Metabolismo do glicogênio

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Metabolismo do glicogênio
→ o glicogênio: é essencial como fonte de energia para o
musculo em exercicio, fonte de energia para o enecefalo e
fornece energia para outras celulas.
- o corpo desenvolveu mecanismos para armazenar um
suprimento de glicose em uma forma rapidamente
mobilizável, o glicogênio. Na ausência de uma fonte de
glicose na alimentação, esse composto é rapidamente
liberado a partir do glicogênio hepático e renal.
estrurura e funcao do glicogenio
→ encontra-se nos músculos esqueléticos e no fígado,
embora a maioria das outras células armazene pequenas
quantidades para uso próprio. A função do glicogênio
muscular é servir como reserva de combustível para a
síntese de ATP durante a contração muscular. A função do
glicogênio hepático é manter a concentração de glicose
sangüínea, especialmente durante o início do jejum.
A) Quantidade de glicogenio hepatico e muscular
Aproximadamente 400 g de glicogênio compõem 1 ou 2%
do peso do músculo em repouso, e cerca de 1 00 g
perfazem até 1 0% do peso do fígado de um adulto bem
alimentado.
B) A estrutura do glicogênio
é um homopolissacarídeo de cadeia ramificada formado,
exclusivamente, por a-o-glicose. A união glicosídica
primária é uma ligação alfa(1-4). Após uma média de 8 a
1 O resíduos glicosil, há uma ramificação contendo uma
ligação alfa (1-6).
C) Flutuação dos estoques de glicogênio
Os estoques de glicogênio hepático aumentam durante o
estado alimentado e são depletados durante o jejum. O
glicogênio muscular não é afetado por períodos curtos
(alguns dias) de jejum e só diminui moderadamente em
jejuns prolongados (semanas). O glicogênio muscular é
sintetizado para repor os estoques dos músculos, depois de
terem sido esgotados.
Sintese de glicogenio → GLICOGENESE
O glicogênio é sintetizado a partir das moléculas de
alfa-D-glicose. O processo ocorre no citosol e requer
energia fornecida pelo ATP (para a fosforilação da
glicose) e trifosfato de uridina (UTP).
A) Síntese de UDP-glicose
A alfa -d-glicose ligada ao difosfato de uridina (UDP)
A UDP-glicose é sintetizada a partir da glicose-1-fosfato e
de UTP pela UDP-glicose-pirofosfori/ase . A ligação rica
em energia do pirofosfato (PP;), o segundo produto da
reação, é hidrol isada em dois fosfatos inorgânicos (P,)
pela pirofosfatase, garantindo que uma reação de síntese
se dê na direção da produção de UDP-glicose.
B) Síntese de um iniciador (segmento inicial) para
principiar a síntese de glicogênio
A glicogênio-sintase é responsável pela formação das
ligações alfa (1-4) no glicogênio. Essa enzima não pode
iniciar a síntese da cadeia.Um fragmento de glicogênio
pode servir como segmento inicial (iniciador) em células
cujos estoques de glicogênio não estejam totalmente
esgotados. Na ausência de um fragmento de glicogênio,
uma proteína chamada glicogenina pode servir como
aceptora de resíduos de glicose. A transferência das
primeiras moléculas de glicose da UDP-glicose à
glicogenina é catalisada pela própria glicogenina, que
pode, então, transferir outras unidades glicosil a(1 para a
cadeia em formação. Serve para receber futuros resíduos
de glicose.
C) Alongamento das cadeias do glicogênio pela
glicogênio-sintase
O alongamento de uma cadeia de glicogênio envolve a
transferência de um resíduo de glicose a partir da
UDP-glicose para a extremidade não-redutora da cadeia
em crescimento, formando uma nova ligação glicos idica
entre a hidroxila do carbono anômero (carbono 1) da
glicose ativada (UDP-glicose) e a hidroxila do carbono 4
do resíduo glicosil aceptor.
D) Formação das ramificações no glicogênio
possui ramificações localizadas, em média, a cada oito
resíduos glicosil de intervalo, resultando em uma estrutura
altamente ramificada, muito mais solúvel, acelerando
assim a velocidade em que podem ocorrer a síntese e a
degradação de glicogênio.
1)"enzima de ramificação" Essa enzima transfere uma
cadeia de 5 a 8 resíduos glicosil da extremidade
não-redutora da cadeia do glicogênio [clivando uma
ligação a(1-4) para outro resíduo na cadeia, unindo-a por
meio de uma ligação a(1-6) A nova extremidade
não-redutora.
2) Formação de ramificações adicionais.
degradacoa do glicogenio→ glicogenolise
o produto primário é a glicose-1-fosfato, obtida pela
clivagem das ligações glicosídicas a(1 -4). Além disso,
glicose livre é liberada a partir de cada resíduo glicosil
unido por ligações a(1-6).
A) Encurtamento de cadeias
A glicogênio-fosforilase cliva, seqüencialmente, as
ligações glicosídicas a(1-4) entre os resíduos glicosil, a
partir das extremidades não-redutoras das cadeias de
glicogênio, por meio de fosforólise simples, até que
restem quatro unidades glicosil em cada cadeia antes do
ponto de ramificação.
B) Remoção das ramificações
oligo-a(1-4)→ a(1-4)-glican-transferase (enzima de
desramificacao) remove os três resíduos glicosil mais
externos, entre os quatros unidos na ramificação. A seguir,
ela os transfere para a extremidade não-redutora de outra
cadeia, alongando-a. Dessa forma, uma ligação a(1 -4) é
rompida e outra ligação a(1 -4) é formada. Logo após, o
resíduo de glicose restante, unido por ligação a(1-6), é
removido por hidrólise, pela atividade da liberando
glicose livre.
C) Conversão de glicose-1-fosfato em
glicose-6-fosfato
A glicose-1-fosfato, produzida pela glicogênio-fosforilase,
é convertida no citosol em glicose-6-fosfato pela
fosfoglicomutase. No fígado, a glicose-6-fosfato é
transposta para o retículo endoplasmático (RE) pela
glicose-6-fosfato-trans/ocase. Nessa estrutura, ela é
convertida em glicose pela g/icose-6-fosfatase - a mesma
enzima utilizada na última etapa da gliconeogênese. A
glicose resultante é, então, transportada para fora do RE
até o citosol. Os hepatócitos liberam as moléculas de
glicose derivadas do glicogênio no sangue, para ajudar a
manter os níveis sangüíneos de glicose até que a via
gliconeogênica esteja, ativamente, produzindo glicose.
D) Degradação lisossômica do glicogênio
enzima lisossômica a(t-?4)-glicosidase (maltase ácida).a
deficiência dessa enzima gera um acúmulo de glicogênio
em vacúolos no citosol, resultando na grave doença de
armazenamento do glicogênio tipo 11 (doença de Pompe).