Metabolismo do Glicogênio
Bioquímica para Enfermagem
Prof. Dr. Didier Salmon
MSc. Daniel Lima
Glicogênio
• Forma polimérica da glicose
• Necessidade de uma reserva energética de fácil mobilização
Como uma molécula tão grande é capaz de ser estocada em um lugar tão pequeno?
Glicogênio
• Ligações a → polímeros helicoidais abertos
hexoquinase
fosfoglicomutase
Grânulos: Patículas elementares:
Partículas-b, cada partícula contem
55.000 moléculas de glicose e 2000
Extremidades não-reduzidas.
20 até 40 dessas partículas = rosetas-a
agregadas formando os grânulos
Glicogênio X Celulose
• Celulose
– Outro Polímero da Glicose
– Ligações β  filamentos retos, formando fibrilas estruturais
Vantagens do Glicogênio
• Qual vantagem de armazenar a glicose na forma de glicogênio?
– SOLUBILIDADE
– FACIL DE MOBILIZACAO
– OSMOLARIDADE. Se todo o glicogênio de um hepatócito estivesse sob a forma de
glicose, a concentração seria de 0,4M. Quando armazenada sob a forma de glicogênio, a
mesma massa de glicose tem concentração de 0,01μM
Glicogênese
Glicogênese
Glicose 6-fosfato + ADP + H+
Glicose + ATP
hexoquinase
Glicose 6-fosfato
Glicose 1-fosfato
fosfoglicomutase
Glicose 1-fosfato + UTP
UDP-G + PPi
UDP-glicose
pirofosforilase
Glicogênese
• UDP-Glicose pirofosforilase:
Pirofosfatase
inorgânica
PPi + H2O
2 Pi + H+
pirofosfatase
2 Pi
Glicogênese
UDP-G + (Glicogênio)n resíduos de glicose
(Glicogênio)n+1 resíduos de glicose + UDP
glicogênio sintase
UDP + ATP
UTP + ADP
Nucleosídeo difosfato quinase
α-1,4
Glicogênio Sintase
Glicogenina
• Possui um oligossacarídeo
de unidades de glicose α1,4 ligadas ao átomo de
oxigênio de um radical
tirosina
Glicogênese
UDP-Glicose
UDP
UDP-Glicose
UDP
• Possui um oligossacarídeo
de unidades de glicose α1,4 ligadas ao átomo de
oxigênio de um radical
tirosina
Ramificação
• Enzima ramificadora
UDP-Glicose
UDP
UDP-Glicose
UDP
Ramificação
• Transferência de uma pequena cadeia de 6 ou 7 resíduos de glicose.
Ramificação
Cadeia com pelo menos 11 oses
7 resíduos glicosil
4 resíduos glicosil
Glicogênese
Cada ramificação
possuí 12 a 14
resíduos de glicose
Síntese do Glicogênio
Glicogenólise
Glicogenólise
• Glicogênio Fosforilase
– Catalisa a remoção sequencial de radicais glicose da extremidade
não redutora da molécula de glicogênio
– A clivagem fosforolítica do glicogênio é energeticamente vantajosa
Glicogênio Fosforilase
Grupo prostético: piridoxal fosfato
(derivado da vit B6)
Glicogênio Fosforilase
– Mecanismo de ação:
PLP = Piridoxal Fosfato
Glicogênio Fosforilase
Enzima Desramificadora
• Dois tipos de atividade
Fosfoglicomutase
Destinos da Glicose 6-fosfato
Glicose-6-fosfatase
– Presente principalmente no fígado
– Está localizada no lado luminal da membrana do Retículo
Endoplasmático Rugoso
Ciclo de Cori
O ciclo de Cori ou via glicoselactato-glicose consiste na
conversão da glicose em lactato,
produzido em tecidos musculares
durante um período de privação de
oxigênio, seguida da conversão do
lactato em glucose, no fígado.
Regulação do Metabolismo do
Glicogênio
•
Hormônios:
-
Insulina: sinaliza estado alimentado.
Produzido nas Ilhotas de Langerhans:
aglomerações de células especializadas
(celulas beta). Fígado, músculos e
tecido adiposo
Glucagon: Produzido pelas células alfa.
Sinaliza o estado de jejum. Fígado.
Epinefrina: Modificação do aminoácido
tirosina. Produzido pelo Sistema
nervoso central e supra-renais.
Liberado em momentos de estresse ou
exercício.
-
Regulação da Glicogenólise
Ativada pela PKA
e defosforilada
pela PP1
Músculo:
Disparado na contração
muscular ativa a
fosforilase b kinase
(isoforma muscular) que
apresenta um domínio
calmodulina
AMP resultante da quebra
de ATP quando a
musculatura está sob
contração vigorosa ativa
alostericamente a
glicogênio fosforilase
Regulação da Glicogenólise Muscular
Regulação da Glicogenólise Hepática
Glicogênio Fosforilase
• Regulação Alostérica
– ↑ Glicose plasmática
– Glicogênio fosforilase = sensor da [glicose] no fígado
Glicogênio Sintase
(Caseina cinase II)
(Glicogênio sintase cinase 3)
(Fosfoproteína fosfatase 1)
Músculo
Regulação da Glicogênese pela
Epinefrina
Regulação da Glicogênese pela Insulina
Músculo
Papel Central
Fígado
Regulações Alostéricas da GS
glucagon
AMP


ATP
cAMP + Pi

insulina



G6P
glicose


ATP
Ca+2
diacilglicerol
Regulação Hormonal (Fígado)
– Glucagon (jejum)
– Epinefrina (stress)
Glucagon
Epinefrina
Epinefrina
Regulação Hormonal e Simpática
(Músculo)
– Epinefrina (stress)
– Acetilcolina
Regulação pela Insulina
Fígado
Músculo
Glicogênese