Um Modelo de Pré Projeto

Glicogênio

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      O glicogênio é uma macromolécula formada por monômeros de glicose. Sendo que as glicoses podem estar ligadas através de ligações glicosídicas alfa 1,4 e alfa 1,6. As ligações alfa 1,4 ocorre entre moléculas de glicose quando não tem ramificação. Já a ligação glicosídica alfa 1,6 ocorre quando tem ramificação
       É a principal reserva energética das células animais.
       Os principais depósitos de glicogênio no corpo são encontrados no fígado e músculo esquelético, na forma de grânulos. Nesses grânulos encontram-se as enzimas responsáveis pela síntese e degradação.
    A organização estrutural do glicogênio, os órgãos principais para seu armazenamento e sua disposição nas células desses órgãos possibilitam uma rápida mobilização da glicose através de seu metabolismo: síntese (glicogênese) e degradação (glicogenólise)

Glicogenólise

Os neurônios percebem quando o nível de glicose no sangue está baixo, pois eles necessitam dela para manter seu funcionamento.
Os receptores de glicose  presentes na membrana plasmática do neurônio, eles se internalizam, uma vez que eles se internalizam ele sinalizam para a produção de acetilcolina. Produzido a acetilcolina, ela sinaliza nas células que vão produzir o glucagon ou nas que produzem epinefrina. Uma vez produzidos um desses hormônios eles vão sinalizar o fígado ou músculo.

→Cascata de sinalização de epinefrina e glucagon

Em resposta à diminuição de glicose no sangue, como em períodos de jejum ou durante uma atividade física, as células alfa do pâncreas (localizadas nas ilhotas pancreáticas) secretam glucagon que liga-se a receptores na superfície celular  no fígado e de outras células. As células do fígado são primariamente alvos para a ação dessa hormônio. A reposta das células à ligação do glucagon nos receptores é a ativação de enzima adenilato ciclase que está associada com o receptor.

A ativação de adenilato ciclase leva a um grande aumento na formação de AMPc. A ligação de AMPc à subunidade regulatória da proteínas cinase A(PKA) leva à liberação e subsequentemente ativação da subunidade catalítica.A fosforilação da fosforilase cinase ativa a enzima que volta a forma b da fosforilase.A fosforilação da fosforilase-b acentua sua atividade em direção a uma quebra de glicogênio.

A rede resulta em uma larga indução da quebra de glicogênio em resposta a ligação de glucagon nos receptores celulares. Esta cascata idêntica de eventos ocorre em células do músculo esquelético. Entretanto nestas células a indução de cascata é resultado da ligação da epinefrina aos receptores da superfície das células musculares. A epinefrina é liberada da glândula adrenal em resposta a sinais neuronais, indicando uma imediata necessidade da utilização de glicose no músculo.

As células musculares não possuem receptores para o glucagon. A presença  dos receptores de glucagon nestas células tornaria fútil qualquer via, uma vez que o papel do glucagon é aumentar a concentração de glicose no sangue e as reservas de glicogênio do músculo não podem contribuir para os níveis de glicose sanguíneo.

→Glicogenólise

A degradação da molécula de glicogênio em glicose é promovida pela enzima glicogênio fosforilase, onde um fosfato inorgânico é ligado  ao carbono 1 da glicose, formando uma glicose-1-fosfato.A foforólise é  importante pois  a glicose é removida do glicogênio em um estado ativado (fosforilada) impossibilitando a saída da mesma pela membrana da célula e por ser  um processo que ocorre sem hidrólise de ATP

A glicose-1-fosfato produzida pela ação da fosforilase é convertida em glicose-6-fosfato (principal intermediária para várias vias metabólicas)  pela fosfoglicomutase. A conversão de glicose-6-fosfato para glicose, que ocorre no fígado, pela ação da glicose 6-fosfatase, não ocorre no músculo esquelético devido à falta desta enzima. No fígado, a ação desta enzima conduz a glicogenólise para geração de glicose livre e a manutenção da concentração desta no sangue.

→Ação da alfa 1->6 glicosidade e transferase

Esse mecanismo descrito ocorre nas ligações do tipo alfa 1->4 (linear).Porém como o glicogênio é uma molécula muito ramificada e a fosforilase não remove resíduos de glicose a partir das ligações alfa 1->6 do glicogênio,para a remoção de glicose nesses pontos é preciso que a enzima alfa 1->6 glicosidade quebre as ligações enquanto a enzima transferase transfere as glicoses que foram quebradas pela glicosidade para ligações alfa 1->4.Dessa forma convertendo a estrutura ramificada em linear,o que prepara o glicogênio para mais clivagem pela fosforilase

 →Conversão da glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato:Glicose 6 fosfatase

A glicose 6-fosfatase é encontrada na membrana do retículo endoplasmático das células do fígado. O sítio ativo da glicose-6-fosfatase está voltado para o lúmen do retículo endoplasmático. A conversão da glicose 1 fosfato para glicose-6-fosfato ocorre quando a glicose entra no retículo, a enzima(glicose-6-fosfato) tira o fosfato que é liberado e a glicose sai pelo transportador e vai para o citosol. Do citosol ela atravessa a membrana plasmática e cai na corrente sanguínea.

→Conversão da glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato.

A glicogênio fosforilase quebra o glicogênio em monômeros de glicose-1-fosfato. Este monômero, não pode ser prontamente utilizado em vias energéticas. Para isso, é convertido em seu isômero Glicose-6-fosfato pela fosfoglicomutase. A fosfoglicomutase fosforila o carbono da posição 6' e desfosforila o da posição 1'.

→Regulação da glicogenólise

• Regulação hormonal: os hormônios sinalizadores (epinefrina e glucagon) não estiverem mais presentes em concentrações consideráveis.
• Atividade intrínseca de GTPase da subunidade alfa da proteína Gs, transformar o GTP em GDP inativo (impedir a ativação e consequentemente ação da glicogênio fosforilase).
• Fosfodiesterases ativas convertem AMP cíclico em AMP. ( bloqueio da enzima que converte o AMP cíclico em AMP)
• Regulação covalente: A enzima fosfatase-1 remover a fosforila da glicogênio fosforilase.
• Regulação alostérica: altas concentrações de glicose desativa a glicogênio fosforilase.

→O importante papel da glicose na inativação da glicogênio fosforilase hepática permite um fino controle de glicemia sistêmica, ou seja, se a glicose estiver presente a partir de outras fontes ,como alimentação, não há necessidade de mobilizar glicogênio e se estiver em baixo nível sanguíneo a enzima fosforilase pode exercer a função de degradação do glicogênio e formar glicose para exportação para outros tecidos.

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