METABOLISMO DO GLICOGÊNIO

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METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
-Possui 2 vias: via glicogênese (síntese de glicogênio) e via glicogenólise (degradação de glicogênio). 
OBS.: não confundir com glicólise, degradação da glicose em piruvato, e neoglicogênese, síntese da glicose! 
· Glicose: osmoticamente ativa = atrai água; 
-Quimicamente reativa = carboidrato redutor. 
 X
· Glicogênio: é menos osmoticamente reativo = atrai menos água; 
-É inerte = não é reativo = não é redutor. 
-É sintetizado no músculo e no fígado quando a glicemia está alta, estimulado pela insulina. TODAS as células podem sintetizar glicogênio, mas os dois principais estoques são o músculo e o fígado. 
-Estrutura: homopolissacarídeo de glicose unidos por ligação glicosídica do tipo alfa 1,4 e com ramificações com ligações do tipo alfa 1,6. 
-Glicogênio muscular: usado como reserva energética para a síntese de ATP durante a contração muscular.
-Glicogênio hepático: mantém a concentração de glicose sanguínea normal, especialmente durante o início do jejum. 
· Glicemia: normal = 4mM regulada pelo hormônio glucagon, durante períodos de jejum.
-Baixa: convulsão = coma = morte. 
-Alta: glicação de proteínas = AGE’s (causa a perda da função das proteínas) = morte regulada pelo hormônio insulina. 
1. Glucagon: estimula a neoglicogênese (proteínas piruvato glicose) e a glicogenólise (glicogênio glicose) no fígado, fazendo com que a glicose formada seja transportada para a circulação sistêmica pelo GLUT-2. 
-A glicogenólise também é estimulada pelo hormônio adrenalina, no músculo. 
-Doença de Von Gierke: impede a glicogenólise, devido à falha na enzima glicose-6-fosfatase – causa hipoglicemia e hepatomegalia. 
2. Insulina: estimula a glicogênese (glicose glicogênio) no fígado, a captação e o transporte de glicose pelo GLUT-4 até o músculo, estimulando a glicogênese no músculo. 
-Doença de Pompe: falha na enzima desramificadora, que impede a glicogenólise, causando o acúmulo de glicogênio no músculo. 
· Glicogênese: glicose glicogênio. Regulada por 2 enzimas: 
-Glicogênio Fosforilase: fosforilada ativa/ desfosforilada inativa. 
-Glicogênio Sintase: fosforilada inativa/ desfosforilada ativa. 
-Qual o efeito de não conseguir quebrar o glicogênio no fígado? – A concentração de glicose diminui = hipoglicemia em um período de jejum. 
-A insulina estimula a síntese de glicogênio no fígado, o glucagon estimula a quebra no fígado e o hormônio adrenalina estimula a quebra de glicogênio no músculo. 
-Reação de Fosforólise: quebra do glicogênio usando fosfato inorgânico – o produto final da fosforólise do glicogênio é uma glicose-1-fosfato. Ou seja, essa reação permite criar uma molécula de glicose fosforilada, sem gasto de ATP. 
-Enzima glicogenina: fornece um iniciador para a síntese de glicogênio através da enzima glicogênio sintase, pois é capaz de se autoglicosilar em uma Tirosina, com cerca de 8 resíduos de glicose. 
· Pontos de regulação da via glicogênese: 
-As enzimas glicogênio fosforilase e glicogênio sintase nunca podem estar ativas ao mesmo tempo – sofrem 2 regulações: regulação alostérica e hormonal. 
1. Regulação alostérica: pela glicose, glicose-6-fosfato, ATP e AMP. 
-Alta [glicose] = inibe a fosforilase e ativa a sintase. 
-Glicose-6-fosfato é efetor alostérico negativo da Hexoquinase, é expressa apenas no fígado, não no músculo. 
-Alta [ATP] = efetor alostérico negativo da fosforilase 
-Alta [AMP] = efetor alostérico positivo da fosforilase 
2. Regulação hormonal: por 3 hormônios: glucagon, adrenalina e insulina. 
a) Glucagon: vai estimular a Glicogênio Fosforilase e inibir a Glicogênio Sintase. 
O pâncreas sintetiza o glucagon, mas ele não consegue entrar na célula = se liga no receptor de glucagon da membrana, acoplado à proteína G (liga um GTP = fica ativada) = ativa a proteína AC (enzima Adenilato Ciclase) = sintetiza AMP cíclico = ativa a PKA (proteína quinase dependente de AMP cíclico) = fosforila outras proteínas: a Fosforilase Quinase = vai fosforilar a enzima Glicogênio Fosforilase (ativa) e a Glicogênio Sintase (inativa) – é uma reação de Fosforólise. 
“A fosforilação da fosforilase promove a fosforólise do glicogênio”. 
b) Adrenalina: ativa o receptor de membrana da Adrenalina, que ativa toda a via igual à do Glucagon, ativando a Fosforilase e inativando a Sintase. 
Adrenalina = situações de luta ou fuga = precisa de mais energia nos músculos = quebra do glicogênio = ativa a Glicogênio Fosforilase. 
c) Insulina: pâncreas sintetiza e libera a insulina = se liga no receptor de insulina da membrana, sem proteína G ligado, pois é uma enzima Tirosina Quinase = a insulina fosforila o receptor = fica ativado = fosforila a PP1 (fosfoproteína fosfatase: desfosforila proteínas) = desfosforila a Glicogênio Fosforilase (inativa) e Sintase (ativa). 
Entretanto, é necessário inativar a Fosforilase Quinase (efetor alostérico positivo da Glicogênio Fosforilase), para não ativar a Glicogênio Fosforilase: a PP1 vai desfosforilar também a Fosforilase Quinase. 
.: A insulina vai promover a síntese de glicogênio e interromper a quebra do glicogênio. 
O receptor de insulina também fosforila/ativa a PKB (proteína quinase B: fosforila proteínas) = vai fosforilar a enzima GSK (glicogênio sintase quinase: inativa a Sintase) = fica inativa = não vai fosforilar a enzima glicogênio Sintase = enzima Sintase fica ativa. 
· Glicogenólise: glicogênio glicose. 
-O glicogênio degradado no fígado é transformado em glicose através da seguinte reação: 
glicose-6-fosfato glicose + Pi (fosfato inorgânico), mediada pela enzima glicose-6-fosfatase.
Enquanto que, no músculo, a glicose-6-fosfato sofre glicólise e se transforma em piruvato. 
· Enzima de desramificação: 
-Atividade transferase: remove os 3 resíduos mais externos de uma ramificação e os transfere para a extremidade de outra cadeia. 
-Atividade glicosidase: quebra a ligação alfa 1,6 de um único resíduo de glicose presente na região de ramificação, por hidrólise, liberando uma molécula de glicose livre. 
· Enzima ramificadora: transfere um oligossacarídeo de 6 a 8 glicoses da extremidade da cadeia para uma glicose mais interna da cadeia, gerando uma ligação alfa 1,6 (ramificação).