Bioquímica 1

Metabolismo de carboidratos: glicólise e formação de acetil-COA

• A glicose é o principal substrato oxidável, distribuído pelos tecidos, imprescindível para as hemácias e tecido

nervoso (por ser o único substrato que esses tecidos podem oxidar para obter energia).

• A glicose aparece na nossa dieta como amido, sacarose e lactose.

• Para obter ATP a partir da glicose, tds as cels o oxidam parcialmente a piruvato (nas cels anaeróbias a

oxidação para nesse ponto)

• Mediada pelo hormônio INSULINA.

• A entrada da glicose nas cels se da pelos GLUTs, cada tecido ou órgão possui um GLUT especifico.

Tecido de entrada Localização Comentário

GLUT-1 BHE M.P. -

GLUT-2 Pâncreas, enterócitos,

hepatócitos M.P. -

GLUT-3 neurônio M.P. -

GLUT-4 Tecido adiposo e muscular. M.I. Armazenado em vesículas e ativados pela insulina

pela translocação do glut-4

GLUT-5 - - Apenas frutose

A conversão da glicose a PIRUVATO permite aproveitar somente uma pequena parcela (menos de 10%) da energia

total da glicose, ficando a maior parte conservada como piruvato.

A oxidação total da glicose (produzindo acetil-COA), libera mais energia, a oxidação da glicose a piruvato libera

menos energia.

Nas cels aeróbias o piruvato é oxidado ate CO2, trazendo um ganho enorme de ATP. Para que isso ocorra a glicose

participa de uma via chamada GLICÓLISE (ocorre no citoplasma das cels) e seus produtos são ATP, H+ e e-,

piruvato(oxidado no interior das mitocôndrias).

Na mitocôndria o piruvato é totalmente oxidado a CO2, com a produção de H+ e elétrons que são sempre recebidos

pelas coenzimas NAD+ e FAD+ (forma oxidada).

Da oxidação das coenzimas pelo oxigênio deriva-se grandes produção de ATP, conseguida pela oxidação adicional do

piruvato e que perfaz cerca de 90% do total obtido com a oxidação completa da glicose.

Nas reações com participação do NAD+, há transferência de dois elétrons e um próton da substancia para o NAD+,

que se reduz a NADH; o outro próton é liberado no meio. O FAD recebe dois elétrons e dois prótons reduzindo-se a

FADH2

Glicólise

Sequência de 10 reações, onde as etapas 1,3,10 são irreversíveis.

Etapas 1 a 5 fase preparatória da molécula para formar ATP.

Etapas 6 a 10 fase de pagamento da energia que gastou.

Consumo de ATP etapas 1e 3.

Produção de ATP etapas 7 e 10 .

Rendimento

Bruto liquido

4 ATPs 2 ATPs

Bioquímica 2 Dá etapa 6 ate a 10 a reação ocorre duas vezes.

Glicose anaeróbia: fermentações

O NADH produzido na glicólise pd ser oxidado anaerobiamente: o piruvato é convertido a lactato ou etanol (só em

leveduras).

A oxidação da glicose e a produção de ATP estão associadas a redução de NAD+. Como o NAD+ existe nas cels em

concentração limitantes mto inferiores as dos substratos, a manutenção do funcionamento da glicose depende da

reoxidação do NADH. Os organismos regeneram o NAD+ através de dois processos diferentes, segundo a

disponibilidade de O2.

Em aerobiose utilizamos O2 para oxidar o NADH, em anaerobiose o próprio piruvato produzido pela glicólise serve

como aceptor de elétrons do NADH, sendo reduzido a lactato.

Processo utilizado pelas hemácias, por fibras de contração rápida(fibras brancas) e pelas fibras musculares em geral

qdo submetidas a esforço intenso.

Nessas condições o O2 trazido pela corrente sanguínea, torna-se insuficiente para promover a oxidação da grande

quantidade de NADH resultado do trabalho muscular e a fibra muscular fica submetida a uma anaerobiose relativa. A

reoxidação do NADH pelo piruvato gera, então, o lactato caracteristicamente produzido por músculos em

anaerobiose, permitindo que pela regeneração do NAD+ a glicólise possa prosseguir, formando ATP.

Pode-se definir glicólise como uma via que converte glicose a piruvato e aproveita uma parte da energia derivada

desta transformação para sintetizar ATP a partir de ADP + Pi = ATP.

A degradação anaeróbia da glicose é chamada de FERMENTAÇÃO

Glicose � piruvato (redui-se pelo NADH a) � lactato

As fermentações são processos autossuficientes, ou seja, independente de outras vias metabólicas por serem

capazes de regenerar as coenzimas que utilizam para a produção de ATP.

Absorção de glicose – GLUT2

A absorção de glicose pelos enterocitos do epitélio intestinal é feita pelos enterocitos através do GLUT-2, em um

processo passivo facilitado. O GLUT é responsável pelos níveis glicêmicos no sangue, que por sua vez controlam a

ingestão alimentar e regulam a secreção de INSULINA pelo pâncreas (que acelera o transporte da glicose).

A insulina promove a conversão da glicose em triacilglicerideos e a formação de gordura no tecido adiposo.

Insulina funções:

- facilita a entrada da glicose nas cels

- produção de glicogênio no fígado e musculo

- produção de gordura no tecido adiposo

- promove a síntese de DNA e o crescimento celular

- facilita a entrada de aa nas cels estimulando a produção de proteínas.

Bioquímica 3 AULA da ANA Yara =p

Glicólise via metabólica onde ocorre oxidação da glicose na ausência de oxigênio com o objetivo de gerar energia

metabólica (ATP).

Essa via metabólica é estimulada pela insulina e inibida pelo glucagon.

A glicólise é uma via catabolica, integralmente citoplasmática.

Para que possamos utilizar a glicose no nosso organismo é importante que ela seja capaz de entrar na célula, através

de uma proteína chamada GLUT.

Alguns GLUTs já são encontrados na membrana (GLUTs 1,2 e 3), e o GLUT-4 sofre translocação quando estimulado

pela insulina. A glicose entra pelo GLUT por um transporte passivo facilitado. Dentro da célula a glicose pd participar

da via glicolitica (glicolise).

(1) Glicose � (2) Piruvato

Terminação ATO quer dizer que essas substancias foram produzidas na forma de acido, e qdo liberaram H+

para o meio ficaram na forma de sal ou base conjugada.

O piruvato é composto como acido pirúvico que no pH do meio fica na forma de piruvato.

Acido lático chamado lactato

A glicose possui 6 carbonos e o produto final é 2 piruvatos , a glicólise ocorre em 10 etapas todas

citoplasmáticas.

A glicólise no hepatócito (figado)

A primeira enzima 1 é a glicoquinase, qdo

ocorre em outros tecidos essa primeira enzima

é a hexoquinase. (quinase adiciona grupos P,

envolvida com reações de fosforilação= add

grupos P).

A parte final do nome está relacionado com a

relação que ela catalisa, e a primeira parte é

sobre quem ela atua.

Ex.: enzima glicoquinase – adiciona fosfato a

glicose.

Enzima hexoquinase – adiciona fosfato na

hexose (monossacarídeo com 6 carbonos).

A hexose consegue add fosfato na glicose e na

frutose. A primeira coisa que ocorre com a

glicose é a adição de um grupo fosfato, pq o

GLUT só consegue transportar glicose se ela

estiver livre.

1- Enzima que atua é uma quinase

que fosforila a glicose, entra ATP e sai ADP

(consumo de ATP) formando um composto

Bioquímica 4

chamado glicose 6 fosfato (se chama assim pq o fosfato está no carbono 6). A fosforilação é

importante para aprisionar a glicose dentro da célula.

2- Participação da enzima fosfohexose isomerase formando Frutose 6 fosfato que é isômero da glicose.

A Frutose 6 fosfato é intermediário da via glicolitica (quer dizer que não é o primeiro composto nem

o ultimo).

3- Na terceira etapa da reação ocorre entrada de ATP e sai ADP (consumo de ATP), formando a frutose

1,6-bisfosfato (isso quer dizer que o fosfato entrou no carbono 1 pq o 6 já estava fosforilado), enzima

que catalisa essa reação é a fosfofrutoquinase.

4- Nesse momento tem a participação da enzima aldolase, que quebra a frutose-1,6-bisfosfato e

quebra ao meio, vão 3 carbonos para cada lado da reação e um fosfato –

formando o gliceraldeido 3 fosfato, de um lado temos a dihidroacetona fosfato, composto que

precisa ser convertido a gliceraldeido 3 fosfato (dihidroacetona fosfato e gliceraldeido 3 fosfato e são

isômeros e a enzima que faz essa conversão é a triose fosfato isomerase)

Agora temos duas molecs de gliceraldeido 3 fosfato, tudo o que ocorrer de um lado vai acontecer do

outro, podemos multiplicar por dois então.

6- A enzima que participa desse processo (gliceraldeido 3 fosfato desodrogenase – quer dizer com

uso de carreadores) vai precisar de um carreador de elétron (NAD+) que entra na forma oxidada e sai

reduzido (NADH), formando 1,3 bisfofoglicerato adição de um fosfato do meio.

7- Nesta etapa ocorre um evento mto importante, entra ADP e sai ATP (há produção/regeneração de

ATP), a enzima que participa desse processo é a fosfoglicerato quinase (transferência de grupos P).

na etapa 7 da via glicolitica ocorre a produção de duas moléculas de ATP (pagamento do que

utilizou), forma-se 3-fosfoglicerato (fosfato no carbono 3).

8- nessa etapa temos uma enzima (fosfoglicerato mutase) que troca grupo de moleculas dentro da

msm molécula característica de mutase, formando um composto 2 fosfoglicerato.

9 – ação da enzima enolase (catalisa liberação de agua, retira agua da molecula), formando a

fosfoenolpiruvato (o E quer dizer formação de duplas).

10- Ocorre evento de grande importância entra ADP e sai ATP (ADP+ P = ATP), quem catalisa essa

reação é a enzima piruvato quinase.

O rendimento bruto da glicólise – 4 ATPs

Rendimento liquido – 2 ATPs

Consome ATP nas etapas 1 e3

Produz nas etapas 7 e 10

De 1 a 5 fase prepartoria

6 a 10 fase de pagamento

As etapas 1,3 e 10 da via glicolitica sempre são irreversíveis (so acontece em um único sentido).

Bioquímica 5 Obs.: a etapa 7 pd ser reversível dependendo da concentração do composto 3 fosfoglicerato.

SEMPRE QUE GERAR ATP SEM OXIGENIO O PROCESSO SE CHAMA FOSFORILAÇÃO AO NIVEL DO SUBSTRATO.

Destinos do piruvato:

1- Utilizado no citoplasma para formar um composto chamado lactato (através da participação da enzima

lactato desidrogenase em qt disponível).

2- Ou ir para mitocôndria onde será utilizado para formar Acetil-COA, dentro da mitocôndria ocorreram

processos oxidativos com a participação do oxigênio, liberando CO2 e agua. Com formação de energia

metabólica (ATP).

O destino do piruvato é decidido pela disponibilidade da enzima ou da mitocôndria. As cels que não possuem

mitocôndria (hemacias) o destino do piruvato é o lactato. Quando temos formação de lactato a partir de piruvato

temos a fermentação lática ou glicólise anaeróbia (produto final lactato).

Em um primeiro momento, carreadores de elétrons reduzido no citoplasma deverá ser reoxidado no próprio

citoplasma.

Na etapa 6, entra um carreador de elétrons oxidado (NAD+) e sai reduzido (NADH), ele é reutilizado quando o

piruvato está se transformando em lactato, onde há reoxidação do carreador. O elétron que o carreador tinha foi

transferido para o piruvato.

Durante a redução do piruvato a lactato ocorre reoxidação dos carreadores de elétrons.

Lactato em grande quantidade altera o pH, tanto no sangue qto no tecido.

O lactato no fígado participa de uma via chamada gliconeogênese.

Gliconeogênese – utilização de alguns aa que poderão dar origem ao piruvato. A via gliconeogênese é utilizada

quando temos que produzir glicose a partir de uma substancia que não é carboidrato.

• Qdo temos a fermentação láctica ou glicose anaeróbia, temos rendimento liquido de 2 ATPs.

• Quando o destino do piruvato é a mitocôndria temos glicólise aeróbica – formação de ATP com utilização do

oxigênio.

Bioquímica 6

Fermentação

É processo no qual ocorre oxidação de um composto orgânico na ausência de oxigenio, com o objetivo de gerar

energia metabólica (ATP).

Nosso corpo só pd fazer fermentação lática, mas nem tds. E a fermentação é com carboidrato!

Metabolismo da sacarose e lactose

Sacarose e lactose originam, além de glicose, frutose e galactose.

A sacarose da dieta constitui uma fonte quantitativamente importante de monossacarídeos para o homem; a lactose

é o açúcar presente no leite, e tem grande importância nos primeiros meses de vida. Estes dissacarídeos são

hidrolisados no intestino delgado, por sacarase e lactase respctivamente. A sacarose produz glicose e frutose; a

lactose libera glicose e galactose. A deficiência na lactase gera intolerância a lactose em indivíduos adultos e é

relativamente comum. Não sendo hidrolisada a lactose permanece no intestino delgado onde sofre fermentação

bacteriana, que resulta na produção de gases e ocasiona diarreia (ANITA MARZZOCO)..

Galactosemia � resulta do metabolismo anormal da galactose.

A deficiência hereditária da enzima galactose 1 fosfato uridil transferase provoca uma doença grave, a galactosemia,

manifestada logo após o nascimento e que leva ao desenvolvimento físico e mental retardados. A impossibilidade de

metabolizar normalmente a galactose leva a sua utilização por vias pouco significativas em indivíduos saudáveis

(ANITA MARZZOCO).

Caderno

Metabolismo da frutose e da galactose

• A frutose é utilizada como intermediário da via glicólitica

No fígado � gliceraldeido 3 fosfato e dihidroxiacetona fosfato

Em tecidos extra hepáticos (tecido muscular por exemplo)� frutose 6 fosfato.

• A galactose precisa ser convertida em glicose.

Frutose musculo hexoquinase frutose 6 fosfato � piruvato

Frutose fígado frutoquinase frutose 1 fosfato dihidroxiacetona fosfato � piruvato

Gliceraldeido gliceraldeido

Quinase

Gliceraldeido 3

fosfato

aldolase

Bioquímica 7 Obs.: frutose não necessita de insulina para ser captada pq o GLUT-5 já esta na membrana.

Tecido extra hepatico

Glicose hexoquinase glicose 6 fosfato � piruvato

Fígado

Glicose glicoquinase glicose 6 fosfato � piruvato

RB- 4 ATPs RL- 2 ATPs

Metabolismo da Galactose

Hemácia utiliza galactose pelo GLUT-2

Galactose precisa sofrer ativação (ligar-se ao UDP – uridina difosfato)

Galactosemia clássica – aumento da galactose = ao aumento da enzima galactose 1 fosfato

Aumento da concentração no sangue porque a célula já esta cheia de galactose pq o processo é passivo pelo GLUT-2.

Intolerância a lactose - lactose lactase glicose + galactose fosfouridil transferase glicose

Problemas nessa enzima intolerância a lactose galactosemia

Ciclo de Krebs

o piruvato origina acetil-COA a partir da glicose na mitocôndria.

O piruvato constitui um ponto em comum entre o metabolismo degradativo de carboidratos, aa e ácidos graxos (tds

levam a formação de acetil-COA). O Acetil COA é totalmente oxidado a CO2 pelo ciclo de Krebs.

C.K.

isomerase

Frutose 6 fosfato

Bioquímica 8 Ocorre na matriz mitocondrial, trata-se de uma parte do metabolismo aeróbicos

(utilizando oxigênio da respiração celular); organismos anaeróbicos utilizam outro mecanismo, como a fermentação

lática, onde o piruvato é o receptor final de elétrons na via glicolítica, gerando lactato).

O c.k pode possuir reações catabólicas e anabólicas , com a finalidade de oxidar a acetil-CoA (acetil coenzima A), que

se obtém da degradação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos a duasmoléculas de CO2.

Este ciclo inicia-se quando o piruvato que é sintetizado durante a glicólise é transformado em acetil CoA (coenzima

A) por ação da enzima piruvato desidrogenase. Este composto vai reagir com o oxaloacetato que é um produto do

ciclo anterior formando-se citrato. O citrato vai dar origem a um composto de cinco carbonos, o alfa-cetoglutarato

com libertação de NADH2, e de CO2. O alfa-cetoglutarato vai dar origem a outros compostos de quatro carbonos

com formação de GTP, FADH2 e NADH e oxaloacetato.

Após o ciclo de Krebs, ocorre outro processo denominado fosforilação oxidativa.

NAD+ NADH

Piruvato piruvato desidrogenase acetil-coa

CO2

Enzimas envolvidas no Ciclo do Ácido Cítrico ou Ciclo de Krebs: 1. Citrato sintase 2. Aconitase 3. Isocitrato desidrogenase 4. Complexo α- cetoglutarato desidrogenase 5. Succinil-CoA sintetase 6. Succinato desidrogenase 7. Fumarase 8. Malato desidrogenase

• Todas as etapas do Ciclo de Krebs ocorrem na matriz mitocondrial

Principais funções do C.K.

- degradar acetil-COA, liberar CO2 produzindo grande quantidade de átomos de H+ dentro da mitocôndria.

- Oxigenio molecular não participa diretamente nas reações do C.K

- Gerar elétrons (H+) os quais são transportados por carreadores de elétrons NADH e FADH2, qdo esses carreadores

são reoxidados na cadeia respiratória existe a liberação de uma grande quantidade de energia que é usada para

fosforilar moléculas de ADP, regenerando o ATP por fosforilação oxidativa.

Bioquímica 9

Em cada volta do C.K. são produzidos:

• 3 NADH = 9 ATPS

• 1 FADH2 = 2 ATPs

• Direto = 1 ATPs +

12 ATPs

• 2 CO2

Cadeia respiratória ou fosforilação oxidativa

Ocorre nas cristas mitocondriais devido a um complexo multienzimatico (transportador proteico com diferentes

graus de afinidade pelos eletrons).

As molecs de NADH e FADH2 anteriormente formadas (glicólise e ciclo de krebs) transferem seus elétrons (e-) que

são transportados de complexo em complexo, devido aos msm apresentarem potencial redutor crescente.

O último aceptor dos elétrons é o oxigênio , que ira se combinar com H+ formando H2O.

Transportadores – componentes da cadeia

• Fixos são os complexos I a IV (por onde sai o O2) são de natureza proteica.

• Complexos I, II e IV – são integrais (qdo recebem elétrons os bombeiam – ions H+ para o espaço

intermenbrana)

Valores de referência

1 NADH = 3 ATPs

1 FADH2 = 2 ATPs

Ubiquinona Citocromo C

Bioquímica 10

• Transportadores moveis: ubiquinona ou coenzima Q, comunica os complexos I, II e III.

• Citocromo C – transporta de III a IV.

• Forma uma diferença de concentração entre o espaço intermenbranoso e a matriz, onde i espaço

intermembranoso possui maior concentração.

• Cada complexo possui um potencial de redução crescente, por onde o H+ é passado, até o aceptor final O2.

• A energia potencial liberada quando os elétrons passam pelo ATP sintase é utilizada para fosforilar

ADP+Pi=ATP, isso é chamado de FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA.

Metabolismo do glicogênio

Glicogênio – é um polissacarídeo de armazenamento do organismo formado por polímeros de glicose unidos por

ligação glicosídica α (1 �4) formando a estrutura linear do glicogênio, enquanto as ligações α (1 �6) formam os

pontos de ramificação.

Glicogênio hepático – corresponde a cerca de 6% do peso do fígado. Nos hepatócitos o glicogênio é encontrado em

grandes grânulos, os grânulos tbm contem enzimas da sua síntese e degradação. Serve como um reservatório de

glicose para os demais tecidos, qdo a glicose da alimentação não está mais disponível; isto é importante para os

neurônios cerebrais que não podem utilizar ácidos graxos como combustiveis.

Nos humanos a quantidade de energia armazenada como glicogênio é mto menor que a quantidade de energia

armazenada como triacilglicerois (gordura). Em condições anaeróbias as gorduras não podem ser submetidas ao

catabolismo.

O glicogênio obtido através da alimentação é hidrolisado no intestino por meio da ação de um conjunto separado de

hidrolases que convertem o glicogênio em glicose livre.

O glicogênio termina cada ramificação com uma unidade de açúcar não redutor (uma unidade sem o carbono

monoamerico livre), este polímero tem mtos terminais não redutores, mas apenas UM terminal redutor.

Qdo o glicogênio é usado como fonte de energia, as unidades de glicose são removidas uma a uma, a partir deos

terminais não redutores.

As enzimas de degradação que agem somente no terminais não redutores, podem agir simultaneamente em mtos

terminais acelerando a conversão do polímero em monossacarídeos.

Reduz após 12 a 24 horas de jejum

Glicogênio muscular – corresponde a 1% do peso muscular esquelético, esta relacionado com a liberação da glicose

na via glicolitica.

Reduz qdo o individuo faz exercicios vigorosos e prolongados (~1 hora).

Representa uma fonte imediata de energia dentro de condições metabólicas aeróbias ou anaeróbias.

Obs.: os mecanismos de estocagem e mobilização são os mesmos no musculo e no fígado, mas as enzimas diferem

de forma sutil, embora importante pois refletem as diferentes funções do glicogênio em cada tecido.

Bioquímica 11

Vias catabólicas

- Glicólise – é a quebra da glicose em piruvato, por uma via metabólica (catabólica) que ocorre em 10 etapas no

citoplasma sem a participação do O2, sendo chamada de FOSFORILAÇÃO AO NÌVEL DO SUBSTRATO.

- Gliconeogênese – é a formação de açúcar novo a partir de compostos não carboidratos, é uma via hepática. Os

principais precursores são: lactato, glicerol e aminoácidos . Exceto por três sequências específicas, as reações da

gliconeogênese são inversas às da glicólise.

O controle da gliconeogênese é realizado pelo glucagon.

As três maiores fontes de carbono para a gliconeogênese em humanos são lactato, glicerol e aminoácidos,

particularmente alanina. O lactato é produzido pela glicólise anaeróbica em tecidos como músculo em exercício

ou hemácias, assim como por adipócitos durante o estado alimentado, sendo convertido em piruvato pela enzima

lactato desidrogenase. Glicerol é liberado das reservas adiposas de triacilglicerol e entra na rota gliconeogênica

como diidroxiacetona fosfato (DHAP). Aminoácidos provém principalmente do tecido muscular, onde podem ser

obtidos pela degradação de proteína muscular. Todos os aminoácidos, exceto a leucina e a lisina, podem originar

glicose ao serem metabolizados em piruvato ou oxaloacetato, participantes do ciclo de Krebs. A alanina, o principal

aminoácido gliconeogênico, é produzida no músculo a partir de outros aminoácidos e de glicose.

Quando a concentração de glicose circulante vinda da alimentação diminui, o glicogênio hepático e muscular é

degradado (glicogenólise) fazendo com que a glicemia volte a valores normais. Entretanto, o suprimento de glicose

desses reservatórios não é sempre suficiente; entre as refeições e durante longos jejuns, ou após exercícios

vigorosos, o glicogênio é depletado (consumido), situação que também ocorre quando há deficiência do suprimento

de glicose pela dieta ou por dificuldade na absorção pelas células. Nessas situações, os organismos necessitam de

um método para sintetizar glicose a partir de precursores não-carboidratos. Isso é realizado pela via chamada

gliconeogênese, a qual converte piruvato e compostos relacionados de três e quatro carbonos em glicose.

As etapas que diferem da glicólise são:

• 1° etapa: A reação que era catalisada pela piruvato quinase na glicólise passa a ser catalisada pela piruvato

carboxilase e pela fosfoenolpiruvato carboxiquinase. O piruvato é transformado em oxaloacetato pela

piruvato carboxilase. O oxaloacetato é convertido em fosfoenolpiruvato pela fosfoenolpiruvato

carboxiquinase. O fosfoenolpiruvato é transformado em frutose-1,6-bisfosfato por enzimas participantes na

glicólise, que catalisam reações reversíveis, podendo operar a via no sentido inverso.

• 2º etapa: Há a conversão da frutose-1,6-bisfosfato em frutose-6-fosfato. Esta reação é catalisada pela

frutose-1,6- bisfosfatase.

• 3º etapa: Nesta etapa faz-se a conversão de glicose-6-fosfato em glicose. O grupo fosfato ligado ao carbono

6 da glicose-6-fosfato sofre hidrólise catalisada pela glicose-6-fosfatase. O produto dessa reação é a glicose

não fosforilada que, assim, pode atravessar a membrana plasmática. A enzima glicose-6-fosfatase só ocorre

no fígado e rins.

Bioquímica 12

- Glicogênese – síntese do glicogênio ocorre principalmente no fígado e no musculo, vai da glicose ate o

glicogênio.

A glicogênese corresponde ao processo de síntese de glicogênio no fígado e músculos, no qual moléculas

de glicose são adicionadas à cadeia do glicogênio. Este processo é ativado pela insulina em resposta aos altos níveis

de glicose sangüínea.

A glicogênese ocorre inteiramente no citoplasma e corresponde ao processo de síntese de glicogênio. Para tanto,

são necessários um substrato (UDP-glicose), e as enzimas Glicogenina (responsável pela síntese do iniciador), a

gliocogênio sintase (responsável pelo alongamento da cadeia) e uma enzima ramificadora (criará ramificações). O

primeiro passo envolve a síntese do iniciador (o 1° UDP-glicose): GLICOGENINA + o 1° UDP-Glicose que o glicogênio

vai ter. A formação da UDP glicose, que é o precursor do glicogênio, ocorre através da fosforilação da glicose (as

custas de UTP) formando glicose-1-fosfato, unido-se a uma UTP, e quem faz este processo todo é a UDP glicose

pirofosforilase. Essa reação é irreversível. Glicose + UTP + UTP → UDP-glicose + Ppi + UDP. Na segunda reação, a

glicogênio sintase entra e ação alongando entre 8 e 11 resíduos a cadeia e após se afasta, interrompendo a

glicogenese. Essa enzima só consegue promover essa adição se a cadeia contiver no mínimo quatro unidades

(ligações 1-4). Assim, a proteína glicogenina é utilizada como uma "molécula primária". Por fim, a enzima

ramificadora acelera a síntese e a degradação do glicogênio e cria extremidades livres com maior solubilidade

(metabolização) e também cria novos sítios para alongação (sintase) e degradação (fosforilase). Ela transfere blocos

de 5 à 8 resíduos, rompendo uma cadeia já formada, criando uma nova extremidade ligando o carbono1-6.

- Glicogenólise – é a quebra do glicogênio para produção de energia, de glicogênio a glicose 6 fosfato

(intermediário da via metabólica). Glicogenólise é a quebra de glicogênio realizada através da retirada sucessiva de

moléculas de glicose.

Etapas do processo

Primeira parte

A glicogênio fosforilase catalisa a reação em que uma ligação glicosídica, reunindo

dois resíduos de glicose no glicogênio, sofre o ataque por fosfato inorgânico (Pi),

removendo o resíduo terminal não-redutor de glicose como glicose 1-fosfato.

Na fosforólise, parte da energia da ligação glicosídica é preservada na forma de

éster fosfórico glicose 1-fosfato.

A fosforilase age repetitivamente nas extremidades não-redutoras das ramificações do glicogênio,

até que seja atingido num ponto distante quatro resíduos de uma ramificação. Aqui cessa a ação da fosforilase. A

continuação da degradação pode ocorrer apenas depois da ação da enzima glicogênio transferase que transfere os

blocos de glicose unidos por ligação glicosídica, presente em estruturas lineares mais curtas (que parte dos pontos

de ramificação) para a estrutura linear principal, ocorre para que a enzima glicogênio fosforilase continue quebrando

ligações α (1�4).

Bioquímica 13 A ligação α(1→6) é quebrada pela enzima desrramificadora do glicogênio , que catalisa a remoção das

ramificações, liberando a glicose e deixando um polímero desrramificado como substrato adicional para a ação da

enzima glicogênio fosforilase.

Segunda parte

A glicose 1-fosfato é convertida em glicose 6-fosfato pela ação da enzima fosfoglicomutase.

Terceira parte

A última etapa, catalisada pela enzima glicose 6-fosfatase, é a hidrólise da glicose 6-

fosfato a glicose.

Obs: A enzima glicose 6-fosfatase está presente principalmente no fígado, no entanto

não existe no músculo, que apresenta como produto da glicogenólise a glicose 6-

fosfato.

Bioquímica 14

Representação esquemática da glicogenólise

Enzima desrramificadora

do glicogênio

Enzima glicogênio transferase

Polímero α 1 �4, substrato para a enzima glicogênio fosforilase

Pontas não redutoras

Ligação α 1�6

Enzima glicogênio

Moléculas de glicose

1 fosfato

(intermediários da

via metabólica)

Glicose livre