Metabolismo de glicogênio. Via das pentose-fosfatos. Prof. Dr. Henning Ulrich

Transcrição

1 Metabolismo de glicogênio e Via das pentose-fosfatos Prof. Dr. Henning Ulrich

2 Metabolismo de glicogênio

3 Amido Glicogênio

4 Polissacarídeos Plantas Animais

5 Polissacarídeos - Glicogênio São polímeros de α-d-glicose, que ocorrem em animais, sendo uma forma de armazenamento de energia. Possui cadeia ramificada,, com ligações (1 4) e α (1 6) nos pontos de ramificação ão. A glicogênio-fosforilase remove unidades de glicose do glicogênio (uma por vez) ) a partir do final não-redutor redutor.

6 Metabolismo de glicogênio

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8 DISSACARÍDEOS Dois monossacarídeos ligados por uma ligação O-glicosídica: grupo hidroxil de 1 açúcar reage com o carbono anomérico de outro acúcar (formação de acetal)

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12 SÍNTESE DO GLICOGÊNIO Ocorre com a UDP-glicose: forma ativada da glicose UDP glicose pirofosfatase PPi rapidamente quebrado pela pirofosfatase em 2 Pi.

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14 Estrutura do glicogênio e do amido Ligação glicosídica ( 1 4) Extremidade não-redutora Ligação 1 6 Extremidade redutora Ligação glicosídica ( 1 6)

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16 Enzima ramificadora

17 Enzima ramificadora (1,4 1,6 transglicosilase) Transfere um segmento terminal de 6-7 residuos glucosidicos da extremidade não redutora da cadeia poliglicosídica composta de pelo menos 11 residuos, ao grupo OH do carbono C-6 de um residuo de glicosedacadeiaexterna a uma outra glicose mais interna. Tem que ser ao menos a 4 unidades de distância da última ramificação A ação combinada da sintase e da ramificadora faz o glicogênio seja sintetizado rapidamente

18 GLICOGENINA Enzima (dímero) possui um resíduo de tirosina onde se liga um resíduo de UDP glicose que inicia a síntese de glicogênio (catalisada pela subunidade complementar). Enzima é a proteína tirosina glicosiltransferase Após a ligação de 8 unidades de glicose, a glicogênio sintase assume a elongação. -A glicogenina fica no centro da molécula de glicogênio (não se deliga do glicogênio).

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21 Glicogênio fosforilase (fosforólise) encurta em 1 glicose a cadeia Pi Vantagens da fosforólise: -Já libera glicose fosforilada -No músculo, a glicose não sai. Glicose-1-fosfato Glicose-6-fosfato

22 Transferase remove 3 resísuos Ramificação limite (4 glicoses) -1,6 glicosidase (Enzima desramificadora ) Ligações a-1,4 (fosforilase) a-1,6 glicosidase LIBERA GLICOSE LIVRE

23 Degradação de sacarídeos

24 A glicemia deve ser mantido constante

25 Hormônios reguladores do metabolismo energético Supra-renais ou adrenais Pâncreas CORTISOL ADRENALINA fase catabólica fase anabólica GLUCAGON INSULINA

26 Controle Hormonal de Carboidratos Os hormônios glicorreguladores incluem: insulina, glucagon, epinefrina, cortisol e hormônio de crescimento.

27 Percurso da glicogenogênese e glicogenólise no fígado

28 Epinefrina ativa a PKA que inativa a Proteína fosfatase 1 (PP1) Glicogênio sintase e fosforilase ficam com Fosfato. (sintase b e fosforilase a)

29 Epinefrina ativa a PKA que inativa a Proteína fosfatase 1 (PP1) Glicogênio sintase e fosforilase ficam com Fosfato. (sintase b e fosforilase a)

30 Insulina atina um receptor de tirosina quinase que, por sua vez ativa uma proteína quinase sensível à insulina. Esta quinase fosforila a proteína fosfatase em local diferente da PKA. Assim PP1 fica mais ativa e Glicogênio sintase e fosforilase ficam sem fosfato. (sintase a e fosforilase b)

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32 A ação dos três hormônios- insulina, glucagon e epinefrina- são reguladas de forma a controlar a homeostase de glicose. A sinalização de insulina no estado saciado promove a utilização de glicose e a síntese e armazenamento de compostos energéticos. Glucagon age primariamente nas células do fígado, aumentando a concentração de glicose sanguínea através de diversos mecanismos envolvendo AMP cíclico. Epinefrina possui efeito similar em células do músculo.

33 Via das Pentose Fosfatos Geração de NADPH e riboses

34 Via das pentoses fosfato Importante para a síntese de ribose 5-fosfato e NADPH

35 Etapas da via das pentoses A deficiência de glicose 6- fosfato desidrogenase pode ser vantajosa

36 Regulação da via das pentoses -fosfato As partes oxidativa e não oxidativa da via podem ser acionadas separadamente NAPH e Ribose 5-fosfato Ribose 5-fosfato NADPH

37 NAD + NADP + NADH oxidado na cadeia respiratória ATP NADPH doador de elétrons (Hidreto) nas biossínteses redutivas

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40 Etapas da via das pentoses

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48 Controle: 1- Primeiro passo IRREVERSÍVEL!! Fator determinante é nível de NADP NAD + / NADH ~ 700 NADP + / NADP ~ 0.014

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51 O NADPH como poder redutor (reduçaõ de glutationa e atividade anti-oxidante

52 Um pouco de Farmácia... Deficiência de G6Pdehidrogenase causada por droga anti malária (PAMAQUINA) anos ~1930. Alguns pacientes apresentaram urina escura (o quê indica??) amarelidez, e nivel sérico de Hb caiu abruptamente. Em alguns casos houve destruição massiva de Glóbulos vermelhos e morte! Que deve ter ocorrido??? A anemia induzida pela droga foi causada por efeito na enzima. Esta defeito é herdado (X,Y) e afeta milhões de pessoas. As células vermelhas são afetadas pois não dispõem de mitocôndrias e não tem meios alternativos de obter NADPH, cuja função é Reduzir a forma dissulfeto da glutationa.

53 GSH detoxifica de H2O2 e peróxidos orgânicos NADPH NADP+ Reduzida Oxidada A forma R-SH livre funciona como tampão para outros Rn-SH. Isto é mantém Cisteinas no estado Reduzido.

54 Operação da Via, Caso1 célula necessita de Ribose5P, células em divisão G6P F6P G3P G3P + 2 F6P 3 Ribose5P G6P + ATP 6 Ribose5P + ADP Caso2 - necessita NADPH e Ribose5P G6P + 2 NADP + + H2O Ribose5P + 2 NADPH + CO2 Caso 3 necessita de NADPH G6P + 12 NADP H2O 12 NADPH + 6 CO2 + Pi Detalhe-Tecido Adiposo faz muito mais Via das Pentoses do que Músculo Esquelético. Por que????