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Metabolismo do Glicogênio - Coggle Diagram
Metabolismo do Glicogênio
Glicogenólise
Degradação do Glicogênio
Ocorre na extremidade não redutora
Reações
1: Fosforólise
Enzima glicogênio-fosforilase com a participação de Pi
Ocorre a clivagem da ligação glicosídica Alfa 1-4
Liberação de glicose -1-fosfato
Liberação da cadeia de glicogênio com um resíduo a menos
Ocorre a atuação da enzima glicogênio-fosforilase de forma sucessível até que alcance o quarto resíduo anterior a uma ligação alfa 1-->6.
2: Reação de isomerização
Glicose-1-fosfato--->Glicose-6-fosfato
Pela enzima fosfoglicomutase
O produto glicose-6-fosfato pode ser usado em vários processos metabólicos.
Gliconeogênese no fígado
Manutenção da glicemia
Glicólise no músculo
Produção energética
Ganho líquido de 3 ATPs
Desramificação
Enzima bifuncional: oligo (alfa 1-->6) a (alfa 1-4) glican-transferase)
Enzima desramificadora
Bifuncional
Duas atividades catalíticas
Transferase
Promove a clivagem de uma ligação alfa 1-->4, a fim de possibilitar a transferência de um grupo com 3 resíduos de glicose para um outro ponto de ramificação próximo.
Glicosidase
Sobra um resíduo de glicose com ligação alfa 1-->6 em um ponto de ramificação
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Após a atividade da enzima desramificadora, é possível a volta da atividade da enzima glicogênio-fosforilase, para a continuação do processo de degradação do glicogênio.
Glicogênio
Homopolissacarídeo
Função Energética
Constituído por resíduos de Glicose
Unidos por ligações glicosídicas Alfa 1-4
Possui pontos de ramificação
Onde há ligações Alfa 1-6
Glicogênese
Processo de biossíntese do glicogênio
Formação da UDP-Glicose
Um dos elementos envolvidos na glicogênese
Reação entre a Glicose-1-fosfoto + Uridina trifosfato (UTP)
Catalisada pela enzima UDP-glicose-pirofosforilase
Produtos:
Pirofosfato (PPi)
Participa de um processo catalisado pela enzima pirofosfatase-inorgânica
Promove a clivagem da ligação dos fosfatos, liberando dois Pi livres
Variação da energia de Gibbs negativo
Liberação de energia livre
Contribui para o fornecimento de Energia para o processo anabólico da glicogênese
UDP-Glicose
catalisada por nucleosídeo fosfato-quinase
Reage com o ATP
Produtos: UTP e ADP
Doador imediato de resíduos de glicose no processo reacional catalisado pela enzima glicogênio-sintase
Que promove a transferência de glicose da UDP-Glicose, para uma extremidade não redutora de uma molécula ramificada de glicogênio
Glicogenina
Duas funções na Glicogênese
Núcleo iniciador do glicogênio
Enzima que catalisa a montagem da estrutura iniciadora da formação do glicogênio
Novas partículas de glicogênio se iniciam com a formação autocatalítica de uma ligação glicosídica entre a glicose da UTP-glicose e um resíduo de Tirosina na protéina glicogenina.
Seguida da adição de vários resíduos de glicose para formar um iniciador que pode sofrer os efeitos da glicogênio-sintase
Correlações
Doença de armazenamento de glicogênio tipo 0
Afeta a enzima glicogênio-sintase e fígado
Aumento de corpos cetônicos
Morte prematura
Hipoglicemia
Doença de McArdie (doença de armazenamento de glicogênio tipo V
Afeta a fosforilase muscular e músculo esquelética
Cãimbras induzidas por exercício e dor
Mioglobina urinária
Doença de Pompe (doença de armazenamento de glicogênio tipo V)
Afeta a enzima glicosidase nos lisossomos, músculos cárdiaco e esquelético
Jovem: Miopatia
Adultos: Distrofia Muscular
Infantil: Morte Aos 2 anos
Regulação do Metabolismo do Glicogênio
A Glicogênio-sintase tem duas formas (Uma fosforilada e outra desfosforilada)
Glicogênio-sintase a
Tem 3 resíduos de Ser próximos à sua extremidade carboxílica
São fosforilados pela glicogênio-sintase-cinase 3, convertendo a glicogênio-sintase na sua forma inativa
Forma ativa não fosforilada
A glicose promove a desfosforilação
A ligação da glicose a glicogênio-fosforilase a força uma mudança conformacional
Favorecendo a desfosforilação da glicogênio-fosforilase b, aliviando assim a inibição da PP1
Glicogênio-sintase b
É convertida pela fosforilação das cadeias laterais hidroxílicas de vários resíduos de Ser de ambas as subunidades
Que inativa na ausência da glicose, seu ativador alostérico
A insulina desencadeia a ativação da glicogênio-sintase b por bloquear a atividade da GSK3 e ativar uma fosfoproteína-fosfatase
No músculo, a adrenalina ativa a PKA, que fosforila a proteína de associação ao glicogênio Gm
A glicose-6-fosfato favorece a desfosforilação da glicogênio-sintase por se ligar a ela
Assim, promove uma conformação que é um bom substrato para a PP1
Causa a dissociação da PP1 do glicogênio
A glicogênio-fosforilase do músculo esquelético existe em duas formas
glicogênio-fosforilase a
Cataliticamente Ativa
Os resíduos de Ser, um de cada subunidade, estão fosforilados
Quando o músculo retorna ao repouso PP1, remove os grupos fosforil da fosforilase a
Convertendo-a em sua forma menos ativa, a fosforilase b
glicogênio-fosforilase b
Catalisa a fosforilação dos resíduos de Ser nas duas subunidades da glicogênio-fosforilase
Ativando-a e estimulando a degradação do glicogênio
Pode acontecer reativação em fosforilase a pela ação da fosforilase-cinase
Enzima Ramificadora
Transfere um segmento terminal de 6-7 resíduos glicosídicos da extremidade não redutora da cadeia poliglicosídica composta por pelo menos 11 resíduos ao grupo -OH do carbono C-6