Gliconeogênese e Metabolismos do Glicogênio

Prévia do material em texto

BIOQUÍMICA 2 – BQM103 
Gliconeogênese e Metabolismos do Glicogênio 
Aula 2 p2 – 10/10/2022 
 
GLICONEOGÊNESE 
Síntese de glicose a partir de precursores que não são 
carboidratos → lactato | piruvato | glicerol | aminoácidos 
“Nova formação de açúcar”. 
Em mamíferos, alguns tecidos dependem quase 
completamente de glicose para sua energia metabólica 
A glicose do sangue é a principal ou a única fonte de 
combustível para: 
• Cérebro humano e o sistema nervoso; 
• Eritrócitos; 
• Testículos; 
• Medula renal; 
• Tecidos embrionários. 
O cérebro requer mais da metade de toda a glicose 
estocada como glicogênio (nos músculos e no fígado). 
o. No entanto, o suprimento de glicose a partir desses 
estoques não é sempre suficiente; entre as refeições e 
durante períodos de jejum mais longos, ou após 
exercício vigoroso, o glicogênio se esgota. 
Para esses períodos, os organismos precisam da 
gliconeogênese. 
↪ Ciclo de Cori: 
Após exercícios vigorosos, o lactato produzido pela 
glicólise anaeróbia no músculo vai para o fígado e é 
convertido a glicose, que volta para os músculos 
como glicose e é convertida a glicogênio. 
 
↪ Glicólise vs Gliconeogênese: 
A gliconeogênese é o inverso da glicólise, mas não de 
forma idêntica, pois compartilham 7/10 etapas. Isso 
porque na glicólise há 3 etapas irreversíveis (1, 3, 10). 
 
Então como essas etapas irreversíveis são 
contornadas para que a gliconeogênese seja possível? 
Na gliconeogênese, as três etapas irreversíveis são 
contornadas por um grupo distinto de enzimas, 
catalisando reações suficientemente exergônicas para 
serem efetivamente irreversíveis no sentido da síntese 
de glicose. 
Não podem ocorrer por uma simples inversão da 
reação das enzimas da glicólise (Hexocinase | PFK1 | 
Piruvato-cinase) porque tem uma grande variação 
negativa da energia livre e é, portanto, irreversível 
Assim, tanto a glicólise quanto a gliconeogênese as 
etapas 1, 3 e 10 são processos irreversíveis nas 
células. Se não fosse irreversível na gliconeogênese, 
os produtos dessas etapas iriam retornar para o ciclo 
da glicólise ao invés de produzir glicose. 
Há três reações de contorno da gliconeogênese, que 
são os contornos das reações irreversíveis da via 
glicolítica. 
Reações de contorno 
1ª reação de contorno: parte 1 e parte 2 
Requer 2 reações exergônicas (catabólicas) – liberam 
energia na vizinhança a partir da quebra de 
macromoléculas. 
Piruvato → Oxaloacetato → Fosfoenolpiruvato 
Lactato → Oxaloacetato → Fosfoenolpiruvato 
 
 
Corresponde a etapa 10 da glicólise 
 Parte 1: 
Piruvato → Oxaloacetato→ Fosfoenolpiruvato 
O piruvato é o precursor glicogênico. 
Ou o piruvato será transportado do citosol à 
mitocôndria, ou o piruvato será produzido a 
partir da alanina dentro da mitocôndria. 
O piruvato transportado ou gerado será 
convertido em oxaloacetato a partir da 
piruvato-carboxilase, que é a primeira enzima 
de regulação nessa via. 
Essa enzima será responsável pela reação de 
carboxilação na molécula de piruvato. 
O intermediário do processo é o carboxi-
fosfato. 
Essa enzima mitocondrial requer a coenzima 
biotina. Esse grupo prostético será 
responsável por carrear o CO2 ativado. 
 
O íon bicarbonato irá se ligar ao sítio catalítico 
1 da enzima piruvato-carboxilase. 
Esse HCO3- irá ser fosforilado (ainda na 
enzima) pelo ATP, formando o carboxifosfato 
(intermediário). 
Esse intermediário será transformado em CO2, 
porque ele é mais ativo. Esse CO2 irá reagir 
com a biotina presente na enzima, formando 
carboxibiotina. 
A biotina irá transportar esse CO2 do sítio 
catalítico 1 ao 2. Nesse processo, a biotina irá 
ser descarboxilada, deixando o CO2 e retorna 
ao sítio 1, sendo reciclada. 
Esse CO2 irá reagir com o piruvato ainda na 
enzima, transformando-o em oxaloacetato, que 
será liberado. 
 
Além disso, como a membrana mitocondrial 
não tem transportador para o oxaloacetato, 
antes de ser exportado para o citosol o 
oxaloacetato formado a partir do piruvato deve 
ser reduzido a malato pela malato-
desidrogenase mitocondrial, com o consumo 
de NADH. 
Ao passar da mitocôndria ao citosol, o malato é 
revertido em oxaloacetato rapidamente. Isso 
porque a reação de oxaloacetato em malato é 
altamente reversível ao analisar a variação da 
energia livre. 
Então, o malato deixa a mitocôndria por meio 
de um transportador presente na membrana 
mitocondrial interna, e no citosol ele é 
reoxidado a oxaloacetato, com a produção de 
NADH novamente. 
O oxaloacetato é então convertido a PEP pela 
fosfoenolpiruvato-carboxicinase. Esta reação é 
dependente de Mg2+ e requer GTP como 
doador de grupo fosforil. 
°。°。°。° 
Então, até agora analisamos que: 
 
O investimento da gliconeogênese é muito caro. 
°。°。°。° 
 
 Parte 2: 
Lactato → Oxaloacetato → Fosfoenolpiruvato (PEP) 
O lactato é o precursor glicogênico. 
Essa via faz uso do lactato produzido pela 
glicólise nos eritrócitos ou no músculo em 
anaerobiose – exercício físico vigoroso. 
O lactato será oxidado pela lactato-
desidrogenase, produzindo NADH e piruvato. 
O piruvato, já dentro da mitocôndria, será 
transformado em oxaloacetato pela piruvato-
carboxilase (conversão ao usar CO2), não 
necessitando, portanto, da redução do 
oxaloacetato em malato ou do uso de 
transportadores de membrana específicos. 
Sendo assim, esse oxaloacetato será 
convertido diretamente em PEP pela enzima 
mitocondrial PEP-carboxicinase mitocondrial, e 
o PEP é transportado para fora da mitocôndria 
para dar continuidade à via. 
 
À esquerda: parte 1 | À direita: parte 2 
Pode ocorrer a parte 1 ou a parte 2, vai depender das 
condições do meio, como a presença da enzima, do lactato 
etc. 
2ª reação de contorno 
Frutose-1,6-bifosfato → Frutose-6-fosfato 
 
Corresponde a etapa 3 da glicólise 
A enzima frutose-1,6-bifosfatase (FBPase-1) – 
dependente de Mg2+ – irá catalisar essa reação: ela irá 
promover a hidrólise irreversível do fostato em C-1 
 
3ª reação de contorno 
Glicose-6-fosfato → Glicose 
 
Corresponde a etapa 1 da glicólise 
Desfosforilação da glicose-6-fosfato para 
formar glicose. Não requer a síntese de ATP 
(seria apenas se fosse o inverso idêntico da 
glicólise), apenas requer a hidrólise simples de 
uma ligação éster fosfato. 
 
A reação será catalisada pela glicose-6-
fosfatase, enzima ativada pelo Mg2+. 
Essa enzima (glicose-6-fosfatase) é 
encontrada apenas no lúmen do retículo 
endoplasmático de hepatócitos, de células 
renais e das células epiteliais do intestino 
delgado. É essencial que apenas estes 
tecidos tenham a capacidade de formar 
glicose a partir da glicose-6-fosfato! 
°。°。°。° 
O que aconteceria se outros tecidos tivessem 
a glicose-6-fosfatase? 
A glicólise seria comprometida. Isso porque 
toda vez que tivesse glicose-6-fosfato no meio, 
ela não necessariamente iria percorrer a via da 
glicólise, se transformando em frutose-6-
fosfato, mas ela seria quebrada, 
transformando-se em glicose. 
Então, o indivíduo iria se alimentar, 
aumentando os índices de glicose no sangue, 
que iria virar glicose-6-fosfato pela hexocinase, 
mas iria voltar a ser glicose pela glicose-6-
fosfatase, tornando isso um ciclo. Assim, toda 
a respiração celular seria comprometida. 
↪ Energia da gliconeogênese: 
A gliconeogênese é energeticamente favorável? Não! 
Utiliza-se 4 ATPs, 2 GTPs, 2 NADH e 2 piruvatos para 
formar apenas 1 molécula de glicose, sendo o ATP e 
GTP grupos fosfatos altamente energéticos! 
A maior parte desse alto custo energético é necessária 
para assegurar a irreversibilidade da gliconeogênese. 
A conversão de glicose em piruvato pela glicólise exige 
apenas 2 moléculas de ATP! 
Então, a gliconeogênese é mais custosa que a glicólise, 
mas ela ainda assim é necessária! 
Se ficarmos muito tempo em jejum, sem a 
gliconeogênese não sobreviveríamos tanto tempo. 
Então, ela é essencial para mantermos o nível de 
açúcar no sangue estável mesmo sem que haja 
glicogênio estocado. 
°。°。°。° 
Resumo da gliconeogênese• A gliconeogênese é um processo em que a glicose é 
produzida a partir de lactato, piruvato ou oxaloacetato. 
• 7 etapas da gliconeogênese são catalisadas pelas 
mesmas enzimas usadas na glicólise; essas são as 
reações reversíveis. 3 etapas irreversíveis na glicólise 
são contornadas por reações catalisadas pelas 
enzimas gliconeogênicas: 
(1) a conversão de piruvato em PEP via oxaloacetato, 
catalisada pela piruvato-carboxilase e pela PEP-
carboxicinase; 
(2) a desfosforilação da frutose-1,6-bifosfato pela 
FBPase-1; 
(3) a desfosforilação da glicose-6-fosfato pela glicose-
6-fosfatase. 
• A formação de uma molécula de glicose a partir de 
piruvato requer 4 ATP, 2 GTP e 2 NADH, o que é 
dispendioso. 
• Em mamíferos, a gliconeogênese no fígado, nos rins 
e no intestino delgado gera glicose para uso pelo 
cérebro, músculos e eritrócitos. 
• A glicólise e a gliconeogênese são mutuamente 
reguladas para prevenir o gasto operacional com as 
duas vias ao mesmo tempo. 
°。°。°。° 
REGULAÇÃO DA GLICONEOGÊNESE 
A glicólise e a gliconeogênese são mutuamente 
reguladas! 
Quando o fluxo de glicose por meio da glicólise 
aumenta, o fluxo de piruvato em direção à glicose 
diminui, e vice-versa. 
1º 
 
PFK-1 e FBPase-1: glicólise vs gliconeogênese 
Se ↑ a quantidade de ATP sintetizado, a glicólise é 
inibida porque já tem energia o suficiente. Então, a 
PFK-1 (fosfofrutocinase-1) é inibida. 
Quando a PFK-1 é inibida, a FBPase-1 é ativada! 
Ambas as enzimas catalisam reações opostas. 
Então, quando a glicólise é inibida, a gliconeogênese 
é estimulada. 
Se ↑ a quantidade de AMP sintetizado, significa baixa 
de ATP e, portanto, pouca energia. Assim, a PFK-1 é 
ativada, estimulando a glicólise. Em paralelo, a 
FBPase-1 é inativada, parando a gliconeogênese. 
~ 
2º 
Ademais, a PFK-1 e FBPase-1 podem ser inibidas ou 
estimuladas pela F26BP. 
 
 
Se a F26BP estiver ativa: estimula a glicólise. 
 Ativa a PFK-1. 
Se a F26BP estiver inativa: estimula a gliconeogênese. 
 Porque não ativa a PFK-1. 
~ 
3º 
Por fim: piruvato-cinase. 
 
Nos vertebrados são encontradas pelo menos três 
isoenzimas da piruvato-cinase, como a isoenzima do 
fígado (forma L) e a do músculo (forma M). 
Todos os tecidos glicolíticos: todas as isoenzimas, 
incluindo L e M, são inibidas por ATP, acetil-CoA e 
ácidos graxos de cadeia longa (sinais de um suprimento 
abundante de energia). 
Somente no fígado: aumento de AMP cíclico ativa a 
isoenzima L. 
Glucagon aumenta quando níveis de glicose no 
sangue diminui! 
Glucagon presente: fosforila a isoenzima L da piruvato-
cinase (fígado), inativando-a. Estimula a 
gliconeogênese. 
Glucagon ausente: com os níveis baixos de glucagon 
há a desfosforilação da isoenzima L da piruvato-cinase 
(fígado), reativando-a. 
No músculo: o efeito do aumento da [cAMP] é bem 
diferente. Em resposta à adrenalina, o cAMP ativa a 
degradação do glicogênio e a glicólise e fornece o 
combustível necessário para a resposta de luta ou fuga. 
 
Há 2 destinos alternativos para o piruvato: 
O piruvato pode ser convertido em glicose e glicogênio 
via gliconeogênese, ou oxidado a acetil-CoA para a 
produção de energia. 
É o primeiro ponto de controle que vai determinar o 
destino do piruvato na mitocôndria. 
Ou o piruvato será convertido em acetil-CoA 
pelo complexo da piruvato-desidrogenase a 
fim de produzir energia; 
Ou o piruvato será convertido em oxaloacetato 
pela piruvato-carboxilase a fim de produzir 
glicose pela gliconeogênese. 
A acetil-CoA é um modulador alostérico positivo da 
piruvato-carboxilase e negativo da piruvato-
desidrogenase, ou seja, a acetil-CoA, produzida tanto 
pela oxidação dos ácidos graxos como pelo complexo 
da piruvato-desidrogenase, estimula a piruvato-
carboxilase e inibe a piruvato-desidrogenase. 
Então, quanto mais ácidos graxos disponíveis, maior 
será a produção de acetil-CoA. Sendo assim: 
↑ a quebra de ácidos graxos ~ ↑ acetil-CoA ~ inibe a 
piruvato-desidrogenase e ativa a piruvato-
carboxilase 
A concentração aumentada da acetil-CoA inibe o 
complexo da piruvato-desidrogenase, diminuindo a 
formação de acetil-CoA a partir de piruvato, e estimula 
a gliconeogênese pela ativação da piruvato-
carboxilase, permitindo a conversão do excesso de 
piruvato em oxaloacetato (e no final, em glicose). 
O oxaloacetato assim formado é convertido em 
fosfoenolpiruvato (PEP) na reação catalisada pela 
PEP-carboxicinase. 
 
°。°。°。° 
Resumo da regulação 
• A PFK-1 é inibida alostericamente por ATP e citrato. 
Na maioria dos tecidos dos mamíferos, incluindo o 
fígado, a frutose-2,6-bifosfato é um ativador alostérico 
dessa enzima. 
• A piruvato-cinase é inibida alostericamente por ATP, 
e a isoenzima do fígado (L) também é inibida por 
fosforilação dependente de cAMP. 
• A gliconeogênese é regulada no nível da piruvato-
carboxilase (ativada por acetil-CoA) e da FBPase-1 
(inibida por frutose-2,6-bifosfato e AMP). 
• Para limitar a alternância de substrato entre a glicólise 
e a gliconeogênese, as duas vias estão sob controle 
alostérico recíproco, obtido principalmente pelos efeitos 
opostos da frutose-2,6-bifosfato sobre a PFK-1 e a 
FBPase-1. 
• O glucagon ou a adrenalina reduzem a [frutose-2,6-
bifosfato] pela elevação da [cAMP] e promoção da 
fosforilação da enzima bifuncional PFK-2/FBPase-2. A 
insulina aumenta a [F26PB] pela ativação da 
fosfoproteína-fosfatase que desfosforila e assim ativa a 
PFK-2. 
°。°。°。° 
 
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO 
↪ Glicogênio: síntese e degradação. 
Muito presente no fígado (principalmente) e músculo. 
É a forma que a glicose é armazenada. 
Os grânulos de glicogênio são agregados complexos 
de glicogênio + enzimas que os sintetizam e os 
degradam. 
Por que armazenar glicose na forma de glicogênio? 
Se toda essa glicose fosse dissolvida no citosol de um 
hepatócito, sua concentração seria absurdamente 
maior do que quando organizada na forma de 
glicogênio (polímero), sendo suficiente para influenciar 
nas propriedades osmóticas da célula: haveria um 
desbalanço osmótico, acarretando a deformação e/ou 
morte celular. 
↪ Glicogênio hepático vs muscular: 
No músculo: fornece uma fonte de energia rápida para 
o metabolismo aeróbio e anaeróbio. 
Hepático: serve como um reservatório de glicose para 
os outros tecidos quando não há glicose disponível 
(entre as refeições ou no jejum); isto é especialmente 
importante para os neurônios do cérebro, que não 
podem usar ácidos graxos como combustível. 
Glicogenólise 
Degradação do glicogênio em glicose-1-fosfato. 
~ 
1º - A enzima glicogênio-fosforilase catalisa a reação 
na qual uma ligação glicosídica (α1→4) entre dois 
resíduos de glicose em uma extremidade não redutora 
do glicogênio é atacada por um fosfato inorgânico (Pi), 
removendo o resíduo terminal na forma de α-D-glicose-
1-fosfato. 
 
Glicogênio-fosforilase age repetidamente até 
que alcance um ponto de ramificação α1→6. 
Quando alcança, é interrompida para que uma 
outra enzima começa a atuar, sendo específica 
para esse tipo de ligação. 
A degradação pela glicogênio-fosforilase continua 
somente depois que a enzima de desramificação, 
conhecida formalmente como oligo (α1→6) a (α1→4) 
glican-transferase, catalisa duas reações sucessivas 
que removem as ramificações. 
Logo que as ramificações são removidas, a 
atividade da glicogênio-fosforilase pode 
continuar. 
~ 
2º - A enzima glicogênio-fosforilase, como dito acima, 
irá catalisar a reação de quebra do glicogênio em 
glicose-1-fosfato. 
Agora, a glicose-1-fosfato será convertida em glicose-
6-fosfato pela fosfo-glicomutase. 
A enzima (fosforilada em um resíduo de Ser/serina) doa 
um grupo fosforil ao C-6 do substrato e aceita um grupo 
fosforil do C-1. 
1º a glicose-1-fosfato recebe um grupo fosfato 
no carbono 6 a partir do aminoácido Ser que 
doa esse grupo, se tornando glicose-1,6-
bifosfato. 
 
2º a glicose-1,6-bifosfato perde seu grupo 
fosfato do carbono 1, doando esse grupo ao 
aminoácido Ser presente na enzima, se 
tornando,no fim, glicose-6-fosfato. 
 
~ 
3º - A glicose-6-fosfato pode entrar na glicólise ou, no 
fígado, repor a glicose sanguínea. 
 Glicose-6-fosfato formada no músculo: pode entrar 
na glicólise e serve como fonte de energia para a 
contração muscular. 
 Glicose-6-fosfato formada no fígado: pode liberar 
glicose para o sangue quando o nível de glicose 
sanguínea diminui, como acontece entre as refeições. 
Isso requer a presença da enzima glicose-6-
fosfatase. 
A hexocinase, durante todo o processo de 
transporte, está inativa para que esse produto 
não sofra glicólise. 
↪ Transporte da glicose-6-fosfato do fígado para 
o sangue: 
i) A glicose-6-fosfato formada no citosol é transportada 
para o lúmen do retículo por um transportador 
específico (T1). 
ii) Já no lúmen do RE, a glicose-6-fosfato é hidrolisada 
na superfície lumenal pela glicose-6-fosfatase. Os 
produtos são: Glicose + Pi. 
O sítio catalítico da glicose-6-fosfatase está 
voltado para o lúmen do RE. Isso evita que 
ocorra a hidrólise da G6P no citosol – se 
houvesse enzima no citosol, a G6P iria sempre 
ser degradada em glicose + pi. 
Lembrando que a glicólise ocorre no citosol do 
RE, e ela utiliza a G6P mas não a partir da 
hidrólise! 
iii) Os produtos resultantes, Pi e glicose, são 
transportados de volta para o citosol por dois 
transportadores diferentes (T2 e T3). 
iv) A glicose deixa o hepatócito pelo transportador 
GLUT2 na membrana plasmática. Então, a [glicose] no 
sangue aumenta. 
 
O músculo e o tecido adiposo não convertem a glicose-
6-fosfato em glicose pois não têm a enzima glicose-6-
fosfatase, logo esses tecidos não fornecem glicose 
para o sangue. 
Glicogênese 
Síntese do glicogênio, ou seja, polimerização da 
glicose. 
Muitas das reações pelas quais as hexoses são 
transformadas ou polimerizadas envolvem 
nucleotídeos de açúcar. Os nucleotídeos de açúcar 
são os substratos para a polimerização – é a forma 
ativada dos monossacarídeos, é o início da 
glicogênese. 
O carbono anômero do açúcar é ativado pela 
união a um nucleotídeo por meio de uma 
ligação éster de fosfato. 
Exemplo: UDP-glicose. A energia de ligação 
dessa molécula é utilizada pelo glicogênio para 
catalisar a incorporação da glicose em uma 
molécula já existente de glicogênio. 
↪ Formação de um nucleotídeo de açúcar: 
Inicia-se na glicose-6-fosfato, que pode ser derivada da 
glicose livre em uma reação catalisada pelas 
isoenzimas hexocinase I e hexocinase II no músculo e 
hexocinase IV (glicocinase) no fígado. 
Parte da glicose faz via indireta para o glicogênio! 
↪ Via indireta: 
Eritrócitos → lactato → fígado → glicose-6-fosfato 
(gliconeogênese). 
Ela é captada primeiro pelos eritrócitos e transformada 
em lactato, que é captado pelo fígado e convertido em 
glicose-6-fosfato pela gliconeogênese. 
Etapas 
1) A glicose-6-fosfato é convertida em glicose-1- fosfato 
pela fosfoglicomutase. 
 
2) A glicose-1-fosfato (G1P) é convertida em UDP-
glicose pela UDP-glicose-pirofosforilase. 
 
A UDP-glicose é o doador imediato de glicose na 
glicogênio-sintase. 
3) A enzima glicogênio-sintase promove a 
transferência da glicose da UDP-glicose para uma 
extremidade não redutora de uma molécula ramificada 
de glicogênio. 
Essa enzima só irá formar ligações do tipo α1→4. 
4) A enzima amilo (1→4) a (1→6) transglicosilase irá 
catalisar a formação das ramificações, ou seja, a 
transferência de um fragmento terminal da extremidade 
não redutora para o grupo hidroxil C-6. 
Mas por que ramificar? 
Os efeitos da ramificação tornam a molécula mais 
solúvel, além de aumentar o número de sítios 
acessíveis à glicogênio-fosforilase e à glicogênio-
sintase, as quais agem somente nas extremidades não 
redutoras. 
Enzima glicogênio-sintase 
Ela necessita de um iniciador para conseguir transferir 
a glicose do nucleotídeo UDP-glicose e assim formar 
glicogênio. 
Esse iniciador será: cadeia poliglicosídica (α1→4) ou 
ramificação (α1→6) de 8 resíduos de glicose. 
Então, como se inicia uma nova molécula de 
glicogênio? 
A proteína Glicogenina terá função tanto de iniciador, o 
qual são montadas novas cadeias, e como de enzima, 
que catalisa essa montagem, sendo, portanto, 
responsável por iniciar a glicogênese de fato. 
Etapas até a possível atuação da glicogênio-
sintase 
Glicose da UDP-glicose → para o grupo hidroxil da Tyr da 
glicogenina (glicosil-transferase) → adição sequencial de 7 
glicoses da UDP-glicose → alongamento da cadeia 
(glicogênio- sintase). 
1) A primeira etapa na síntese de uma nova molécula 
de glicogênio é a transferência de um resíduo de 
glicose da UDP-glicose para o grupo hidroxil da Tyr da 
glicogenina, catalisada pela atividade enzimática 
intrínseca da proteína. 
2) A cadeia nascente se alonga pela adição sequencial 
de mais sete resíduos de glicose, cada um derivado de 
uma UDP-glicose; as reações são catalisadas pela 
atividade de extensão de cadeia da glicogenina. 
3) Neste ponto, a glicogênio-sintase age, alongando 
ainda mais a cadeia de glicogênio. 
°。°。°。° 
Resumo do metabolismo do glicogênio 
• Armazenado no músculo e fígado junto com enzimas 
reguladoras e enzimas que metabolizam o glicogênio; 
• A glicogênio-fosforilase catalisa a fosforólise nas 
extremidades não redutoras das cadeias do glicogênio, 
produzindo glicose-1-fosfato; 
• A fosfo-glicomutase interconverte a glicose-1-fosfato 
em glicose-6-fosfato; 
• O nucleotídeo de açúcar UDP-glicose doa resíduos de 
glicose para a extremidade não redutora do glicogênio 
na reação catalisada pela glicogêniosintase. Uma 
enzima de ramificação distinta produz as ligações 
(α1→6) nos pontos de ramificação; 
• Novas partículas de glicogênio se iniciam com a 
formação autocatalítica de uma ligação glicosídica 
entre a glicose da UDP-glicose e um resíduo de Tyr na 
proteína glicogenina, seguida pela adição de glicose. 
 
°。°。°。° 
REGULAÇÃO 
glicogênio-fosforilase | glicogênio-sintase 
Regulação da síntese e degradação do glicogênio. 
Regulação da glicogênio-fosforilase 
Essa enzima possui 2 formas interconversíveis: 
glicogênio-fosforilase a (ativa) e a glicogênio-
fosforilase b (menos ativa). 
Ativar é SIM fosforilar! 
 Músculo em repouso: fosforilase b. 
A fosforilase-afosfatase (PP1) remove os 
grupos fosforil da fosforilase a convertendo-a 
em sua forma b (menos ativa). 
 Atividade muscular: fosforilase a. 
Ocorre a fosforilação da Ser em b 
convertendo-a em sua forma a (mais ativa). 
 
Regulação da glicogênio-sintase 
Glicogênio-sintase a: forma ativa, ou seja, não 
fosforilada. 
Glicogênio-sintase b: forma inativa, ou seja, 
fosforilada. 
Ativar NÃO é fosforilar! 
A fosforilação das cadeias laterais hidroxílicas de vários 
resíduos de Ser de ambas as subunidades converte a 
glicogênio-sintase a em glicogênio-sintase b. 
Insulina ativa a glicogênio-sintase a ao desfosforilar, e 
o glucagon e a adrenalina inibem, fosforilando. 
i) Insulina: aumento de [glicose] – estimula a PP1. 
Assim, ativa a glicogênese-sintase. 
 Desfosforila (a) e ativa! 
ii) Glucagon e adrenalina: não quer estocar glicogênio, 
quer usar! Então, inativa a PP1 e ativa a GSK3. 
 Fosforila (b) e inativa! 
 
 
°。°。°。° 
Resumo da regulação 
• A glicogênio-fosforilase é ativada em resposta ao 
glucagon ou à adrenalina, que aumentam a [cAMP] e 
ativam PKA. 
A PKA fosforila e ativa, que converte a 
glicogênio-fosforilase b em sua forma ativa a. 
A PP1 reverte a fosforilação da glicogênio-
fosforilase a, inativando-a. 
• A glicogênio-sintase a é inativada por fosforilação 
catalisada pela GSK3. A insulina bloqueia a GSK3. A 
PP1, que é ativada pela insulina, reverte a inibição pela 
desfosforilação da glicogênio-sintase b. 
• A insulina aumenta a captação da glicose pelos 
miócitos e adipócitos por provocar o deslocamento do 
transportador GLUT4 para a membrana plasmática. 
• A insulina estimula a síntese das hexocinases II e IV, 
PFK-1, piruvato-cinase, e várias enzimas envolvidas na 
síntese de lipídeos. A insulina estimula a síntesede 
glicogênio no músculo e no fígado. 
• No fígado, o glucagon estimula a degradação do 
glicogênio e a gliconeogênese, enquanto bloqueia a 
glicólise, poupando, dessa forma, glicose para exportá-
la para o cérebro e outros tecidos. 
• No músculo, a insulina estimula a degradação do 
glicogênio e a glicólise, fornecendoATP para sustentar 
a contração. 
 
°。°。°。°