Metabolismo do Glicogênio

Claude Bernard e a Descoberta do Glicogênio Paris - 1857 - Buscava entender o “caminho” percorrido pelo açúcar desde a sua ingestão até a chegada aos órgãos e principalmente seu processamento (quebra) pelo fígado. - Seus experimentos foram realizados com fígado de cachorros alimentados ou não com carboidratos Claude Bernard (1813-1878) “ O açúcar é fabricado no fígado que deve, portanto, ser considerado um órgão que produz ou secreta açúcar” Claude Bernard – 1853 Descoberta do glicogênio: extratos de fígado de cachorros preparados dois dias após a morte do animal continham mais açucar que os extratos frescos; quando os extratos frescos eram fervidos não era formado mais açucar; O Fígado possui atividade glicogênica.

Metabolismo do Glicogênio Forma rapidamente mobilizável de armazenamento de glicose; Glicogênio - polímero de glicose composto por resíduos de glicose unidos por ligações glicosídicas α-1,4. Em grandes grânulos citosólicos, o glicogênio é armazenado juntamente com as enzimas que o sintetizam e o degradam. Principais reservas de Glicogênio em mamíferos é no fígado e no músculo esquelético Grânulos de Glicogênio em um hepatócito

Pode ter mais de 100.000 resíduos de glicose

Não poderíamos estocar a glicose como glicose ? Metabolismo do Glicogênio FÍGADO MÚSCULO ESQUELÉTICO 1 a 2% do peso seco da célula muscular O conteúdo total de glicogênio muscular no organismo pode ser o dobro do hepático Substrato energético para o próprio tecido. Não tem a função de manter a normoglicemia As concentrações de glicogênio muscular não variam muito em resposta ao ciclo jejum – alimentado 10% do peso seco da célula hepática Reservatório de glicose para manter a normoglicemia As concentrações de glicogênio variam muito em resposta do ciclo jejum – alimentado O glicogênio hepático é depletado com 12 horas de jejum Por que utilizar 2 moléculas de ATP para sintetizar as unidades do glicogênio ? Não poderíamos estocar a glicose como glicose ?

Variação do glicogênio hepático

Degradação do glicogênio

Remoção de um resíduo terminal de glicose do Glicogênio liberando glicose 1-fosfato

Remodelamento do Glicogênio - ação da enzima desramificadora

Isomerização da glicose 1-fosfato a glicose 6-fosfato Fosforilação da glicose No músculo: Isomerização da glicose 1-fosfato a glicose 6-fosfato Glicose 1-fosfato Glicose 6-fosfato Fosfoglicomutase

Destinos da Glicose 6-fosfato

Liberação da Glicose do hepatócito para a corrente sanguinea

Síntese de glicogênio

Catabolismo – reações que convertem energia para formas assimiláveis, Anabolismo – reações que utilizam energia para síntese de compostos complexos.

Síntese de Glicogênio: Glicogênion + UDP-glicose  Glicogênion+1 + UDP Degradação de Glicogênio: Glicogênion+1 + Pi  Glicose 1-fosfato + Glicogênion

UDP-glicose pirofosforilase Formação de UDP-Glicose Hidrólise irreversível do pirofosfato UDP-glicose pirofosforilase Nucleotídeo de açúcar

Transferência da unidade glicosil do UDP-glicose para a extremidade não redutora de um ramo da molécula de glicogênio

Ramificação da molécula de glicogênio

Síntese de uma NOVA molécula de glicogênio

Regulação da fosforilase do glicogênio no músculo esquelético e no fígado

alfa + GTP ativa Adenilato ciclase Cascata de regulação para a degradação de glicogênio Ativação subunidade alfa da Prot G alfa + GTP ativa Adenilato ciclase Glucagon Receptor 7TM

Regulação da fosforilase do glicogênio no músculo esquelético – mecanismos de controle alostérico Músculo em repouso Contração muscular Calmudolina ATP

Regulação da atividade da fosforilase do glicogênio no hepatócito – sítio alostérico para glicose

Ação Hormonal – Epinefrina e Glucagon

Regulação por fosforilação e defosforilação da glicogênio sintase Glicogenio sintase cinase Fosfoproteína fosfatase

Regulação da Glicogênio sintase

Regulação do Metabolismo de Glicogênio no hepatócito, em função da glicemia sanguinea Glicose no sangue regula o metabolismo de glicogênio hepático. Infusão de glicose no sangue leva à inativação da fosforilase, seguido pela ativação da glicogênio sintase, no fígado.

Diferenças do metabolismo de carboidratos no hepatócito e miócito

Regulação do metabolismo de carboidratos no hepatócito

Doenças de Armazenamento do Glicogênio