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Biossíntese e degradação de glicogênio
Regulação da via glicolítica
Integração entre o controle da glicólise e da
glicogenólise em diferentes tipos celulares
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O glicogênio é o polissacarídio de reserva dos
animais e de vários microorganismos
O amido é o polissacarídio de reserva dos vegetais e de vários microorganismos que
fazem fotossíntese, como cianobactérias.
Quimicamente o amido e o glicogênio são muito similares:
ambos são homopolímeros de glicose e contêm unidades glicose unidas por
ligações a1, 4 e a1,6.
Diferentemente do glicogênio o amido tem dois componentes distintos: a cadeia
não ramificada da amilose e a cadeia ramificada da amilopectina
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O glicogênio e amilopectina
são ramificados e sua
degradação se dá a partir dos
terminais não redutores da
molécula
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No interior das células o glicogênio
encontra-se em estruturas granulares.
Ao purificar-se o glicogênio de células co-purifica-se suas
enzimas de síntese e de degradação.
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DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO
fosforólise catalisada pela enzima glicogênio fosforilase
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Mecanismo de ação da
glicogênio fosforilase
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A enzima fosfoglicomutase converte, em uma reação
reversível in vivo g6-P, intermediário da via glicolítica
em g1P e vice-versa
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A enzima glicogênio fosforilase não ataca ligações glicosídicas a 1,6 ou
ligações a 1,4 próximas à ramificação.
A desramificação da molécula de glicogênio envolve a
ação de outra enzima => enzima desramificadora
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SÍNTESE DE GLICOGÊNIOA enzima fosfoglicomutase converte, em uma reação reversível in vivo g6-P, intermediário da via glicolítica em g1P e vice-versa
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SÍNTESE DE GLICOGÊNIO
doador de unidades glicídicas para a síntese de glicogênio é o UDPG
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SÍNTESE DE GLICOGÊNIO
A elongação da cadeia de glicogênio é catalisada
pela enzima glicogênio sintase
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SÍNTESE DE GLICOGÊNIO
A ramificação da molécula é catalisada pela enzima ramificadora
Tipicamente é criada uma ramificação a cada 8 – 10 resíduos glicose.
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Mecanismo de ação em cascata
da epinefrina e do glucagon
A g-1P produzida quando
glicogênio é degradado tem
destinos muito diferentes em
músculo e no fígado.
Apesar disto o mecanismo de
regulação da glicogênio
fosforilase é muito similar nestes
dois tecidos.
Adenil
ciclase
PKA PK
A
Fosforilase b quinase
Fosforilase b quinase
Gicogênio Fosforilase b
Gicogênio Fosforilase a
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Regulação da glicogênio fosorilase por efetores
alostéricos e por modificação covalente
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Glicogênio-fosforilase:
um “sensor” de glicose
no fígado
A entrada de glicose na célula
hepática leva à parada da
degradação de glicogênio
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A cascata de fosforilações que controla simultânea e antagonicamente a
síntese e a degradação de glicogênio
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A cascata de fosforilações que controla simultânea e antagonicamente a
síntese e a degradação de glicogênio
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COMPARAÇÃO MÚSCULO X FÍGADO
As células musculares só captam glicose em quantidades
expressivas em presença de insulina
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Após a alimentação o MÚSCULO repõe suas reservas de glicogênio
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Após a alimentação o MÚSCULO repõe suas reservas de glicogênio
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Após a alimentação a glicogênio sintase é ativada e as
reservas de glicogênio são repostas
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No jejum a glicogênio sintase é fosforilada em múltiplos sítios
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Após a alimentação o FÍGADO repõe suas reservas de glicogênio
HEPATÓCITO
GLUT 2
GLICOKINASE
E HEXOCINASE
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Relação (direta ou inversa) entre a degradação de glicogênio e a
aceleração da via glicolítica em músculo e fígado
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A aceleração da via glicolítica
nos músculos quando o
músculo está com o sinal da
adrenalina ou em contração
intensa depende da aceleração
de 2 das 3 reações irreversíveis
da via (PFK1 e PK) e ainda da
aceleração da degradação de
glicogênio
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A regulação da via glicolítica
Regulação da Fosfofruto quinase (PFK) por ATP
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Frutose 2,6 bisfosfato, produzida pela PFK2, ativa a via glicolítica
Em fígado a PFK2 é ativada
pelo aumento de F6P
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O AMP reverte o efeito inibidor do ATP sobre a PFK1
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Regulação da PFK1 - HepatócitoA
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Regulação da PFK1 - MiócitoA
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Regulação da piruvato quinase em músculo
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Consumo do glicogênio muscular durante o exercício
A reposição do glicogênio muscular
após o exercício é altamente
dependente da dieta (sinal da insulina)
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Em fígado a síntese e degradação de glicogênio são reguladas
principalmente em resposta a alterações dos níveis de glicose
sanguínea.
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Durante o jejum o
fígado ativa a
degradação de
glicogênio e inibe a
via glicolítica
Após a alimentação a
síntese de glicogênio é
ativada e as reservas de
glicogênio são repostas