Neoglicogênese e metabolismo do glicogênio

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08/04/2015

Departamento de Bioquímica

Neoglicogênese. Metabolismo do glicogênio. Diego de Souza Buarque 2015

Conteúdo • Precursores da neoglicogênese; • Reações da neoglicogênese; • Entender a função da neoglicogênese; • Regulação da neoglicogênese; • Entender a degradação de glicogenio; • Entender a síntese de glicogênio; • Regulação da síntese e da degradação do glicogênio.

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Neoglicogênese

Neoglicogênese • A glicose tem um papel central no metabolismo; • Cérebro, eritrócitos, testículos, medula renal, dependem de glicose como combustível metabólico para a produção de energia; • Cérebro necessita de aproximadamente 120 g de glicose por dia – ultrapassa mais da metade da quantidade de glicose armazenada no organismo; • Em longos períodos de inanição ou após exercícios vigorosos o glicogênio é esgotado e o organismo precisa sintetizar mais glicose; • Gliconeogênese - Rota metabólica na qual a glicose é formada a partir do piruvato e alguns precursores que não são carboidratos.

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Síntese de carboidratos a partir de precursores Em animais – gliconeogênese ocorre no fígado e um pouco no córtex renal. Não ocorre no músculo.

Rotas da glicólise e da neoglicogênese Neoglicogênese não é uma simples reversão da glicólise

Três reações da glicólise são irreversíveis

Essas reações são contornadas por um conjunto diferente de enzimas para a síntese da glicose

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Reações irreversíveis da glicólise

Conversão de piruvato em fosfoenolpiruvato 1ª etapa Piruvato entra na mitocôndria ou é formado a partir de alanina dentro da mitocôndria

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Conversão de piruvato em fosfoenolpiruvato 2ª etapa Malato desidrogenase

Malato vai para o citosol

Fosfoenolpiruvato carboxiquinase

Balanço entre NADH produzido consumido no citosol – NADH importante para a neoglicogênese.

e é

Ciclo de Cori

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Conversão de piruvato em fosfoenolpiruvato

Síntese de glicose Frutose 1,6 bisfosfatase (FBPase-1)

Glicose 6-fosfatase

O músculo não tem Glicose 6-fosfatase – não ocorre gliconeogênese no músculo Gliconeogênese

Glicólise

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Aminoácidos glicogênicos

Cooperação entre diferentes vias metabólicas

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Regulação da neoglicogênese

Acetil-CoA e citrato também ativam a FBPase I

Regulação da neoglicogênese

Frutose 2,6 bisfosfato ativa PFK-1 e inibe a FBPase-1

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Regulação da neoglicogênese Controle da síntese e degradação de Frutose 2,6 Bisfosfato Glicose sanguínea

Glucagon

Produção de glicose

Glicose sanguínea

Insulina

Produção de glicose

Regulação da neoglicogênese Piruvato é convertido em acetil-CoA ou oxaloacetato?

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Metabolismo do glicogênio

Glicogênio

Glicogênio é um polímero ramificado de glicose Liberação da glicose a partir do glicogênio mantém os níveis sanguíneos de glicose entre as refeições. Principais locais de armazenamento glicogênio – fígado e músculo esquelético.

do

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Degradação do glicogênio Glicogênio fosforilase

Glicogênio fosforilase catalisa a remoção sequencial de unidades glicosídicas em ligação (α1 4) a partir das extremidades não redutoras do glicogênio.

Degradação do glicogênio Enzima desramificadora

Transferase muda um bloco de três glicoses de um ramos para outro Glicosidase hidrolisa a ligação (α1 6) liberando glicose.

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Glicogenólise Fosfoglicomutase

A enzima troca uma fosforila com o substrato

Glicose 6-fosfatase

A glicose pode entrar na glicólise ou repor a glicemia sanguínea

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Síntese de glicogênio Fosfoglicomutase

Síntese de glicogênio Glicogênio sintase

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Síntese de glicogênio Enzima ramificadora

Transferência de seis ou sete resíduos de glicose para um resíduo de glicose interior

Glicogenina

Atividade de glicosil transferase

Atividade de extensão de cadeia Cadeia precisa ter menos oito resíduos.

pelo

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Integração de vias

Regulação da glicogênio fosforilase Músculo em repouso

Desfosforilada - menos ativa

Músculo em atividade vigorosa

Fosforilada - ativa

Ca2+ e AMP ativam a fosforilase quinase alostericamente

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Regulação da degradação do glicogênio

Regulação da glicogênio sintase Glicogênio sintase quinase (GSK3)

Fosfoproteína fosfatase (PP1)

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Regulação no fígado e no músculo

Referências Berg, J. M.; Tymoczko, J. L.; Stryer, L. Bioquímica. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. 1114 p. ISBN 8527708728 (enc.) Nelson, D. L.; Lehninger, A. L.; Cox, M. M.. Lehninger princípios de bioquímica. 5.ed. São Paulo: Sarvier, 2011. 1302p. ISBN 8573781254 Voet, D.; Voet, J. G.; Pratt, C. W. Fundamentos de Bioquímica. 4.ed. Porto Alegre: Artes Medicas Sul, 2011. 1515 p.1 CD-ROM ISBN 8773076771 (enc.)

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