Metabolismo do Glicogênio
Claude Bernard e a Descoberta do Glicogênio
Paris - 1857
- Buscava entender o “caminho” percorrido pelo açúcar desde a
sua ingestão até a chegada aos órgãos e principalmente seu
processamento (quebra) pelo fígado.
- Seus experimentos foram realizados com fígado de cachorros
alimentados ou não com carboidratos
Claude Bernard (1813-1878)
“ O açúcar é fabricado no fígado que deve, portanto, ser considerado um
órgão que produz ou secreta açúcar”
Claude Bernard – 1853
Descoberta do glicogênio:
• extratos de fígado de cachorros preparados dois dias após a morte do animal continham
mais açucar que os extratos frescos;
• quando os extratos frescos eram fervidos não era formado mais açucar;
• O Fígado possui atividade glicogênica.
Metabolismo do Glicogênio
 Forma rapidamente mobilizável de armazenamento de glicose;
Glicogênio - polímero de glicose composto por resíduos de glicose unidos por ligações
glicosídicas α-1,4.
 Em grandes grânulos citosólicos, o glicogênio é armazenado juntamente com as enzimas
que o sintetizam e o degradam.
 Principais reservas de Glicogênio em mamíferos é no fígado e no músculo esquelético
Grânulos de Glicogênio em um hepatócito
Pode ter mais de 100.000 resíduos de glicose
Metabolismo do Glicogênio
FÍGADO
10% do peso seco da célula hepática
Reservatório de glicose para manter a
normoglicemia
As concentrações de glicogênio
variam muito em resposta do ciclo
jejum – alimentado
O glicogênio hepático é depletado
com 12 horas de jejum
MÚSCULO ESQUELÉTICO
 1 a 2% do peso seco da célula muscular
 O conteúdo total de glicogênio muscular
no organismo pode ser o dobro do hepático
 Substrato energético para o próprio tecido.
Não tem a função de manter a
normoglicemia
As concentrações de glicogênio muscular
não variam muito em resposta ao ciclo
jejum – alimentado
Por que utilizar 2 moléculas de ATP para sintetizar as unidades do glicogênio ?
Não poderíamos estocar a glicose como glicose ?
Variação do glicogênio hepático
Degradação do glicogênio
Remoção de um resíduo terminal de glicose do Glicogênio liberando
glicose 1-fosfato
Remodelamento do Glicogênio - ação da enzima desramificadora
Fosforilação da glicose
No músculo:
Isomerização da glicose 1-fosfato a glicose 6-fosfato
Glicose 1-fosfato
Fosfoglicomutase
Glicose 6-fosfato
Destinos da Glicose 6-fosfato
Liberação da Glicose do hepatócito para a corrente sanguinea
Síntese de glicogênio
• Catabolismo – reações que convertem energia para formas assimiláveis,
• Anabolismo – reações que utilizam energia para síntese de compostos complexos.
Síntese de Glicogênio: Glicogênion + UDP-glicose  Glicogênion+1 + UDP
Degradação de Glicogênio: Glicogênion+1 + Pi  Glicose 1-fosfato + Glicogênion
Formação de UDP-Glicose
Hidrólise irreversível do
pirofosfato
UDP-glicose
pirofosforilase
Nucleotídeo de açúcar
Transferência da unidade glicosil do UDP-glicose para a extremidade
não redutora de um ramo da molécula de glicogênio
Ramificação da molécula de glicogênio
Síntese de uma NOVA molécula de glicogênio
Regulação da fosforilase do glicogênio no músculo esquelético e no fígado
Cascata de regulação para a degradação de glicogênio
Glucagon
Receptor 7TM
alfa + GTP ativa Adenilato ciclase
Ativação subunidade
alfa da Prot G
Regulação da fosforilase do glicogênio no músculo esquelético –
mecanismos de controle alostérico
Músculo em repouso
Contração muscular
Calmudolina
ATP
Regulação da atividade da fosforilase do glicogênio no hepatócito – sítio
alostérico para glicose
Ação Hormonal –
Epinefrina e
Glucagon
Regulação por fosforilação e defosforilação da glicogênio sintase
Glicogenio sintase cinase
Fosfoproteína fosfatase
Regulação da Glicogênio sintase
Regulação do Metabolismo de Glicogênio no hepatócito, em função
da glicemia sanguinea
Glicose no sangue regula o metabolismo
de glicogênio hepático.
Infusão de glicose no sangue leva à
inativação da fosforilase, seguido pela
ativação da glicogênio sintase, no fígado.
Diferenças do metabolismo de carboidratos no hepatócito e miócito
Regulação do metabolismo
carboidratos no hepatócito
de
Doenças de Armazenamento do Glicogênio