridina-trifosfato; 
semelhante ao ATP mas com mudança da base nitrogenada), 
resultando em UDP-glicose e PPi (pirofosfato) 
 
 
 
 
 
 
*liberação de dois fosfatos livres pela hidrólise do PPi catalisada pela 
pirofosfatase orgânica 
 
2. Glicogênio-sintase 
Catalisa a transferência do resíduo de glicose da UDP-glicose, 
para a OH do C4 de uma extremidade não redutora de uma 
molécula de glicogênio pré-existente, aumentando sua cadeia. 
 
3. Enzima de ramificação do glicogênio 
Catalisa a formação de novas ramificações a partir da 
transferência de um fragmento terminal com 6 ou 7 resíduos de 
glicose (de uma extremidade não redutora contendo pelo menos 
11 resíduos) para a OH do C6 de um resíduo de glicose em uma 
posição mais interna da cadeia. Assim, diferentemente da 
glicogênio-sintase, ela é capaz de formar ligações α-1,6 
 
Atenção: A glicogênio-sintase não é capaz de iniciar a síntese de 
uma nova molécula de glicogênio. Para isso, é necessária a ação 
de um primer: a glicogenina. Esta apresenta um radical de 
tirosina (Tyr194) cuja OH liga-se a um resíduo de glicose 
proveniente da UDP-glicose. A cadeia nascente formada pela 
glicogenina aumenta até a adição de mais 7 resíduos de 
glicose, a partir de quando forma um segmento inicial de 
glicogênio, permitindo a ação da glicogênio-sintase. 
 
 
 
A. GLICOGENÓLISE 
Ponto de regulação = glicogênio-fosforilase 
A enzima que catalisa a fosforólise do glicogênio em glicose-1-
fosfato existe em duas formas interconversíveis: a (cataliticamente 
ativa; fosforilada) e b (menos ativa; desfosforilada) 
ESTÍMULO À DEGRADAÇÃO DE GLICOGÊNIO 
 FÍGADO: glicemia = glucagon – estimula a conversão da 
fosforilase-b em fosforilase-a 
 MÚSCULO: atividade vigorosa (estresse; sinaliza a 
necessidade de combustível) = adrenalina (contra-
insulínica) – estimula a conversão da fosforilase-b em 
fosforilase-a 
 
Obs: A interconversão entre essas enzimas se dá pela fosforilação 
e desfosforilação: na forma mais ativa, os resíduos de Ser estão 
fosforilados; na forma menos ativa, há perda desses grupos fosforil 
 
B. GLICOGÊNESE 
Ponto de controle: glicogênio-sintase 
A enzima que catalisa a transferência de resíduos de glicose da 
UDP-glicose – aumentando uma cadeia de glicogênio pré-
existente – também existe em duas formas: a (mais ativa; 
desfosforilada) e b (menos ativa; fosforilada) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 glicemia = insulina – estimula a conversão da glicogênio-
sintase b em a 
 glicose-6-fosfato (excesso de glicose está associado à 
formação de glicogênio) – estimula a conversão da 
glicogênio-sintase b em a 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REGULAÇÃO