Metabolismo de Glicogênio: Catabolismo e Anabolismo

METABOLISMO DE GLICOGÊNIO 2 Catabólico Degradação do Glicogênio Anabólico Síntese de Glicogênio GLICOGENÓLISE GLICOGÊNESE 3 I Glicogênio Glicogênio é o principal Homopolissacarídeos de reserva nas células animais Fígado 80 e Músculo esquelético 20 dos animais O glicogênio fica armazenado principalmente no 4 1 Glicogênio Hepático É degradado produzindo glicose que é exportado para manter a Glicemia nos períodos entre as refeições e no jejum noturno 2 Glicogênio Muscular Provê energia exclusivamente para a própria fibra muscular em contração intensa quando a demanda energética ultrapassa o aporte de oxigênio Glicogênio Glicose6P Fosfatase Glicose 6 AEROBICA ANAEROBICA CARBOIDRATOS X X PROTEINAS X LIPIDIOS X 3 Condições Aerobiose e Anaerobiose Funções do glicogênio muscular e do glicogênio hepático Nota a presença de glucose6fosfatase no fígado permite a liberação de glucose no sangue P fosfato P i fosfato inorgânico 7 Em Anaerobiose relativa o Glicogênio é convertido a Lactato 8 A degradação do glicogênio consiste na remoção sucessiva de resíduos de glicose por ação de glicogênio fosforilase uma enzima que tem piridoxal fosfato um derivado da vit B6 como grupo prostético II Glicogenólise Glicogenólise degradação do glicogênio É a degradação do glicogênio 1 Encurtamento de Cadeias Figura 117 Clivagem de uma ligação glicosídica α14 PLP piridoxal fosfato Pi fosfato inorgânico P fosfato 11 Glicosil Transferase 16 Glicosidase A cadeia glicosídica está novamente disponível para a degradação pela glicogêniofosforilase até que sejam alcançadas quatro unidades glicosila da próxima ramificação As ramificações são removidas por duas atividades enzimáticas de uma única proteína bifuncional a Enzima de Desramificação Fígado Músculo glicogênio Glic6P glicose sangue sangue glicogênio Glic6P ác lático CK CO2H2O 3 Destinos da Glicose da Glicogenólise A glicose 6fosfato é preferencialmente hidrolisada por ação da glicose 6fosfatase produzindo glicose que é liberada na circulação a Fígado 13 Fígado Músculo glicogênio Glic6P glicose sangue sangue glicogênio Glic6P ác lático CK CO2H2O b Músculo A glicose 1fosfato é convertida pela fosfoglicomutase a glicose 6fosfato que pode ser degradada pela Glicólise formando lactato 14 No Músculo a glicose 6fosfato não pode originar glicose devido á ausência de Glicose 6fosfatase além disso a fosforilação da glicose é feita pela Hexoquinase A degradação de glicogênio entretanto quase nunca é completa restando um núcleo não degradado que serve de ponto de partida para a Ressíntese Glicogênese c Núcleo não degradado do Glicogênio Glicogênio n1 16 1 Quais são as Enzimas envolvidas na Glicogenólise 2 Porque a glicose 6fosfato no fígado tem um destino diferente do musculo 17 III Glicogênese Glicogênese Síntese de Glicogênio A síntese consiste na repetida adição de resíduos de glicose ás extremidades de um núcleo de glicogênio Núcleo não degradado do Glicogênio Localização celular O processo ocorre no Citosol 18 Síntese de Uridina Difosfato Glicose UDPG 1 Ativação da Glicose UDPG A Glicose a ser incorporada deve estar sobre uma Forma Ativada ligada a um nucleotídio de uracila constituindo a Uridina Difosfato Glicose UDPG Figura 133 Reação catalisada pela UDPglicose pirofosforilase 20 2 Síntese de Glicogênio Glicogênio Sintase 21 Glicogênio Sintase Síntese de Glicogênio 22 3 Glicogênio Sintase UDPGlicose é substrato da Glicogênio Sintase a Enzima Reguladora que efetivamente catalisa a síntese ela transfere a unidade glicosil de UDP Glicose para uma das extremidades não redutoras do glicogênio formando uma ligação α14 23 As Ramificações são feitas pela Enzima Ramificadora que transfere uma pequena cadeia de 6 ou 7 resíduos de glicose da extremidade para uma parte mais interna da molécula criando uma ligação α1 4 Formação das Ramificações 24 Fig 134 Formação de uma ramificação da cadeia do glicogênio 25 FIGURA 2117 Reação de ramificação A enzima ramificadora remove um oligossacarídio de aproximadamente sete resíduos da extremidade não redutora e cria uma ligação α16 interna 26 São conhecidas várias Moléstias Hereditárias cuja causa primária é a Deficiência ausência ou diminuição da atividade de uma das Enzimas envolvidas no metabolismo do glicogênio IV Doenças Hereditárias do Metabolismo de Glicogênio Tipo Enzima deficiente Consequências 28 A regulação da síntese e da degradação do glicogênio é realizada em dois níveis V Regulação do Metabolismo de Glicogênio 1 Regulação Hormonal por Modificação Covalente fosforilação e desfosforilação covalente 2 Regulação Alostérica por moléculas efetoras 29 1 Regulação Hormonal Epinefrina potencializa a degradação do glicogênio no Músculo e no Fígado fornecendo energia para a contração muscular Glucagon estimula a degradação do Glicogênio Hepático quando o nível de Glicemia está baixo 30 Síntese de Glicogênio é diminuída pela Epinefrina e aumentada pela Insulina A Epinefrina e o Glucagon estimulam a Degradação do Glicogênio e inibem a sua Síntese Figura 93 A função endócrina do pâncreas comporta a secreção de insulina e de glucagon Figura 94 As secreções de insulina e glucagon estão sujeitas a um mecanismo de retroalimentação baseado na concentração plasmática de glicose Figura 1111 Resumo da regulação covalente mediada por hormônio do metabolismo do glicogênio AMPc monofosfato de adenosina cíclico PKA proteínacinase A 34 2 Regulação Alostérica Em adição aos sinais hormonais a glicogêniosintase e a glicogêniofosforilase respondem aos níveis de metabólitos e às Necessidades Energéticas da Célula Glicogênese é estimulada quando a disponibilidade de glicose e os níveis de energia estiverem altos enquanto Glicogenólise é aumentada quando os níveis de energia e de glicose estiverem baixos Muito Obrigado FIGURA 2123 A glicemia regula o metabolismo hepático do glicogênio A infusão de glucose na corrente sanguínea leva à inativação da fosforilase que é seguida da ativação da glicogênio sintase no fígado Dados de W Stalmans H De Wulf L Hue e HG Hers Eur J Biochem 41117134 1974 37 1 A síntese de novo de glicogénio ocorre utilizando como primer aMoléculas de glicogénio préexistentes bLactose cGlicogenina glicosilada dglucose livre eNenhuma das alternativas acima 38 2 Nos primeiros momentos de um exercício muito intenso a maior parte da energia que o músculo necessita provém aProteínas e Lipídios bCiclo de Krebs cFermentação do piruvato a lactato dGlicogenólise eNenhuma das alternativas acima 39 3 A doença de Von Gierke é caracterizada por uma hipoglicemia grave nos jejuns A ausência de qualis enzimas explicaria tal fato aFrutose 26 Bisfosfatase bFosfofrutoquinase 1 cGlucose 6fosfatase dFrutose 16 bisfosfatase eG6P desidrogenase 40 a glucose1P b glucose6P c UDPglucose d UTPglucose e Nenhuma das respostas acima está correta 4 O precursor do glicogénio na reação catalisada pela sintase do glicogénio é 41 a glucose1P b glucose6P c glucose d a e b estão corretas e b e c estão corretas f a e c estão corretas 5 A degradação do glicogénio pela ação conjunta da glicogénio fosforilase e da enzima desramificadora produz 42 a Há glicogênio insuficiente no músculo para a manutenção da concentração de glicose no sangue b O músculo não tem enzimas glicogenoliticas necessárias para a resposta ao glucagon sangüíneo c O músculo não tem receptores de glucagon portanto ele não responde á concentração de glicose no sangue d O músculo não tem atividade de glicose 6 fosfatase portanto não pode formar glicose livre a partir de glicogênio e O transporte de glicose no músculo GLUT4 é internalizado quando a insulina sangüínea é baixa 6 Porque o glicogênio muscular não esta disponível para a manutenção da concentração de glicose no sangue 43 a envolve a ligação de glucose através de ligações α 1 4 b produz um longo polímero não ramificado de glucose c só necessita de uma enzima a glicogénio sintase d só é importante no fígado e é estimulada pela ligação de epinefrina aos hepatócitos 7 A síntese do glicogénio 44 a Tanto a glicogêniofosforilase quanto a glicogêniosintase são ativadas por fosforilação mas em taxas significativamente diferentes b A glicogêniofosforilase é inativada por aumento dos níveis de cálcio ao passo que a glicogêniosintase é ativada c A glicogêniofosforilase é fosforilada e ativada enquanto a glicogêniosintase é fosforilada e inativada d A síntese líquida de glicogênio é aumentada 8 Qual dos seguintes efeitos sobre o metabolismo do glicogênio hepático está relacionado com a ação da adrenalina e do glucagon