Metabolismo do Glicogênio e Gliconeogênese: Uma Visão Geral

Classificado em Biologia

Escrito em 17 de Fevereiro de 2025 em português com um tamanho de 5,36 KB.

Metabolismo do Glicogênio

Glicose → Glicogênio
Ocorre em todos os tecidos animais, predominando no fígado e músculo.
Fonte de glicose no período entre as refeições.
Fígado: reservatório de glicose para a corrente sanguínea.
Músculo: fonte imediata de energia.
Forma de armazenamento da glicose no fígado e músculo.
Unidades de glicose unidas por ligações glicosídicas (α1→4) na cadeia principal e (α1→6) nos pontos de ramificação.
O substrato para a glicogênese é a UDP-glicose.
A glicogênio-sintase necessita de um primer.
A proteína glicogenina é a responsável pela formação desta pequena cadeia. A ela se liga o primeiro resíduo de glicose.
A glicogênio-sintase se liga à cadeia de glicogenina, estendendo a cadeia glicana.
Estequiometria: glicose-fosfato + ATP + glicogênio n + H₂O → glicogênio n+1 + ADP + Pi
A síntese de glicogênio gasta 1 ATP por molécula de glicose adicionada, enquanto a oxidação completa da glicose gera 32 ATP.
O glicogênio é uma fonte imediata de glicose para os músculos quando há a diminuição da glicose sanguínea (hipoglicemia).
O glicogênio fica disponível no fígado e músculo, sendo consumido totalmente cerca de 24 horas após a última refeição.

Glicogênio → Glicose
Glicogênio-fosforilase age com Mg²⁺ e piridoxal-5-fosfato, um derivado de vitamina B₆ como cofator.

a) Controle hormonal

b) Controle alostérico

Formação de açúcar novo.
Síntese de glicose a partir de precursores não glicídicos: Lactato, Piruvato, Glicerol e Aminoácidos (Alanina).
Ocorre em todos os animais, vegetais, fungos e micro-organismos.
Cérebro e hemácias necessitam de glicose sanguínea como principal fonte de energia.
Necessidade diária = 160g de glicose, 120g só para o cérebro.
Glicogênio fornece 190g de glicose, suficiente para 1 dia.
Períodos maiores de jejum exigem que a glicose seja sintetizada a partir de fontes não glicídicas.
Nos animais, a gliconeogênese ocorre principalmente no fígado e em menor extensão no córtex renal.
A gliconeogênese é essencial porque o cérebro, o sistema nervoso, os testículos, os eritrócitos, a medula renal e os tecidos embrionários usam a glicose do sangue como fonte exclusiva de energia.
Glicólise: conversão de glicose a piruvato.
Gliconeogênese: conversão do piruvato a glicose.
Não é a reversão das reações da via glicolítica!
3 reações são diferentes = substituem as 3 reações irreversíveis da glicólise catalisadas pela hexocinase, fosfofrutocinase-1 e piruvato cinase.
Síntese de glicose a partir de precursores não carboidratos.
A gliconeogênese não é o contrário da glicólise.
Precursores: Lactato, Piruvato, Aminoácidos (alanina) e Glicerol.

Piruvato é convertido a oxaloacetato pela piruvato carboxilase na mitocôndria.
Piruvato + CO₂ + ATP → oxaloacetato + ADP + Pi
Enzima requer Acetil-CoA como ativador alostérico.
Quando a fonte de C para a gliconeogênese provém dos aminoácidos (quebra das proteínas), o piruvato é gerado (além de outros intermediários do ciclo de Krebs). Nestas condições, o piruvato é convertido a oxaloacetato dentro da mitocôndria, e o oxalato sai da mitocôndria como malato e não como PEP.
A conversão OXA para malato usa NADH da mitocôndria (proveniente da oxidação de lipídeos que ocorre ali) e este potencial redutor se transfere para o citosol, onde vai ser usado mais adiante na gliconeogênese (pela G3P desidrogenase).

Catalisada pela glicose-6-fosfatase.
Glicose-6-fosfato + H₂O → glicose + Pi
Só está presente em células do fígado e rim.
Não está presente em células do cérebro e do músculo.
Estequiometria: 2 piruvato + 4ATP + 2GTP + 2NADH + 6H₂O → glicose + 4ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2NAD + 2H
A síntese de glicose gasta 6 ATP enquanto a degradação gera 2 ATP = os 4 ATP extras são necessários para tornar um processo desfavorável (reversão da glicólise) em um favorável (gliconeogênese).
glicose + 2ADP + 2Pi + 2NAD → 2 piruvato + 2ATP + 2NADH + 2H + 2H₂O