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????