Glicogênese e Glicogenólise: Processos e Funções

GLICOGÊNESE E GLICOGENÓLISE 1 Quais os processos que controlam os níveis de glicose sérica Os níveis de glicose sérica são normalizados pelo glicogênio nas células hepáticas ou seja o processo é a síntese de glicogênio Gliconeogênese e a degradação do glicogênio glicogenólise 2 Quais as diferenças de função entre o glicogênio hepático e o muscular A função do glicogênio muscular é servir como reserva de energia para a síntese de ATP durante a contração muscular Já a função do glicogênio hepático é manter a concentração de glicose sangue especialmente no início do jejum fazendo a manutenção da glicemia entre as refeições 3 Quais as etapas envolvidas na glicogênese A gliconeogênese é um processo ubíquo e de múltiplas etapas em que a glicose é produzida a partir de lactato piruvato ou oxaloacetato ou qualquer composto incluindo os intermediários do ciclo do ácido cítrico que possa ser convertido a um desses intermediários Sete etapas da gliconeogênese são catalisadas pelas mesmas enzimas usadas na glicólise essas são as reações reversíveis Três etapas irreversíveis na glicólise são contornadas por reações catalisadas pelas enzimas gliconeogênicas 1 a conversão de piruvato em PEP via oxaloacetato catalisada pela piruvatocarboxilase e pela PEPcarboxicinase 2 a desfosforilação da frutose16bifosfato pela FBPase1 e 3 a desfosforilação da glicose6fosfato pela glicose6fosfatase 4 Quais as enzimas envolvidas na glicogênese Piruvatocarboxilase malatodesidrogenase fosfoenolpiruvato carboxicinase frutose16bifosfatase a glicose6fosfatase 5 Qual o papel da UTP na glicogênese A partir da glicose1fosfato e da UTP ocorre a sintetização da UDPglicose feita pela UDPglicose pirofosforilase e a UTP é fonte de energia assim como o ATP 6 Qual a função da glicogenina na glicogênese Na ausência de um fragmento de glicogênio proteína homodimérica glicogenina pode servir como aceptora de resíduos de glicose oriundos da UDPglicose 7 Como ocorre a ramificação do glicogênio As ramificações são formadas pela ação da enzima de ramificação ami loα 1 4 α 1 6 transgicosiase Essa enzima transfere um oligossacarídeo de 6 a 8 resíduos glicosila da extremidade não redutora da cadeia do glicogênio para um resíduo não terminal da cadeia clivando uma ligação α 1 4 e unindo tal oligossacarídeo por meio de uma ligação α 1 6 funcionando portanto como uma 46 transferase A nova extremidade não redutora bem como a antiga extremidade não redutora da qual 6 a 8 resíduos foram removidos podem agora ser novamente alongadas pela glicogêniosintase 8 Como a estrutura ramificada do glicogênio favorece a liberação rápida e eficiente de glicose As ramificações aumentam o número de extremidades não redutoras às quais se podem acrescentar novos resíduos glicosila e como descrito posteriormente das quais se podem remover esses resíduos acelerando assim enormemente a velocidade em que pode ocorrer a síntese de glicogênio Sendo muito mais solúveis 9 Como as vias metabólicas solucionam a glicogenólise nos pontos de ramificação A glicogêniofosforilase cliva sequencialmente as ligações glicosídicas α 1 4 entre os resíduos glicosila a partir das extremidades não redutoras das cadeias do glicogênio por meio de fosforólise simples produzindo glicose1fosfato até que restem quatro unidades glicosila em cada cadeia antes do ponto de ramificação 10 Como a partir de glicogênio hepático se libera tanto glicose6fosfato quanto glicose livre No fígado a síntese do glicogênio é acelerada quando o corpo está bem alimentado enquanto a degradação do glicogênio é acelerada em períodos de jejum 11 Quais os destinos da glicose6fosfato no fígado e nos músculos No fígado a glicose6fosfato é transportada para o retículo endoplasmático RE pela glicose6fosfato translocase No RE a glicose6 fosfato é convertida em glicose pela glicose6fosfatase A glicose6fosfatase é ausente no músculo consequentemente glicose6fosfato não pode ser desfosforilada e enviada ao sangue Em vez disso ela entra na via glicolítica fornecendo a energia necessária para a contração muscular 12 Qual o papel do retículo endoplasmático na glicogenólise Transportar a glicose6fosfato pela glicose6fosfato translocase No RE a glicose6fosfato é convertida em glicose pela glicose6fosfatase 13 Como a deficiência de alfa14 glicosidase leva à doença de Pompe A deficiência dessa enzima gera um acúmulo de glicogênio em vacúolos nos lisossomos resultando na grave doença do armazenamento do glicogênio DAG do tipo li doença de Pompe 14 Quais as características moleculares da doença de von Gierke A deficiência da fosfatase causa a doença de armazenamento do glicogênio do tipo la doença de von Gierke e resulta na incapacidade do fígado de fornecer glicose livre para o corpo durante o jejum Isso afeta tanto a degradação do glicogênio quanto a gliconeogênese 15 Como se explica a diferença de gravidade entre a doença de von Gierke e a de Cori D oença de Cori é um transtorno causado pela deficiência da enzima desramificadora do glicogênio Aumento do fígado em crianças miopatia já a doença de Von Gierke apresenta quando a atividade da unidade catalítica da glicose 6fosfatase está ausente ou com atividade reduzida no fígado rim e intestino Fígado aumentado insuficiência renal A doença de Cori afeta f í gado músculo cardíaco e esquelético e a doença de Von Gierke só o fígado 16 Quais as causas da doença de McArdle Deficiência da Glicogênio fosforilase dos músculos Esqueléticos ou deficiência da miofosforilase 17 O que explica que na doença de McArdle não se tem acidose láctica Na doença McArdle a glicogenólise no músculo está prejudicada privandoo da glicose derivada de glicogênio resultando em glicólise diminuída assim como diminuição de seu produto anaeróbio o lactato com isso não se tem a acidose láctica já que o lactato está diminuído 18 Como o metabolismo do glicogênio é regulado e qual sua relação com os níveis de glicose sanguínea Por enzimas reguladoras o glicogênio fica armazenado no fígado e é liberado conforme a sua necessidade controlando assim a glicose sanguínea se feito uma dieta correta 19 Por quais mecanismos a insulina age como agente de estimulação da glicogênese A síntese e a degradação de glicogênio são reciprocamente reguladas pelos mesmos sinais hormonais para suprir as necessidades do organismo um nível elevado de insulina resulta em aumento geral da glicogênese e em diminuição na glicogenólise enquanto um nível elevado de glucagon ou de adrenalina determina efeitos opostos 20 Por quais mecanismos o glucagon e a epinefrina agem estimulando a glicogenólise A ligação do glucagon ou da adrenalina aos seus receptores específicos acoplados à proteína G RAPG nos hepatócitos ou aos RAPG da adrenalina nos miócitos resulta na ativação da adenilatociciase AC mediada por proteína G Essa enzima catalisa a síntese de monofosfato de adenosina cíclico AMPc que ativa a proteínacinase A dependente de AMPc PKA VIA DAS PENTOSESFOSFATO 1 Qual a relação entre a via das pentosesfosfato e a glicólise As células dos tecidos animais degradam a glicose 6fosfato na via glicolítica glicólise até piruvato Grande parte deste piruvato é oxidada a acetilCoA que por sua vez será oxidado no ciclo de Krebs ciclo do ácido cítrico formando ATP principalmente por fosforilação oxidativa 2 Qual a relação entre a via das pentosesfosfato e os constituintes do DNA Na maioria dos tecidos animais o principal destino catabólico da glicose6fosfato é a degradação glicolítica até piruvato cuja maior parte é então oxidada pelo ciclo do ácido cítrico levando enfim à formação de ATP No entanto a glicose6fosfato tem outros destinos catabólicos que levam a produtos especializados necessários para a célula De grande importância em alguns tecidos é a oxidação da glicose6fosfato até pentosesfosfato pela via das pentosesfosfato também chamada de via do fosfogliconato ou via da hexosemonofosfato Nessa via de oxidação NADP1 é o aceptor de elétrons gerando NADPH As células que se dividem rapidamente como aquelas da medula óssea da pele e da mucosa intestinal assim como aquelas de tumores utilizam a pentose ribose5fosfato para fazer RNA DNA e coenzimas como ATP NADH FADH2 e coenzima A 3 Qual a relação entre a via das pentosesfosfato e o controle do estresse oxidativo A glicose6fosfatodesidrogenase catalisa a primeira etapa da via das pentosesfosfato que produz NADPH Esse agente redutor essencial em muitas vias biossintéticas também protege as células do dano oxidativo causado pelo peróxido de hidrogênio H2O2 e pelos radicais livres superóxido agentes oxidantes altamente reativos gerados como subprodutos metabólicos e pela ação de fármacos como a primaquina e produtos naturais como a divicina o ingrediente tóxico do feijãofava Durante a destoxificação normal H2O2 é convertido a H2O pela glutationa reduzida sob a ação da glutationaperoxidase e a glutationa oxidada é convertida de volta à forma reduzida por glutationaredutase e NADPH O H2O2 também é degradado a H2O e O2 pela catalase que também requer NADPH Em indivíduos deficientes em G6PD a produção de NADPH está diminuída e a destoxificação do H2O2 está inibida Os danos celulares resultantes são peroxidação de lipídeos levando à degradação das membranas dos eritrócitos e oxidação de proteínas e do DNA 4 Como o NADPH atua no controle das espécies reativas de oxigênio o NADPH proporciona indiretamente os elétrons para a redução de H 2 0 2 5 Quais as diferenças estruturais e funcionais entre o NADP e o NAD NADP difere de NAD na presença de um grupo fosfato adicional na posição 2 do anel ribose que transporta o grupamento adenina Este fosfato extra é adicionado por NAD quinase e removido por NADP fosfatase 6 Qual a relação entre o NADPH e o sistema citocromo p450 e o metabolismo de medicamentos As reações de hidroxilação e oxigenação na biossíntese dos esteroides são catalisadas por oxidases de função mista que utilizam NADPH O2 e citocromo P450 mitocondrial 2 FONTES DE CONSULTA SUGERIDAS A Capítulo 11 Bioquímica Ilustrada disponível na bibliotecca virtual httpsintegradaminhabibliotecacombrbooks9788582714867pageid132 B Capítulo 14 Princípios de Bioquímica de Lehniger sétima edição disponível na Biblioteca Virtual httpsintegradaminhabibliotecacombrbooks9788582715345pageid566