Metabolismo do Glicogênio Bioquímica para Enfermagem Prof. Dr. Didier Salmon MSc. Daniel Lima.
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Metabolismo do GlicogênioBioquímica para Enfermagem
Prof. Dr. Didier SalmonMSc. 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 contem55.000 moléculas de glicose e 2000Extremidades não-reduzidas.20 até 40 dessas partículas = rosetas-aagregadas formando os grânulos
• Celulose– Outro Polímero da Glicose– Ligações β filamentos retos, formando fibrilas estruturais
Glicogênio X Celulose
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
Glicose + ATP Glicose 6-fosfato + ADP + H+
Glicose 6-fosfato Glicose 1-fosfato
Glicose 1-fosfato + UTP UDP-G + PPi
hexoquinase
fosfoglicomutase
UDP-glicose pirofosforilase
Glicogênese
• UDP-Glicose pirofosforilase:
2 Pi
Pirofosfatase inorgânica
Glicogênese
PPi + H2O 2 Pi + H+
pirofosfatase
Glicogênese
UDP-G + (Glicogênio)n resíduos de glicose (Glicogênio)n+1 resíduos de glicose + UDPglicogênio sintase
α-1,4
UDP + ATP UTP + ADPNucleosídeo difosfato quinase
Glicogênio Sintase
• Possui um oligossacarídeo de unidades de glicose α-1,4 ligadas ao átomo de oxigênio de um radical tirosina
Glicogenina
UDP-Glicose
UDP
UDP-Glicose
UDP
Glicogênese• Possui um oligossacarídeo
de unidades de glicose α-1,4 ligadas ao átomo de oxigênio de um radical tirosina
• Enzima ramificadoraUDP-Glicose
UDP
UDP-Glicose
UDP
Ramificação
Ramificação• Transferência de uma pequena cadeia de 6 ou 7 resíduos de glicose.
Cadeia com pelo menos 11 oses
7 resíduos glicosil
4 resíduos glicosil
Ramificação
Cada ramificação possuí 12 a 14 resíduos de glicose
Glicogênese
Síntese do Glicogênio
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
Glicogenólise
Glicogênio Fosforilase
Grupo prostético: piridoxal fosfato (derivado da vit B6)
– Mecanismo de ação:
PLP = Piridoxal Fosfato
Glicogênio Fosforilase
Glicogênio Fosforilase
Enzima Desramificadora• Dois tipos de atividade
Fosfoglicomutase
Destinos da Glicose 6-fosfato
– Presente principalmente no fígado– Está localizada no lado luminal da membrana do Retículo
Endoplasmático Rugoso
Glicose-6-fosfatase
O ciclo de Cori ou via glicose-lactato-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.
Ciclo de Cori
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 PKAe 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)
Regulação da Glicogênese pela EpinefrinaMúsculo
Regulação da Glicogênese pela Insulina
Papel Central
Músculo
Fígado
Regulações Alostéricas da GS
glucagon
insulina
ATP cAMP + Pi
Ca+2
diacilglicerol
AMP
glicose
ATP
G6P
Regulação Hormonal (Fígado)– Glucagon (jejum)– Epinefrina (stress)
GlucagonEpinefrina
Epinefrina
Regulação Hormonal e Simpática (Músculo)
– Epinefrina (stress)– Acetilcolina
Regulação pela Insulina Fígado Músculo
Glicogênese