Universidade  Federal  do  Rio  de  Janeiro  Ins1tuto  de  Química  

Departamento  de  Bioquímica    

q Glicogenogênese    

q Gliconeogênese  

Glicogênio  v  Polímero  de  glicose  estocado  no  3gado  e  no  tecido  muscular  

v  Fonte  de  energia  para  o  músculo  em  a8vidade  rápida  e  em  situações  de  jejum  

v  Glicogenólise:  Quebra  do  glicogênio  para  formar  glicose  6  P  no  músculo;  3gado  forma  glicose  livre  (possui  glicose  6  fosfatase)  

v  Reação  de  fosforólise,  não  é  hidrólise  

v  Enzima  chave:  glicogênio  fosforilase  

Glicogênese  

v  Glicogenogênese  ou  glicogênese:  Via  de  biossíntese  do  glicogênio  

v  Glicogênio:  Polímero  de  glicose,  fonte  reserva  de  glicose  no  3gado  e  no  tecido  muscular  

É o substrato para a biossíntese do glicogênio no fígado e no músculo. Sendo seu material inicial a glicose-6-fosfato

UDP-Glicose

glicose-6-fosfato

glicose (fígado) glicose (músculo) lactato (músculo)

glicoquinase hexoquinase GLICONEOGÊNESE

glicose-6-fosfato ↔ glicose-1-fosfato

glicose-1-fosfato + UTP → UDP-glicose + PPi

fosfoglicomutase

UDP-glicose pirofosforilase

SÍNTESE  DO  GLICOGÊNIO  

UDP-­‐Glicose:  molécula  a8vada,  produzida  para  a  síntese  de  glicogênio  

A  elongação  da  cadeia  de  glicogênio  é  catalisada  pela  enzima  glicogênio  sintase  

A  ramificação  da  molécula  é  catalisada  pela  enzima  ramificadora  

Tipicamente  é  criada  uma  ramificação  a  cada  8  –  10  resíduos  glicose.  

v Após  a  alimentação  a  síntese  de  glicogênio    é  a8vada  e  as  reservas  de  glicogênio  são  repostas  

v A  glicogênese  é  es8mulada  pelo  aumento  de  glicose  no  sangue  (após  a  alimentação)  

v  Insulina  é  liberada  pelas  células  β  pancreá8cas,  aumentando  a  captação  de  glicose  

As  células  musculares  só  captam  glicose  em  quan8dades  expressivas  em  presença  de  insulina    

Após  a  alimentação  o  músculo  repõe  suas  reservas  de  glicogênio  

No  3gado  a  síntese  e  degradação  de  glicogênio  são  reguladas  principalmente  em  resposta  a  alterações  dos  níveis  de  glicose  sanguínea.  

(degradação)  

(síntese)  

Após  exercício  conDnuo  e  prolongado  

v Durante  o  jejum  o  3gado  a8va  a  degradação  de  glicogênio  e  inibe  a  via  glicolí8ca  

v Esemulo  através  do  Glucagon  (hormônio  da  fome)  e  adrenalina  (estresse,  fuga  ou  luta)  

Gliconeogênese  

A glicose é um açúcar fundamental para muitos tecidos animais: cérebro, sistema nervoso, tecidos embrionários. Somente o cérebro humano requer

mais de 120g de glicose dia.

Gliconeogênese à formação de glicose a partir de derivados que não sejam hexoses (formação de novo açúcar)

Gliconeogênese ocorre principalmente no fígado (90%) e rins (10%)

Substratos que servem para produzir glicose de novo: ü  Aminoácidos glicogênicos ü  Lactato ü  Glicerol ü  Piruvato

Ácidos graxos não servem como fonte para síntese de glicose

Aminoácidos  glicogênicos  são  transaminados  para  formar  o  esqueleto  carbônico  da  glicose  

A  gliconeogênese  não  é  o  simples  reverso  da  glicólise,  tem  três  etapas  irreversíveis  que  precisam  ser  ultrapassadas  

Glicose à Glicose-6-fosfato

Frutose-6-fosfato à Frutose-1,6-bifosfato

Fosfoenolpiruvato à Piruvato

hexoquinase

fosfofrutoquinase 1

piruvato quinase

Reações da glicólise que são

essencialmente irreversíveis

Piruvato  precisa  ser  conver8do  em  

oxaloacetato  antes  de  virar  fosfoenolpiruvato  

Duas  etapas  crí8cas:  (gasto  de  energia)  

I.  Piruvato  conver8do  em  oxaloacetato  

II.  Oxaloacetato  conver8do  em  fosfoenolpiruvato  (PEP)  

Segunda  reação  ultrapassada:  Conversão  de  frutose  1,6  bisfosfato  em  frutose  6  P  (muito  regulada!!)  

Conversão  de  Glicose-­‐6-­‐P  em  Glicose      

•  Presença   de   Glicose-­‐6-­‐fosfatase   em   células   do   =gado   e   rins  permitem  a  gliconeogênese  

•  Músculo  e  cérebro  não  fazem  gliconeogênese  •  G-­‐6-­‐P  é  hidrolisada  em  glicose  e  Pi    

Aproveitamento  do  glicerol  na  gliconeogênese  

Aproveitamento  do  glicerol  na  gliconeogênese  

Regulação  da  gliconeogênese  

Ø  O  controle  é  recíproco  com  a  glicólise  

Ø  Quando  a  glicólise  é  a1vada,  a  gliconeogênese  é  inibida  

Ø  Tudo  vai  depender  do  estado  energé1co  da  célula  

Ø  Lembrando:  Fígado  e  rins  fazem  gliconeogênese  em  jejum  

Ø  Todos  os  tecidos  fazem  glicólise  se  1ver  açúcar  disponível  

Ø  Ace/l-­‐CoA  é  molécula  chave,  inibe  a  glicólise  e  a/va  a  gliconeogênese  

Ø  Ace1l   CoA  é   conver1do  em   corpos   cetônicos   no  Wgado,   está   sobrando   (não   entra   no  

Ciclo  de  Krebs  –  não  tem  oxaloacetato  disponível)  

Ø  Frutose   2,6   bisfosfato   é   regulador   da   segunda   etapa   (a1va   a   glicólise   e   inibe   a  gliconeogênese)