Metabolismo de glicogênio

e

Via das pentose-fosfatos

Prof. Dr. Henning Ulrich

Metabolismo de glicogênio

Amido Glicogênio

Polissacarídeos

Plantas

Animais

PolissacarPolissacaríídeosdeos -- GlicogênioGlicogênio

•• São São polpolíímerosmeros de de αα--DD--glicoseglicose, , queque ocorremocorrem emem animaisanimais, , sendosendo umauma forma de forma de armazenamentoarmazenamento de de energiaenergia..

•• PossuiPossui cadeiacadeia ramificadaramificada, com , com ligaligaççõesões (1 (1 →→

4) e 4) e αα

(1 (1 →→

6) 6) nosnos pontospontos de de ramificaramificaççãoão. .

•• A A glicogênioglicogênio--fosforilasefosforilase remove remove unidadesunidades de de glicoseglicose do do glicogênioglicogênio ((umauma porpor vezvez) a ) a partirpartir do final do final nãonão--redutorredutor..

Metabolismo de glicogênio

DISSACARÍDEOSDois

monossacarídeos

ligados

por

uma

ligação

O-glicosídica: grupo

hidroxil

de 1 açúcarreage

com o carbono

anomérico

de outro

acúcar

(formação

de acetal)

SÍNTESE DO GLICOGÊNIO

Ocorre com a UDP-glicose: forma ativada da glicose

UDP glicose pirofosfatase

PPi

rapidamente quebrado pela pirofosfatase

em 2 Pi.

Ligação glicosídica (14)

Ligação glicosídica (16)

Estrutura do glicogênio e do amido

Ligação 16

Extremidaderedutora

Extremidadenão-redutora

Enzima ramificadora

EnzimaEnzima

ramificadora (1,4ramificadora (1,4

1,6 1,6 transglicosilasetransglicosilase)

Transfere um segmento terminal

de

6-7 residuos

glucosidicos

da extremidade não redutora da cadeia poliglicosídica composta de pelo menos 11

residuos,

ao grupo

–OH do

carbono

C-6 de

um

residuo de

glicose da cadeia externa a uma outra glicose mais interna.

Tem que ser ao menos a 4 unidades de distância da última ramificação

A ação combinada da sintase e da ramificadora faz o glicogênio seja sintetizado rapidamente

GLICOGENINAGLICOGENINA

Enzima (dímero) possui um resíduo de tirosina onde se liga um resíduo de UDP glicose que inicia a síntese de glicogênio (catalisada pela subunidade complementar). Enzima é

a proteína tirosina

glicosiltransferase

Após a ligação de 8 unidades de glicose, a glicogênio sintase assume a elongação.

-A glicogenina

fica no centro da molécula de glicogênio (não se deliga

do glicogênio).

Glicose-1-fosfato

Pi

Glicose-6-fosfato

Glicogênio fosforilase

(fosforólise) encurta em 1 glicose a cadeia

Vantagens da fosforólise:-Já

libera glicose fosforilada

-No músculo, a glicose não sai.

Transferaseremove 3 resísuos

-1,6 glicosidase(Enzima desramificadora

)

Ligações a-1,4 (fosforilase)

Ramificação limite (4 glicoses)

aa--1,6 1,6 glicosidaseglicosidaseLIBERA GLICOSE LIVRE

Degradação de sacarídeos

A glicemia deve ser mantido constante

Hormônios reguladores do Hormônios reguladores do metabolismo energmetabolismo energééticotico

Supra-renaisou adrenais

Pâncreas

INSULINA

ADRENALINA

GLUCAGON

CORTISOL

fase catabólica

fase anabólica

Controle Hormonal de Carboidratos

Os hormônios glicorreguladores

incluem:

•insulina,

•glucagon,

•epinefrina,

•cortisol e

•hormônio de crescimento.

Percurso da glicogenogênese e glicogenólise no fígado

Epinefrina

ativa a PKA que inativa a Proteína fosfatase 1 (PP1)

Glicogênio sintase e fosforilase ficam com Fosfato.

(sintase b e fosforilase

a)

Epinefrina

ativa a PKA que inativa a Proteína fosfatase 1 (PP1)

Glicogênio sintase e fosforilase ficam com Fosfato.

(sintase b e fosforilase

a)

Insulina atina um receptor de tirosina quinase que, por sua vez ativa uma proteína quinase sensível à

insulina.

Esta quinase fosforila

a proteína fosfatase

em local diferente

da PKA. Assim PP1 fica mais ativa e Glicogênio sintase e fosforilase

ficam sem fosfato. (sintase a e fosforilase

b)

A ação dos três hormônios- insulina, glucagon e epinefrina- são reguladas de forma a controlar a homeostase de glicose.

A sinalização de insulina no estado saciado promove a utilização de glicose e a síntese e armazenamento de compostos energéticos.

Glucagon age primariamente nas células do fígado, aumentando a concentração de glicose sanguínea através de diversos mecanismos envolvendo AMP cíclico.

Epinefrina possui efeito similar em células do músculo.

Via das Pentose Fosfatos

Geração de NADPHe riboses

Importante para a síntese de ribose 5-fosfato e NADPH

Via das pentoses fosfato

Etapas da via das pentoses

A deficiência de glicose 6- fosfato desidrogenase pode ser

vantajosa

Regulação da via das pentoses -fosfato

As partes oxidativa e não oxidativa da via podem ser acionadas separadamente

NAPH e Ribose 5-fosfato

Ribose 5-fosfato

NADPH

NAD +

NADP +

NADH

oxidado na cadeia respiratória ATP

NADPH doador de elétrons (Hidreto) nas biossínteses

redutivas

Etapas da via das pentoses

Controle:

1-

Primeiro passo IRREVERSÍVEL!! Fator determinanteé

nível de NADP+

.

2-

NAD+ / NADH ~ 700

NADP+/ NADP ~ 0.014

O NADPH como poder redutor (reduçaõ de glutationa e atividade anti-oxidante

Um pouco de Farmácia....Deficiência de G6Pdehidrogenase causada por droga antimalária (PAMAQUINA) anos ~1930. Alguns pacientes apresentaram urina escura (o quê indica??)amarelidez, e nivel

sérico de Hb

caiu abruptamente. Em alguns

casos houve destruição massiva de Glóbulos vermelhos e morte!Que deve ter ocorrido???

A anemia induzida pela droga foi causada por efeito na enzima . Esta defeito é

herdado (X,Y) e afeta milhões de pessoas.

As células vermelhas são afetadas pois não dispõem de mitocôndriase não tem meios alternativos de obter NADPH , cuja função é

Reduzir a forma dissulfeto

da glutationa.

A forma R-SH livre funciona como tampão para outros Rn-SH. Isto é

mantém Cisteinas

no estadoReduzido.

Oxidada

Reduzida

NADPH

NADP+

GSH detoxifica

de H2O2 e peróxidos orgânicos

Operação da Via,Caso1 –

célula necessita de Ribose5P , células em divisão

G6P F6P G3P G3P + 2 F6P 3 Ribose5P-----------------------------------5 G6P + ATP 6 Ribose5P + ADP

Caso2 -

necessita NADPH e Ribose5PG6P + 2 NADP+

+ H2O Ribose5P + 2 NADPH + CO2

Caso 3 –

necessita

de NADPHG6P + 12 NADP+

+ 7 H2O 12 NADPH + 6 CO2 + Pi

Detalhe-Tecido Adiposo faz muito mais Via das Pentoses do queMúsculo Esquelético. Por que????