Glicogenólise

É o processo em que o glicogênio sofre degradação e transforma-se em várias moléculas de glicose.

Sempre que há necessidade de glicose, o glicogênio é mobilizado a partir de uma seqüência de reações que não é o inverso da glicogênese, mas uma via metabólica complexa que se inicia a partir de estímulos hormonais reflexos da hipoglicemia, a cargo, principalmente, dos seguintes hormônios: glucagon, adrenalina e glicocorticóides.

O processo se realiza com a hidrólise da molécula de glicogênio em várias moléculas de GLICOSE -1-FOSFATO que são liberadas para entrar na via glicolítica.

Glicólise: Catabolismo da Glicose

É a degradação da Glicose em uma série de reações enzimáticas a 2 moléculas de Piruvato, . durante a qual a energia liberada é conservada na forma de ATP.

No interior da célula, sob ação enzimática, a Glicose, proveniente dos alimentos ou do glicogênio, passa por uma série de transformações até chegar a Piruvato. O Piruvato é então oxidado e se transforma no Acetil-Coenzima A. Isso ocorre em células sob condições aeróbicas.

A maioria das células eucariotes e muitas bactérias normalmente são aeróbicas e oxidam completamente seus compostos orgânicos em CO2 e H2O. Na ausência de Oxigênio o Piruvato formado na via glicolítica sofre fermentação e é reduzido a Lactato ou Etanol . O Lactado provoca intensa contração na célula muscular (câimbra).

Chegando ao estágio de Acetil-CoA, a via glicolítica passa a apresentar dois papéis::

1- Gerar ATP.

2- Fornecer componentes para a síntese de ácidos graxos e outras substâncias lipídicas e seus derivados (Triglicérides,Fosfolípides,Pigmentos Carotenóides, Colesterol e seus ésteres , Ácidos Biliares, Vitamina K e Hormônios Esteróides).

Para gerar ATP, o Acetil-CoA entra no Ciclo de Krebs, que é a seqüência de reações enzimáticas que ocorrem durante o processo de respiração celular, no interior da mitocôndria.

Na primeira reação do Ciclo de Krebs, a Acetil-CoA doa seu grupo Acetil a um composto de 4 carbonos, denominado Oxalacetato, para formar um composto de 6 carbonos, o Citrato. O Citrato é então transformado em Isocitrato, também uma molécula de 6 carbonos, o qual é desidrogenado com perda de CO2 para produzir um composto de 5 carbonos, o a-Cetoglutarato. Este último submete-se a perda de uma molécula de CO2 e adição de uma molécula de CoA (coenzima A) para produzir um composto de 4 carbonos o Succinil-CoA. . Este é então convertido em Succinato a partir da liberação da CoA e produção de GTP. O Succinato formado sofre outro processo de desidrogenação com formação de FADH, como aceptor dos prótons, formando o Fumarato. O Fumarato é hidratado sendo convertido em Malato que, por sua vez, será desidrogenado com formação de NADH e Oxalacetato, reiniciando-se o Ciclo.

A energia liberada no Ciclo de Krebs é conservada em carreadores de elétrons reduzidos denominados NADH (Nicotinamina-Adenina-Dinucleotídeo Hidrogenada) e FADH (Flavina-Adenina-Dinucleotídeo). Esses cofatores reduzidos são oxidados produzindo prótons (H+) e elétrons. Os elétrons são transferidos para o O2 ao longo de uma cadeia de moléculas carreadoras de elétrons, conhecida como Cadeia Respiratória, onde haverá a formação de H2O.

Durante esse processo de transporte de elétrons, energia é liberada e conservada na forma de ATP, em um processo chamado de Fosforilação Oxidativa .

Como foi visto anteriormente, na presença de oxigênio o Piruvato formado na via Glicolítica será convertido em Acetil-CoA e CO2. Essa conversão é um processo de oxidação irreversível onde o grupo carboxílico do piruvato (composto por 3 carbonos) é removido na forma de CO2 e os dois carbonos remanescentes tornam-se o grupo Acetil da acetil-CoA. Nessa reação, ocorre ainda a desidrogenação do Piruvato (perda de H) com formação de NADH. O NADH formado nessa reação pode então doar seus elétrons para a cadeia respiratória onde ocorrerá a transferência de elétrons para o oxigênio e a formação de 3 moléculas de ATP. Essa reação de descarboxilação e desidrogenação do Piruvato é conhecida então como Descarboxilação Oxidativa.

Energia Química

É a energia contida em ligações químicas das moléculas de nutrientes especiais. Quando essas ligações quebradas durante a degradação de um nutriente, a energia química é liberada.

Os compostos de transferência de energia mais utilizados pelas células são aqueles capazes de transferir grande quantidade de energia, chamados compostos de transferência de alto nível energético . O mais importante é a Adenosina Trifosfato (ATP).

A decomposição da Glicose a Ácido Pirúvico apresenta algumas importante características:

1. Duas moléculas de ATP são necessárias para converter a glicose em frutose 1,6-difosfato

2. Um total de quatro moléculas de ATP são produzidas por fosforilação do substrato

3. A produção líquida de ATP por molécula de glicose é igual a dois.

4. No processo geral, 1 molécula de glicose resulta em duas de ácido pirúvico

5. Duas moléculas de NADH são formadas

6. A célula possui quantidade limitada de NAD - utilizada para oxidar as moléculas de gliceraldeído-3-fosfato. Assim, deve existir um meio de regenerar continuamente o NAD (Nicotinamina-Adenina Dinucleotídeo) a partir de NADH , para permitir que a glicólise continue.

Os seres vivos usam 2 métodos para regenerar o NAD a partir de NADH :

1- Fermentação : É um processo pouco eficiente na produção de energia pois os produtos finais ainda contêm grande quantidade de energia química.

2- Respiração: É um processo de regeneração de NAD, utilizando o NADH2 como doador de elétrons para um sistema de transporte de elétrons. Se o O2 é o aceptor final de elétrons, então tem-se uma RESPIRAÇÃO AERÓBIA. E se o NO3 ou SO4 forem os aceptores finais de elétrons, então tem-se a RESPIRAÇÃO ANAERÓBIA

Gliconeogênese: Anabolismo da Glicose

É a síntese de novas moléculas de glicose a partir de compostos não-carboidratos. Os precursores mais importantes são:



§ Piruvato

§ Lactato

§ Intermediários do Ciclo de Krebs

§ Muitos aminoácidos

o A via possui pelo menos 7 etapas idênticas às da Cadeia Glicolítica, com o sentido invertido
o Três etapas são irreversíveis e diferentes nas duas vias:



§ A conversão do Piruvato em Fosfoenolpiruvato,

§ A desfosforilação da Frutose-1,6-difosfato

§ A desfosforilação da Glicose-6-fosfato



A Gliconeogênese gasta 4 ATPs e 2 GTPs para sintetizar uma molécula de Glicose a partir do Piruvato .

Durante a recuperação de um exercício físico intenso, a gliconeogênese é um processo muito ativo, resultando na conversão de Lactato em Glicose e Glicogênio.