O METABOLISMO DO GLICOGÊNIO

Capítulo 13 – Metabolismo de carboidratos / Glicogênio, Amido, Sacarose, Lactose

• Metabolismo do glicogênio

O glicogênio é um polímero de glicose, ou seja, várias glicoses ligadas formando uma molécula maior, o glicogênio.

É uma reserva de açúcar em bactérias, fungos e animais. Exceto em plantas, pois nelas é o amido ao invés do glicogênio que reserva energia.

Uma vantagem biológica de armazenar glicose na forma polimerizada (glicogênio) é evitar que elas fiquem em pequenas moléculas soltas no sangue, o que iria alterar sua osmolaridade e toda aquela questão de gradiente de concentração.

As principais reservas de glicogênio no ser humano são no músculo e no fígado, e acontece quando o consumo de açúcar supera sua utilização. Essas duas reservas atendem necessidades diferentes, que serão faladas abaixo:

A degradação do glicogênio hepático acontece para manter nossa glicemia estável em períodos de jejum, então, o fígado não aproveita esse glicogênio que ele armazena, sempre que ele recebe um estímulo para degradar esse açúcar através da hipoglicemia, ele o faz e esse açúcar é levado para as células do corpo.

A degradação do glicogênio muscular é usada pelo próprio musculo, então quando estamos em uma atividade intensa, por exemplo, e falta glicose, o glicogênio ali armazenado é degradado para prover esta ao músculo.

Se essa necessidade energética for MUITO grande, e nossa respiração não conseguir suprir, não for suficiente para manter um aporte alto de oxigênio, o músculo começa a quebrar glicose por fermentação, ao invés de respiração celular, o que gera lactato, uma substância toxica para nosso corpo, que em excesso, gera a cãibra, que é o mesmo que fadiga muscular.

• A degradação do glicogênio produz glicose 1-fosfato

A degradação do glicogênio é chamada de glicogenólise, um processo que acontece constantemente por liberar glicose por glicose, das suas extremidades.

Essa quebra é feita pela enzima glicogênio fosforilase, a qual adiciona fósforo na molécula, portanto, a quebra é feita através de um grupo fosfato, e não pela água, que seria a hidrólise.

Essa enzima fosforila a ligação α-1,4, ou seja, a ligação entre o carbono 1 de uma glicose e o carbono 4 de outra, liberando um resíduo de glicose e adicionando um grupo fosfato, tornando glicose 1-fosfato. Enquanto isso, o resto do glicogênio permanece normal.

A ação da enzima glicogênio fosforilase continua ao longo da cadeia, liberando resíduos de glicose de um em um, mas parando 4 resíduos antes de uma ramificação. Essa degradação pode continuar por ação de uma outra enzima após chegar perto da ramificação. Essa enzima é a desramificadora, que atua como glicosetransferase, que transfere 3 dos 4 resíduos de glicose para a região ramificada, onde a glicose pode voltar a ser quebrada por meio desta enzima.

Após a degradação do glicogênio são liberadas várias glicose 1-fosfato, a qual não é reconhecida pelas enzimas que participam da respiração celular e por isso não consegue entrar para essas reações que produzem energia.

Portanto, a glicose 1-fosfato é convertida em glicose 6-fosfato pela enzima fosfoglicomutase para que no musculo, possa ser degradada da forma aeróbia (respiração celular) ou anaeróbia (fermentação – lactato) pela glicólise ou pela glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória.

No sangue, a glicose com o fosfato (glicose 6-fosfato) não consegue entrar em nem uma célula, por isso esse grupo fosfato precisa ser removido, e isso é feito para a glicose se tornar uma glicose livre.

No fígado, a glicose 6-fosfato é hidrolisada pela enzima glicose 6-fosfatase, que tira o fosfato do carbono 6 da glicose, o que faz com que ela se torne uma glicose livre e consiga passar pela membrana plasmática e participar de reações.

A deficiência da glicose 6-fosfatase causa a doença hereditária do metabolismo do glicogênio tipo I ou doença de von Gierke, caracterizada principalmente por hipoglicemia grave no jejum, aumento do depósito de glicogênio hepático, hiperglicemia, entre outros.

A glicose 6-ccfosfatase ocorre também nos rins, além de no fígado, onde participa da gliconeogênese.

P.S.: a degradação do glicogênio não é completa na maioria das vezes, resta um núcleo não degradado que serve de ponto de partida para a ressíntese, pois a enzima responsável não é capacitada para ligar as primeiras glicoses, por isso não consegue começar do zero.

• Para cada unidade de glicose incorporada ao glicogênio há consumo de 2 ATP’s

Claramente é uma via diferente da via de degradação. O glicogênio é sintetizado pela gliconeogênese.

Sempre há, já, algumas glicoses ali unidas, que são o ponto de partida da formação do glicogênio, que se desenvolve conforme outras glicoses vão, ali, se unindo.

Essa glicose se juntará ao núcleo para formar a molécula de glicogênio, não pode estar em sua forma livre, ela precisa estar na forma UDP-glicose (glicose+uridina+uracila+fosfato) que nada mais é do que a glicose ligada à uracila, a qual é um nucleotídeo do RNA.