Glicogênese e Glicogenólise

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Glicogênio	
A	glicemia	é	controlada	o	tempo	inteiro	porque	temos	regiões,	como	hemácias	e	o	cérebro	
que	utilizam	muita	glicose,	precisam	muito	dela.	Apesar	de	que	o	cérebro,	em	jejum	
prolongado,	consegue	oxidar	corpos	cetônicos.		
Em	jejum	o	fígado	não	faz	glicólise,	apenas	em	hiperglicemia.		
Gordura,	acido	graxo,	não	vira	glicose	apesar	de	poder	ser	utilizado	como	fonte	energética	mas	
tem	outros	lugares	que	só	usam	glicose,	então	precisa	sempre	manter	um	nível	assim	de	
glicose.		
Quando	a	gente	come,	no	pós	prandial,	a	glicose	ta	sendo	mantida	ali	no	sangue	pelos	
carboidratos	da	dieta.	Depois	de	um	tempo,	a	glicose	entra	nas	células	e	baixa	la	no	sangue,	
que	é	quando	entramos	no	estado	de	jejum.	O	jejum	tem	dois	momentos,	o	curto	e	o	
prolongado.	O	curto	é	quando	você	fica	cerca	de	4	horas	sem	comer,	e	o	prolongado	acima	de	
8,	10	horas.		
E	ai	nessas	situações	de	Jejum,	ate	jejuns	de	dias	assim	(mas	com	água),	o	que	ocorre	no	
organismo	pra	ter	glicose	la	e	manter	o	organismo	funcionando?		
No	jejum	curto,	quem	mantem	a	glicemia	plasmática	é	o	glicogênio	que	ta	armazenado	no	
tecido	hepático,	ele	é	transformado	em	glicose	que	vai	servir	como	fonte	energética	para	
diversos	tecidos.	No	jejum	prolongado,	o	glicogênio	já	acabou	(ou	ta	quase	acabando)	e	ai	
quem	vai	manter	a	glicemia	serão	3	coisas	(glicerol,	aa	e	lactato	mas	o	mais	importante	são	os	
aa)	que	serão	transformadas	em	glicose,	e	essa	transformação	dessas	ultimas	3	coisas	é	
chamado	de	gliconeogênese	e	a	do	jejum	curto	é	a	que	vamos	ver	nessa	aula	aqui,	que	é	a	
glicogênese.		
	
Glicogênio	
O	glicogênio	ta	em	grande	quantidade	nos	hepatócitos	mas	não	é	só	la	que	tem.		
• Estrutura	
Ele	é	classificado	como	um	homopoliossacarídeo	(molécula	longa	cuja	unidade	que	se	repete	é	
a	mesma,	que	é	a	glicose).	Essas	moléculas	de	glicose	estão	estruturadas	em	uma	cadeia	linear	
com	ramificações.	As	glicoses	da	cadeia	linear	estão	ligadas	por	ligações	glicosídicas	do	tipo	
alfa	1,4.	Já	nas	ramificações,	essas	glicoses	estão	ligadas	por	ligação	glicosídicas	também	mas	
do	tipo	alfa	1,6.		
Por	ser	redondinho	assim,	ter	muitas	pontas	facilita	a	ação	das	enzimas	pq	chegam	varias	
enzimas	ao	mesmo	tempo,	por	isso	que	ele	ser	redondinho	assim	é	bem	importante.		
A	enzima	que	sintetiza	glicogênio,	não	consegue	fazer	isso	do	nada,	ela	sempre	precisa	se	um	
treco	pra	ir	colocando	mais	glicose	ali.	Por	isso	que	no	centro	do	glicogênio	temos	uma	pp,	
chamada	de	glicogenina.		
	
	
Pq	armazenamos	glicose	na	forma	de	glicogênio	e	não	na	sua	forma	de	glicose	mesmo?	Isso	
tem	o	objetivo	de	não	alterar	a	osmolaridade	da	minha	celula,	pq	se	fosse	na	forma	de	glicose	
ou	sacarose	pra	manter	a	mesma	osmolaridade	teria	que	colocar	muita	agua	la	dentro	e	a	
célula	iria	sofrer	lise,	então	armazeno	na	forma	de	glicogênio	que	não	precisa	de	tanta	agua	
assim	e	não	altera	a	osmolaridade	da	célula	(isso	pq	quando	essas	moléculas	entram	nas	
células,	a	agua	vai	junto	dependendo	da	sua	solubilidade	com	a	agua,	e	o	glicogênio	é	bem	
pouco	solúvel	em	agua).	E	ai	é	bem	melhor	armazenar	lipídio	do	que	glicogênio,	pq	o	lipídio	
não	é	nada	solúvel	em	agua,	mas	ai	precisamos	do	lipídio	pq	tem	alguns	lugares	que	não	
conseguem	utilizar	glicogênio,	pq	os	lipídios	são	mais	eficientes,	dão	mais	calorias	do	que	os	
glicogênios.		
Praticamente	todos	os	tecidos	armazenam	glicogênio,	divididos	em	tecido	muscular	e	tecido	
hepático,	por	exemplo.		
A	única	diferença	nesses	dois	tipos	de	tecidos,	é	que	o	armazenado	no	musculo	serve	para	ser	
utilizado	pelo	próprio	musculo	na	produção	de	energia,	e	o	armazenado	no	fígado	serve	para	
manutenção	da	glicemia.	No	tecido	hepático	temos	mais.		
O	glicogênio	hepático	aumenta	durante	o	estado	alimentado	e	são	esgotados	durante	o	jejum,	
depois	de	umas	4	horas	que	você	comeu	para	contribuir	com	a	glicose	sanguínea.	O	do	
musculo	é	pra	uso	próprio,	ele	usa	pra	ele	produzir	energia	mesmo.	O	glicogênio	muscular	não	
acaba	com	o	jejum	não,	apenas	no	exercício	físico	que	pode	acabar.		
No	fígado	tem	uma	enzima	que	quebra	a	glicose	6	fosfato	em	glicose,	que	é	a	glicose	6	
fosfatase.		
Resumo	do	metabolismo	do	glicogênio:	entra	glicose	na	celula	do	tipo	glut,	pq	se	fosse	SGLT		
entraria	o	sódio	também.	Esse	metabolismo	é	igual	no	fígado	e	musculo,	a	diferença	é	quem	
vai	liberar	e	quem	não	vai	liberar.	Entra	glicose	nessas	células,	que	vai	ser	fosforilada	por	uma	
quinase,	hexoquinase	no	musculo	e	glicoquinase	no	fígado,	formando	a	glicose	6	fosfato	
(glicose	presa	dentro	da	célula	que	pode	ir	pra	diversas	vias).	Essa	glicose	6	fosfato	é	
transformada	em	glicose	1	fosfato	utilizando	a	fosfoglicomutase	e	essa	1	fosfato	ganha	1	UTP	
formando	a	UDP	glicose.	Essa	UDP	glicose,	é	chamada	de	glicose	ativada,	que	pode	ser	usada	
para	formar	o	glicogênio	ou	ir	para	outras	vias.	Usando	a	glicogênio	sintase,	essa	glicose	do	
UDP	é	transferida	para	uma	molécula	de	glicose	que	já	ta	la,	e	isso	pq	a	glicogênio	sintase	não	
consegue	pegar	duas	glicoses	e	ligar,	ela	precisa	de	uma	que	já	esteja	la.	E	ai	depois	pego	o	
glicogênio,	quebro	ele	em	glicose	1	fosfato.	A	1	fosfato	vira	6	fosfato	que	vira	glicose,	que	no	
fígado	sai	e	nos	músculos	vai	pra	glicólise	para	ser	utilizada.		
	
	
Glicogênese	
Precisa	fazer	ligações	do	tipo	alfa	1,4	e	alfa	1,6.		
Primer	é	um	fragmento	de	um	glicogênio	pre	existente,	e	a	gente	precisa	dele	pra	fazer	novos	
glicogenios,	que	é	um	pedacinho	de	glicogênio	que	sobra	la	(mas	existem	casos	que	acaba	
tudo	e	ai	tem	que	começar	do	zero).		
Primeiro	precisamos	formar	a	UDP	glicose,	que	é	a	glicose	ativada,	então	precisa	ativar	a	
glicose.	O	que	ocorrer	primeiro	é	fosforilar	a	glicose	pela	hexo	ou	glicoquinase	que,	utilizando	
o	ATP	da	origem	a	glicose	6	fosfato.	Essa	6	fosfato	sobre	ação	da	fosfoglicomutase	e	muda	a	6	
fosfato	para	glicose	1	fosfato	e	a	ultima	é	que	a	1	fosfato	com	ATP	pela	ação	da	UDP	glicose	
pirofosforilase	virando	UDP	glicose,	pronto,	fizemos	o	UDP	gliocse	(que	é	a	forma	que	entra	la	
no	primer	de	glicogênio.	É	UDP	GLICOSE	pq	é	uma	molécula	de	glicose	+	UDP	(nn),	ou	seja,	nn	
mais	glicose.	Ai	a	glicogênio	sintase	faz	as	ligações	alfa	1,4	juntando	glicose	(liga	C	1	ao	C4)	la	
mas	desde	que	tenha	o	primer	e	libera	o	UDP	e	vai	fazendo	isso	varias	vezes	até	que	a	cadeia	
fique	grande	o	suficiente	(pelo	menos	11	resíduos)	que	ai	vem	uma	outra	enzima,	a	
transferase	(enzima	de	ramificação)	que	vai	quebrar	essa	ramificação	(quebra	ligação	alfa	1,4)	
formada	meio	que	no	meio	assim	pra	esse	outro	pedaço	ser	colocado	la	do	lado	da	cadeia	
(fazendo	ligação	do	tipo	alfa	1,6),	portanto,	essa	enzima	ramificadora	quebra	ligações	do	tipo	
1,4	e	faz	alfa	1,6	pra	ter	mais	sítios	de	enzima	principalmente	pra	quando	esse	glicogênio	for	
quebrado.		
	
Se	eu	não	tiver	esse	primer,	tem	que	fazer	uma	segunda	etapa	diferente	(a	normal	é	a	
glicogênio	sintase	que	faz	a	ligação	la	da	udp	glicose).	Nesse	caso,	a	UDP	glicose	precisa	se	unir	
a	uma	molécula	de	OH	que	veio	da	tirosina	(aa)	que	ta	na	glicogenina	(pp),	coloco	alguns	UDP	
glicose	la	junto	e	pronto,	temos	o	primer	formado	e	a	síntese	de	glicogênio	pode	ocorrer.	A	
glicogenina	funciona	como	uma	enzima	que	permite	essa	ligação.	Ai	ela	vai	crescendo	pela	
glicogênio	sintase	que	quebra	uma	parte	e	forma	alfa	1,6	pra	formar	a	primeira	ramificação.		
	
Então	quando	não	tem	primer,	quem	começa	é	a	glicogenina.		
Glicogenólise	
Aqui	é	a	quebra	do	glicogênio	para	ter	glicose.	Na	cadeia	linear,	quando	ela	quebra	libera	
direto	glicose	1	fosfato,	pq	no	ponto	da	quebra	já	é	add	um	grupo	fosfato	no	C	número	1.	A	
enzima	que	faz	isso	é	a	glicogênio	fosforilase,	o	que	vai	acontecendo	varias	vezes	durante	o	
jejum	para	manter	a	glicose	e	no	musculo	isso	ocorre	quando	to	fazendo	atividade	física.		
Começa	a	atuação	de	um	tanto	de	glicogênio	fosforilase	pra	conseguir	liberar	o	máximo	de	
glicose	1	fosfato	possível.	Quando	sobra	4	resíduos	na	ramificação,	essa	enzima	não	consegue	
mais	atuar,	e	quem	entra	na	jogada	é	a	enzima	de	desramificação,	que	pega	3	dos	4	que	
sobrarame	liga	na	cadeia	linear	de	glicogênio	de	baixo	que	ta	grande	ainda	e,	ao	mesmo	
tempo,	ela	vem	e	quebra	a	ligação	1,6	da	ultima	glicose	que	tava	ligada	la,	glicose	essa	que	é	
liberada	no	meio	mas	ela	não	é	liberada	como	glicose	1	fosfato,	mas	sim	como	glicose	normal.	
Isso	ocorre	apenas	pra	essa	ultima	ali	das	4	que	sobraram	na	ramificação.		
	
Primeiro	vai	agindo	nas	ramificações	e	depois	na	cadeia	linear.		
Essa	glicose	liberada,	apenas	glicose	no	tecido	muscular	ela	só	vai	ser	fosforilada	pela	via	
glicolítica,	se	for	no	tecido	hepático,	essa	glicose	que	é	liberada	na	forma	de	glicose	mesmo	já	
pode	sair	da	célula,	mas	a	maior	parte	da	glicose	que	sai	ta	na	forma	de	glicose	1	fosfato.	Essa	
glicose	1	P	precisa	ser	transformada	em	glicose	6	fosfato,	pela	ação	da	enzima	
fosfoglicomutase,	que	é	a	mesma	enzima	la	do	começo	da	glicogênese	que	vai	colocar	um	
fosfato	no	carbono	6	da	1	P	e	tirar	o	fosfato	do	carbono	1	fostato,	tendo	a	glicose	6	fosfato.		
E	ai	no	tecido	muscular	e	nos	demais	tecidos,	essa	glicose	6	fosfato	é	utilizado	para	a	síntese	
de	atp,	glicólise.		
Depois	de	um	treino	eu	preciso	sintetizar	pp	para	o	musculo	hipertrofiar,	preciso	ter	um	sinal	
de	síntese	proteica	pro	corpo,	que	é	a	insulina	um	desses	maiores	sinais,	então	precisa	comer	
pra	ter	um	pico	glicêmico	pra	ter	esse	sinal	e	ter	a	formação	de	proteínas.		
	
O	glicogênio	que	ta	no	fígado,	é	utilizado	para	manutenção	da	glicemia,	ele	é	degradado,	
forma	a	glicose	6	fosfato	que	a	enzima	glicose	6	fosfatase	tira	o	fosfato	dela	e	vira	só	glicose,	
que	ai	consegue	sair	das	células.		
Essa	glicose	6	fosfatase	tem	nos	rins	e	no	fígado,	a	do	rim	é	só	no	jejum	prolongado.		
	
Glicose	6	fosfatase		
A	glicogenólise	ocorre	no	citosol.	No	citosol	cheguei	ate	glicose	6	fosfato,	essa	glicose	através	
pelo	transportador	chamado	de	T1	joga	a	glicose	6	P	pra	dentro,	ai	no	lumen	do	RE	tem	ação	
da	6	foafatase,	que	libera	glicose	e	fosfato	inorgânico,	ai	os	dois	saem	do	RE	pela	T2,	a	glicose,	
e	T3	fosfato,	com	isso,	a	glicose	no	citosol	sai	da	celula	pelo	glut2	e	cae	na	corrente	sanguínea.		
	
	
A	glicoquinase	tem	a	máxima	atividade	quando	o	individuo	tem	hiperglicemia,	colocando	um	
fosfato	na	glicose.	Se	essa	glicose	6	fosfatase	que	tira	o	fosfato	ficasse	no	citosol,	entra	a	
glicose	que	vira	glicose	6	fosfato	e	la	mesmo	ela	perde	o	fosfato	e	sairia,	ai	ficaria	um	ciclo	
improdutivo,	dessa	forma,	essas	enzimas	estão	em	compartimentos	diferentes	pq	quando	
entra	a	glicose	pos	prandial	que	é	fosforilada	e	segue	o	seu	caminho.		
Se	eu	fico	no	jejum,	a	glicoquinase	deixa	de	ficar	no	citosol	e	vai	pro	núcleo,	ai	a	glicose	que	
saiu	do	RE	não	encontra	nenhuma	glicoquinase	e	ai	sim	pode	sair	da	celula	pq	não	foi	
fosforilada.	No	Jejum	essa	glicoquinase	não	pode	atuar	justamente	pq	a	glicose	precisa	sair,	ai	
ela	fica	aprisionada	no	lúmen	do	RE	durante	a	quebra	do	glicogênio.		
Regulação	
Síntese	=	parto	da	glicose	ate	o	glicogênio	e	a	degradação	é	ao	contrário.	Tenho	síntese	de	
glicogênio	no	período	pos	prandial	(riqueza	energética,	em	que	eu	tenho	ATP	sendo	gasto	
nessa	via)	e	ele	é	degradado	no	jejum	(pobreza	energética,	por	isso	que	nem	gasta	ATP	essa	
via).	
Existem	dois	tipos	de	regulação	nessa	via,	a	hormonal	e	a	alostérica	
Alosterica	=	são	as	enzimas	alostéricas,	que	vao	expor	ou	esconder	mais	o	sitio	ativo	
dependendo	da	molécula	que	ligue	nela.	No	pos	prandial	tenho	síntese	de	glicogênio	no	tecido	
hepático,	e	que	tem	muita	glicose	6	fosfato	pela	hiperglicemia,	com	isso,	a	glicogênio	sintase	é	
ativada	na	presença	de	glicose	6	fosfato.	Essa	mesma	glicose	6	fosfato	ativa	a	síntese	pra	
degradação	quando	ta	com	quantidades	muito	baixas	e	o	ATP	também,	que	ativam	a	
glicogênio	fosforilase	pra	ocorrer	a	quebra	de	glicogênio.		
	
Essa	imagem	acima	no	musculo	a	diferença	é	que	a	degradação	para	na	glicose	6	fosfato.		
	
Essa	imagem	acima	é	a	da	regulação	que	ta	explicada	la	em	cima.	Já	no	músculo,	quem	vai	
regular?	La	é	tudo	igual	do	fígado,	exceto	a	presença	de	uma	molécula	chamada	de	AMP	(que	
é	um	ATP	que	perdeu	dois	fosfatos).	O	mm	gasta	todo	o	ATP	dele	quando	ta	em	exercico,	ATP	
que	vira	AMP,	e	ai	quando	o	AMP	aumenta	sua	quantidade	ele	ativa	a	glicogênio	fosforilase	
pra	ocorrer	a	degradação	do	glicogênio,	o	resto	é	igual	ao	fígado.		
Agora	a	regulação	hormonal,	que	é	só	uma	introdução	que	vamos	ver	com	mais	detalhes	
depois.	Mas	aqui	a	insulina	(pos	prandial)	que	ativa	a	glicogênio	sintase	e	o	glucagon	que	inibe	
a	glicogênio	sintase.	A	adrenalina	parece	que	inibe	essa	via	também	pro	glicogênio	ser	
quebrado.		
	
	
	
Glicogenoses	
Glicogenoses	é	uma	doença	do	metabolismo	do	glicogênio	que	são	hereditárias	e	que	se		te	
deficiência	em	alguma	enzima	e	tem	vários	tipos.	A	do	tipo	I	é	quando	tem	deficiência	da	
enzima	glicose	6	fosfatase	(a	que	tira	o	fosfato	pra	glicose	sair	de	dentro	das	células),	portanto,	
nesses	pacientes,	eles	terão	uma	incapacidade	de	corrigir	a	glicemia	no	jejum,	não	conseguem	
manter	a	glicemia,	pq	a	glicose	fica	presa	no	tecido	hepático	do	indivíduo	pq	no	jejum	a	pessoa	
não	tem	glicemia,	portanto,	a	pessoa	não	pode	ter	fome,	não	pode	ficar	no	jejum.	E	ai	pode	
passar	uma	sonda	pela	criança	pra	ela	sempre	ser	alimentada,	inclusive	quando	tiver	
dormindo,	que	passa	amido	cru	ali.			
	
Já	na	doença	de	pumpe,	falta	a	alfa	1,4	glicosidase,	que	ai	eu	não	quebro	glicogênio,	tendo	um	
acumulo	de	glicogênio	em	todo	lugar,	se	acumula	glicogênio	essa	criança	não	consegue	manter	
a	atividade	muscular	pq	vai	faltar	glicose	pra	esse	musculo,	levando	a	um	problema	
respiratório	e	cardíaco.		
Já	a	de	mcardle	tem	que	ver	ela	também	porque	eu	perdi.