Vias da pentoses e metabolismo do glicogênio

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- Desvio da glicose. 
 
• Via alternativa de oxidação da glicose 
que leva à produção de dois compostos 
importantes: ribose-5-fosfato e NADPH. 
• Ribose é a pentose constituinte dos 
nucleotídeos que compõem ácidos nucleicos e 
várias coenzimas. Ocorre principalmente na 
divisão celular. 
• NADPH atua como doadora de H em 
sínteses de lipídeos e reações de proteção 
contra compostos oxidantes. Aumentada 
quando precisa eliminar radicais livres. 
Produzido principalmente no fígado e ajudam 
a produzir gordura. 
• Ocorre no citosol 
 
-Fase oxidativa: a glicose entra na célula e é 
oxidada a glicose-6-fosfato. Quando precisa, 
ela entra na via das pentoses. Lá ela é oxidada 
a 6-fosfoglicano-∆-lactona. Ela perde prótons 
e elétrons que vão para o NADPH. 
 
 
• Feita pela enzima regulada glicose-6-
fosfato desidrogenase (G6PD). Quando ela não 
está ativa, a glicose vai para a via glicolítica. 
Forma a primeira molécula de NADPH. 
• A 6-fosfoglicano-∆-lactona é hidratada 
e forma o 6-fosfogliconato. Ele é oxidado e 
descarboxilado. Há a redução do NADPH. A 
enzima 6-fosfoglucano desidrogenase que age 
nessa etapa. Forma a D-ribulose-5-fosfato. 
• 
 
A D-ribulose-5-fosfato é isomerizada pela 
fosfopentose isomerase, formando a D-ribose-
5-fosfato. 
 
-Fase não oxidativa: interconversão de 
carbono. Começa com a Ribose-5-fosfato da 
fase oxidatica e outra epimerizada da Xilose-
5-fosfato. 
• Trabalha com as enzimas 
transceltolases, que fazem a transferência de 
2 carbonos de 1 para outro, e as 
transaldolases, que fazem a transferência de 3 
carbonos. 
*As fases oxidativa e não oxidativa ocorrem de 
maneira independente. 
 
→Condições que ocorrem: 
• Alta síntese de lipídeos, precisa de 
muito NADPH. Precisa que ocorra a fase 
oxidativa e não oxidativa para que produza 
muito NADPH. 
• Quando a célula está dividindo, precisa 
de muita Ribose-5-fosfato. Não precisa de 
NADPH, portanto faz apenas a fase não 
oxidativa. 
• Quando tem um ferimento, precisa de 
NADPH para diminuir a quantidade de radicais 
livres, ou seja, precisa de fase oxidativa. Como 
também há muita proliferação de células, 
precisa de ribose-5-fosfato. Somente fase 
oxidativa. 
 
→Regulação: tem somente 1 enzima que é 
regulada, a G6PD. Ela é regulada pelas 
concentrações de NADPH: se tiver alta, ativa, e vai 
para a fase oxidativa; se tiver baixa, desativa, e vai 
para a via glicolítica. 
 
 
NADP+ ativa e NADPH desativa 
 
Bioenergética e metabolismo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Radicais livres são grupos OH que não são 
reduzidos a H2O, que podem ser reduzidos pela 
glutationa. 
 
 
• Ocorre quando há um excesso de 
glicose, ela é armazenada em amido ou 
glicogênio. Pode ser quebrado quando 
necessita. 
 
• Somente o fígado e músculo esquelético 
armazenam glicose 
• A síntese ocorre em pós refeição com 
uma alimentação rica em carboidrato, em um 
momento de alta de glicose no sangue. 
 
→Biossíntese do glicogênio/ Glicogênese: 
repetida adição de glicoses nas extremidades 
não redutoras de um fragmento de glicogênio. 
• Ligações glicosídicas α ( 1→4) e α ( 1→6) 
nas ramificações a cada 12 moléculas. 
• Ocorre num momento de alta de 
energia após a alimentação 
• Para que haja uma união ela precisa 
estar na sua forma ativa. Isso acontece ao 
adicionar uma molécula de UDP, vinda da 
uracila com 2 grupos fosforil adicionados. 
 
1) Ocorre a fosforilação da glicose, pela 
hexoquinase, gerando a glicose-6-fosfato. 
2) Depois a fosfoglicomutase transfere o grupo 
fosforil para o carbono 1, formando a glicose-
1-fosfato. 
3) A enzima UDP-glicose-pirofosforilase pega 
UTP e adiciona o grupo UDP na glicose-1-
fosfato, formando a UDP-glicose e pirofosfato. 
 
• A ativação da glicose gasta energia 
para fosforilação e para adicionar o UDP. A 
hidrolise do pirofosfato, gera muita energia 
que compensa o gasto. 
• Após a ativação dela, elas vão sendo 
adicionadas as extremidades não redutoras 
pelo glicogênio sintase, que é regulada e atua 
em uma cadeia pré-existente. 
• Quando ocorre a ligação, libera o UDP, 
que com o grupo fosfato do ATP, regenera o 
UTP para ser usado novamente. 
• Esse processo gasta 2 ATP para cada 
adição de glicose. 
• A enzima ramificadora pega 6-7 
resíduos de glicose e transfere da extremidade 
para uma parte mais interna da molécula. Ela 
quebra a estrutura, e substitui a ligação para 
α ( 1→6), fazendo a ramificação e extremidades 
redutoras. 
• A vantagem das ramificações é 
aumentar a velocidade de síntese em 
decorrência do aumento das extremidades 
redutoras e aumenta a capacidade de 
armazenamento pelo aumente da estrutura. 
• Essa via possui apenas 2 enzimas: a 
glicogênio sintse e a enzima ramificadora. 
 
-Quando acaba todo os estoque de glicogênio 
no corpo, a glicogênio sintase precisa de um 
Resumo 
-A via é uma alternativa da oxidação de 
glicose que leva a produção de NADPH e 
Ribose-5-fosfato 
-A ribose compõe coenzimas e ácidos 
nucleicos e o NADPH protege contra 
radicais livres e agentes oxidantes e atua 
como coenzima. 
-O rumo da via que a glicose tomará é 
determinada pelas concentrações de NAD+ 
e NADPH 
 
precursor, de 8 resíduo de glicose formados 
pela glicogenina. 
• A glicogenina é uma estrutura proteica 
que tem em sua extremidade um resíduo de 
aminoácido, a tirosina 194. A enzima consegue 
pegar uma molécula de glicose e adicioná-la a 
esse resíduo de aminoácido. A glicogenina 
continua adicionando moléculas de glicose 
até que elas encontrem a parte catalítica da 
glicogênio sintase. A partir dai, ela começa a 
fazer as adições junto com aa enzima 
ramificadora, até formar a molécula de 
glicogênio. 
 
-Quebra do glicogênio/ glicogenólise: 
Mantém os níveis de glicose e ocorre em 
situações específicas: 
• No fígado: quando há uma necessidade 
de aumentar a glicose sanguínea, pelo jejum. 
• No músculo esquelético: quando há 
situações de atividade física intensa, quebra 
para uso próprio na contração muscular. 
• Enzimas envolvidas: glicogênio 
fosforilase (regulada), a glicosiltransferase, α- 
1,6-glicosidase (enzimas desramificadoras), 
fosfoglicomutase e glicose-6-fosfatase 
(presente no fígado). 
 
1) A glicogênio fosforilase se liga à extremidade 
não redutora e faz uma fosforólise, quebra a 
ligação glicosídica e adiciona um fósforo. 
Libera 1 glicose-1-fosfato, a cada quebra. 
2) A glicogênio fosforilase vai quebrando até 
chegar em uma região de 4 resíduos próximo à 
ramificação, a partir da qual ela fica impedida. 
A partir dai, a enzima desramificadora pega 3 
resíduos da ramificação e transfere para a 
porção adiante da cadeia linear. 
3) A fosfoglicomutase converte a glicose-1-
fosfato a glicose-6-fosfato. Ela adiciona 1 
grupo fosforil na estrutura e pega o que estava 
no carbono 6. 
 -Aqui já pode entrar na via do músculo 
4) A glicose-6-fosfatase, presente no retículo 
endoplasmático das células do fígado, quebra 
o grupo fosfato no C6, forma glicose, que é 
transferida para o citosol. Ela se une ao 
transportador GLUT2, que pode a transportar 
pela corrente sanguínea. 
-Aqui já pode entrar na via do fígado 
 
 
Regulação de degradação e síntese do 
glicogênio 
-Degradação: 
-Na glicogênese, a enzima regulada é a 
glicogênio sintase, e na glicogenólise é a 
glicogênio fosforilase. Regulação mútua 
 
→Fígado: tem como função manter a glicemia 
plasmática. 
• Glucagon: Quando estamos em jejum e 
queda de glicemia, libera o hormônio 
glucagon, que promove a ativação da 
glicogênio fosforilase hepática, para realizar a 
degradação do glicogênio e enviar glicose 
para a corrente sanguínea. 
-Ele é ligado a um receptor externo de 
membrana, que controla a atividade interna e 
ativa a fosforilase quinase, que fosforila um 
reduzio na glicogênio fosforilase, tornando-a 
ativa. Com isso, ela começaa realizar a 
fosforólise, quebra do glicogênio em glicose-1-
fosfato. 
-Ativa uma via sinalizadora interna e 
fosforilação da fosforilase quinase, que ativa a 
glicogênio fosforilase e promove a quebra do 
glicogênio. 
 
Ativa para repor a glicose sanguínea 
 
• Insulina: quando a glicemia está 
aumentada e ocorre o reabastecimento do 
glicogênio. Ela fica no pâncreas. 
-Quando a insulina é liberada, ela ativa as 
células hepáticas. Se liga a um receptor 
externo que influencia dentro da célula. 
-Ela ativa a enzima PP1, que vai na 
glicogênio sintase e tira o grupo fosforil, e 
ativa-a; depois vai na glicogênio fosforilase e 
tira o grupo fosforil, tornando-a inativa. 
-Promove biossíntese do glicogênio. 
 
Ativa para repor o glicogênio 
 
→Músculo: ocorre quando há necessidade 
energética para a contração muscular, 
quebrando para uso próprio. 
 
- A síntese ocorre do mesmo jeito que no fígado 
pela insulina. 
 
-A degradação ocorre quando há necessidade 
de contração muscular: 
• Regulação hormonal: quando está em 
atividade física intensa, libera na corrente 
sanguínea adrenalina e epinefrina. Promove 
mudanças que precisam de respostas de 
contração rápida, ativando a glicogenólise 
muscular 
-A epinefrina se liga a um receptor de 
membrana, promove uma mudança nas 
células. Ela ativa a enzima PKA, que fosforila a 
fosforilase quinase, e ativa ela. Ela vai la e 
fosforila a glicogênio fosforilase, e a ativa. 
• Regulação nervosa: ocorre pela 
liberação de Ca2+. Quando tem muito Ca2+ nas 
células musculares, indica que precisa de 
muito ATP, ativando a glicogenólise muscular. 
-O impulso nervoso faz com que o fluxo de 
cálcio na célula ative a fosforilase quinase, que 
ativa a glicogênio fosforilase. 
 
*O AMP pode ativar diretamente a glicogênio 
fosforilase. Ele vem da síntese de ADP, que 
forma ATP, e a molécula restante dessa síntese 
é o AMP. 
 
-Síntese: 
 
-A epinefrina e o impulso nervoso promovem a 
fosforilação da glicogênio fosforilase, 
tornando-a ativa e a glicogênio sintase inativa. 
 
-Quando o músculo entra em repouso, eles 
param de agir, ativando a glicogênio sintase e 
fazendo a síntese de glicogênio. 
 
-A insulina é liberada quando há alta de 
energia, ativa a glicogênio sintase quinase 3 e 
a PP1. 
 
-Todas enzimas desse processo são ativadas 
com a adição de grupo fosforil. 
 
-A adrenalina promove a glicogenólise no 
músculo para uso próprio e no fígado para 
reabastecer o músculo. 
-Como os hormânios insulina e glucagon estão 
relacionados com a modulação da enzima 
reguladora da glicogenólise hepática? 
• A enzima reguladora é a glicogênio 
fosforilase. A insulina promove a inibição dela 
e o glucagon a sua ativação. 
 
-No indivíduo em repouso, qual a forma 
predominante da enzima reguladora da 
glicogenólise nos miócitos (células musculares) 
? Como ocorre a conversão da enzima inativa 
na forma ativa? 
• Em repouso, não faz glicogenólise 
hepática, portanto a enzima se encontra 
inibida. Através da adrenalina ativa a proteína 
quinase, que torna a glicogênio fosforilase 
ativa. Os fluxos de cálcio, se liga a glicogênio 
fosforilase e tona ela ativa. Também pode ser 
ativada pelo AMP, pois indica que há uma 
baixa de energia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resumo 
-Glicogênio é estocado no músculo e fígado, 
onde enzimas metabolizam e regulam sua 
síntese e degradação de glicogênio. 
 
-É um polímero de glicose que funciona como 
reserva, o qual é estocado nos tecidos após as 
refeições 
 
-Para aumentar a concentração da glicose 
sanguínea, o fígado realiza glicogenólise. Para 
uso imediato, o músculo realiza glicogenólise. 
 
-Alta concentração de glicose: glicogênese; uma 
baixa concentração: glicogenólise hepática.