Amido Glicogênio

Polissacarídeos

Plantas

Animais

PolissacarPolissacaríídeosdeos -- GlicogênioGlicogênio

•• São São polpolíímerosmeros de de αα--DD--glicoseglicose, , queque ocorremocorrem emem animaisanimais, , sendosendo umauma forma de forma de armazenamentoarmazenamento de de energiaenergia..

•• PossuiPossui cadeiacadeia ramificadaramificada, com , com ligaligaççõesões (1 (1 →→

4) e 4) e αα

(1 (1 →→

6) 6) nosnos pontospontos de de ramificaramificaççãoão. .

•• A A glicogênioglicogênio--fosforilasefosforilase remove remove unidadesunidades de de glicoseglicose do do glicogênioglicogênio ((umauma porpor vezvez) a ) a partirpartir do final do final nãonão--redutorredutor..

Metabolismo de glicogênio

DISSACARÍDEOSDois

monossacarídeos

ligados

por

uma

ligação

O-glicosídica: grupo

hidroxil

de 1 açúcarreage

com o carbono

anomérico

de outro

acúcar

(formação

de acetal)

SÍNTESE DO GLICOGÊNIO

Ocorre com a UDP-glicose: forma ativada da glicose

UDP glicose pirofosfatase

PPi

rapidamente quebrado pela pirofosfatase

em 2 Pi.

Ligação glicosídica (14)

Ligação glicosídica (16)

Estrutura do glicogênio e do amido

Ligação 16

Extremidaderedutora

Extremidadenão-redutora

Enzima ramificadora

EnzimaEnzima

ramificadora (1,4ramificadora (1,4

1,6 1,6 transglicosilasetransglicosilase)

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

glicose da cadeia externa 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

GLICOGENINAGLICOGENINA

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).

Glicose-1-fosfato

Pi

Glicose-6-fosfato

Glicogênio fosforilase

(fosforólise) encurta em 1 glicose a cadeia

Vantagens da fosforólise:-Já

libera glicose fosforilada

-No músculo, a glicose não sai.

Transferaseremove 3 resísuos

-1,6 glicosidase(Enzima desramificadora

)

Ligações a-1,4 (fosforilase)

Ramificação limite (4 glicoses)

aa--1,6 1,6 glicosidaseglicosidaseLIBERA GLICOSE LIVRE

Degradação de sacarídeos

A glicemia deve ser mantido constante

Hormônios reguladores do Hormônios reguladores do metabolismo energmetabolismo energééticotico

Supra-renaisou adrenais

Pâncreas

INSULINA

ADRENALINA

GLUCAGON

CORTISOL

fase catabólica

fase anabólica

Controle Hormonal de Carboidratos

Os hormônios glicorreguladores

incluem:

•insulina,

•glucagon,

•epinefrina,

•cortisol e

•hormônio de crescimento.

Percurso da glicogenogênese e glicogenólise no fígado

Regulação

da

secreção

de insulina

e glucagon

insulina

Epinefrina

ativa a PKA que inativa a Proteína fosfatase 1 (PP1)

Glicogênio sintase e fosforilase ficam com Fosfato.

(sintase b e fosforilase

a)

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)

--

Glicose alta transforma Glicose alta transforma FosforilaseFosforilase

a R no estado T. Com a a R no estado T. Com a ativaativaçção da PP1 (insulina) a ão da PP1 (insulina) a fosforilasefosforilase

aa éé

desfosforiladadesfosforilada

e vira e vira

fosforilasefosforilase

bb..

--Assim hAssim háá

maior disponibilidade de protemaior disponibilidade de proteíína na fosfatasefosfatase

para para desfosforilardesfosforilar

a sintase (ativa em a sintase (ativa em sintase sintase aa).).

--Assim, primeiro para a degradaAssim, primeiro para a degradaçção do glicogênio e são do glicogênio e sóó

então comeentão começça a a sa sííntese.ntese.

--

A A fosforilasefosforilase

do mdo múúsculo não sculo não éé

senssensíível vel àà

glicose livre. glicose livre.

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.

Ilhotas

pancreáticas

(Ilhotas

de Langerhans)•

Células

Alfa secreatm

glucagon.–

O estímulo

é

reduzido

no

sangue

[glicose].–

Há

estimulo

de glicogenólise

e

lipólise.–

Etimula

a conversão

de ácidos

graxos

e corpos

cetônicos.•

As células

beta secretam

insulina.–

Estimula

o aumento

no sangue

[glicose].–

Promove

a entrada

de glicose

dentro

das células.–

Converte

glicose

em

glicogênio

e gordura.–

Há

entrada

de aminoácidos

no

interior das células.

Ação do glucagon no fígado. Insulina induz efeito oposto.

Regulação

da

secreção

de insulina

e glucagon

insulina

Insulina induz a entrada de glicose nas células

LiverSkeletal Muscle

Adipocytes

Intestine & Pancreas

InsulinInsulin

Insulin

Classificação etológica de Diabetes mellitus

Type 1 -cell destruction—complete lack of insulin

Type 2 -cell dysfunction and insulin resistance

Gestational -cell dysfunction and insulin resistance during pregnancy

Other specific types • Genetic defects of -cell function• Exocrine pancreatic diseases• Endocrinopathies• Drug- or chemical-induced• Other rare forms

Putativetrigger

Circulating autoantibodies (ICA, GAD65)

Cellular autoimmunityCellular autoimmunity

Loss of first-phase insulin response (IVGTT)

Glucose intolerance(OGTT)

Clinicalonset

—only

10% of -cells remain

Time

-Cell mass 100%

“Pre”- diabetes

Geneticpredisposition

Insulitis -Cell injury

Eisenbarth GS. N Engl J Med. 1986;314:1360-1368

Diabetes

Desenvolvimento de Diabetes tipo 1

Diabetes tipo 1: Características

•

Destruição progressiva de células beta

•

Diminuição ou falta da secreção de insulina endógena

•

Dependência de insulina exógena pela toda vida

Absence of Insulin

•

Glucose cannot be utilized by cells

•

Glucose concentration in the blood rises

•

Blood glucose concentrations can exceed renal threshold

•

Glucose is excreted in urine

Presenting Symptoms of Type 1 Diabetes

•

Polyuria: Glucose excretion in urine increases urine volume

•

Polydipsia: Excessive urination leads to increased thirst

•

Hyperphagia: “Cellular starvation” increases appetite

Normal

LPL

Triglyceride

LipolysisGlycerol

Free fatty acids

Free fatty acids

Glucose

Synthesis

Insulin

Insulin

Triglyceride

LPL

Type 1 Diabetes Mellitus

LipolysisGlycerol

Free fatty acids

Free fatty acids

Glucose

Synthesis

Clinical Chemistry

•

Normal–

Fasting blood glucose < 100 mg/dL

–

Serum free fatty acids ~ 0.30 mM

–

Serum triglyceride ~100 mg/dL

•

Uncontrolled Type 1–

Fasting blood glucose up to 500 mg/dL

–

Serum free fatty acidsup to 2 mM

–

Serum triglyceride> 1000 mg/dL