medicina – ufpe – 119
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MEDICINA – UFPE – 119 ALUNO: JOSÉ RAMOS DA COSTA JÚNIOR PROFª: ELIZABETH CHAVES OBJETIVOS – GLICOGÊNESE E GLICOGENÓLISE 1. LEMBRAR QUE O GLICOGÊNIO É FORMADO POR UNIDADES DE GLICOSE UNIDAS ENTRE SI POR LIGAÇÕES GLICOSÍDICAS DO TIPO ALFA1,4 E ALFA1,6. O glicogênio é um homopolissacarídeo de cadeia ramificada, feito exclusivamente de alfa-D-glicose. A ligação glicosídica principal é uma ligação alfa1,4. após cada 8 a 10 resíduos glicosil, existe uma ramificação contendo uma ligação alfa1,6. 2. IDENTIFICAR A GLICOGENINA COMO A PROTEÍNA SOBRE A QUAL MOLÉCULAS DE GLICOGÊNIO SÃO SINTETIZADAS. Como a enzima glicogênio sintase somente pode alongar cadeias de glicose já existentes, um fragmento de glicogênio pode servir como primer. Na ausência desse fragmento, uma proteína específica denominada glucogenina pode servir como aceptor de resíduos de glicose. 3. EXPLICAR COMO OCORRE A SÍNTESE DO OLIGOSSACARÍDEO INICIADOR SOBRE A GLICOGENINA. O grupo hidroxila de uma cadeia lateral específica de tirosina serve como o sítio no qual a unidade inicial glicosil é fixada. A transferência da primeira molécula de glicose da UDP-glicose para a glicogenina é catalisada pela sintase iniciadora do glicogênio. A glicogenina em si pode então transferir algumas unidades adicionais de glicosil à cadeia crescente de alfa1,4 glicosil. Esta cadeia curta serve como um aceptor dos futuros resíduos de glicose. 4. SABER QUE A ENZIMA GLICOGÊNIO SINTASE SÓ ATUA SOBRE TERMINAÇÕES REDUTORAS PRÉ-EXISTENTES EM UMA MOLÉCULA DE GLICOGÊNIO E QUE FORMA APENAS LIGAÇÕES ALFA1,4. A glicogênio sintase é responsável por fazer as ligações alfa1,4 no glicogênio. Esta enzima não pode iniciar a síntese de cadeias utilizando a glicose livre como um aceptor de uma molécula de glicose da UDP-glicose. Em vez disso, só pode alongar cadeias de glicose já existentes. 5. MOSTRAR AS REAÇÕES DE FORMAÇÃO DO UDP-GLICOSE (UDPG). GLUCOSINASE OU HEXOQUINASE GLICOSE-6-FOSFATO + ADP GLICOSE + ATP FOSFOGLUCOMUTASE GLICOSE-6-FOSFATO GLICOSE-1-FOSFATO GLICOSE 1 FOSFATOURIDILILTRANSFERASE GLICOSE-1-FOSFATO + UTP UDP-GLICOSE + PPi 6. INDICAR COMO ATUA A ENZIMA RAMIFICADORA. A glicogênio-sintase cria cadeias de moléculas de glicose com ligações glicosídicas alfa1,4 mas não forma ramificações. Só a sua ação produziria apenas a alfa-amilose, um polímero de cadeia linear. Uma vez formada a cadeia linear com pelo menos 11 resíduos, a enzima ramificadora entra em ação. Remove um bloco de cerca de sete resíduos glicosil de uma cadeia em crescimento e o transfere para outra cadeia, produzindo uma ligação alfa1,6. O novo ramo deve ser introduzido a pelo menos quatro resíduos glicosil de um ponto de ramificação adjacente. 7. DEMONSTRAR COMO A GLICOSE-1-FOSFATO É FORMADA A PARTIR DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO PELA ENZIMA GLICOGÊNIO FOSFORILASE. DA A glicogênio-fosforilase catalisa a fosforólise do glicogênio, uma reação na qual Pi é usado na clivagem de uma ligação glicosídica alfa1,4, gerando glicose-1-fosfato: (Glicose)n + Pi2- (Glicose)n-1 + alfa-D-Glicose-1-Fosfato2A reação catalisada pela glicogênio-fosforilase é diferente da catalisada pela alfa-amilase, que degrada amido e glicogênio no intestino. A alfa-amilase age por hidrólise, usando água, e não fosfato inorgânico. 8. MOSTRAR O MODO DE AÇÃO DA ENZIMA DESRAMIFICADORA. A primeira enzima envolvida na degradação do glicogênio, a glicogênio-fosforilase é específica para ligações alfa1,4. Contudo ela pára de atacar as ligações alfa1,4 quatro resíduos glicosil antes de um ponto de ramificação alfa1,6. Uma molécula de glicogênio que tenha sido degradada pela fosforilase até o limite imposto pelos ramos é chamada dextrina-limite da fosforilase. A ação de uma enzima cortadora de ramos é que permite que a glicogênio-fosforilase continue a degradar o glicogênio. A primeira atividade da enzima é transferir um segmento de três resíduos glicosil de um ramo contendo quatro. Esse segmento permanece covalentemente ligado à enzima até ser transferido a uma 4-hidroxila de um grupo glicosil, no terminal da mesma molécula de glicogênio. 9. EXPLICAR A REGULAÇÃO DA SÍNTESE E DA DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO PELOS SEGUINTES HORMÔNIOS: GLUCAGON, EPINEFRINA (ADRENALINA) E INSULINA. GLUCAGON estimula a degradação de Glicogênio no fígado Glucagon é liberado pelas células a do pâncreas, em resposta a níveis baixos de glicose no sangue. Uma das funções primárias do glucagon, durante períodos de baixa ingestão de alimentos é mobilizar o glicogênio do fígado, isto é, estimular a glicogenólise, para garantir que concentração de glicose no sangue seja adequada para atender às necessidades dos tecidos. Glucagon circula no sangue até interagir com osreceptores de glucagon, como os localizados na membrana plasmática das células hepáticas. A ligação do glucagon a esses receptores ativa adenilil ciclase e dispara a cascata que resulta na ativação da glicogênio fosforilase e na inativação da glicogênio sintase. INSULINA estimula a síntese de Glicogênio no músculo e no fígado Um aumento na glicose sanguínea sinaliza liberação de insulina pelas células do pâncreas. Insulina circula no sangue, funcionando como um primeiro mensageiro que informa vários tecidos que excesso de glicose esta presente. Os receptores de insulina, localizados nas membranas plasmáticas de células sensíveis a insulina, respondem a ligação de insulina através da produção de um segundo mensageiro da ação da insulina ou induzindo uma cascata de proteínas quinases que promovem a utilização de glicose nesses tecidos. A insulina aumenta a utilização de glicose, em parte, promovendo a glicogênese e inibindo a glicogenólise no músculo e no fígado. EPINEFRINA estimula a degradação de glicogênio no fígado Epinefrina é liberada no sangue pelas células cromafins da medula adrenal, em resposta a estresse. A epinefrina interage diretamente com receptores na membrana plasmática de células hepáticas, ativando a adenilil ciclase. O aumento resultante no cAMP tem efeito igual ao causado por glucagon: ativação da glicogenólise e inibição da gliconeogênese e da glicólise, para maximizar a liberação de glicose no fígado. O receptor de membrana plasmática para epinefrina, que está em comunicação com a adenilil ciclase é o receptor -adrenérgico. A membrana também tem receptores -adrenérgicos, que quando se ligam a epinefrina levam a formação de inositol-1,4,5-trifosfato que estimula a liberação de Ca2+ do retículo endoplasmático. Esse aumento na [Ca2+] ativa a fosforilase quinase que, por sua vez, ativa a glicogênio fosforilase.
