Definição de glicogênese
A glicogênese é o processo biológico da formação de glicogênio a partir da glicose, o açúcar celular mais simples. O corpo cria glicogênio através do processo de glicogênese para armazenar essas moléculas para uso posterior, quando o corpo não possui glicose prontamente disponível. O glicogênio não é o mesmo que a gordura, que é armazenada para energia a longo prazo. Os estoques de glicogênio são frequentemente recortados entre as refeições, quando a concentração de glicose no sangue caiu. Nesse caso, as células do corpo recorrem a seus estoques de glicogênio, passando pelo processo reverso da glicogênese. Esse processo é chamado de glicogenólise.
Processo de glicogênese
Para iniciar o processo, a célula deve ter um excesso de glicose. A glicose é a molécula inicial e é modificada através do processo de glicogênese. Através das modificações, ele ganha a capacidade de ser armazenado em cadeias longas. O processo começa quando a célula recebe um sinal do corpo para entrar na glicogênese. Esses sinais podem vir de várias rotas diferentes e são discutidas em uma seção posterior. Quando a glicose entra no processo de glicogênese, ela deve ser atuada por várias enzimas, como visto na imagem abaixo.
Primeiro, a molécula de glicose interage com a enzima glucocinase, que adiciona um grupo fosfato à glicose. Na próxima etapa da glicogênese, o grupo fosfato é transferido para o outro lado da molécula, usando a enzima fosfoglucomutase. Uma terceira enzima, a pirofosforilase UDP-glicose, pega essa molécula e cria glicose uracil-difosfato. Essa forma de glicose possui dois grupos fosfatos, bem como o uracil do ácido nucleico. Essas adições ajudam na próxima etapa, criando uma cadeia de moléculas.
Uma enzima especial, a glicogenina, assume a liderança nesta parte da glicogênese. A glicose UDP-difosfato pode formar cadeias curtas ligando-se a essa molécula. Após cerca de 8 dessas moléculas se encaixam, mais enzimas chegam para terminar o processo. A glicogênio sintase aumenta a cadeia, enquanto a enzima de ramificação de glicogênio ajuda a criar ramificações nas cadeias. Isso leva a uma macromolécula mais compacta e, portanto, um armazenamento de energia mais eficiente.
Função da glicogênese
A glicogênese é usada para criar glicogênio a partir da glicose, armazenando a energia dentro dos títulos para uso futuro. A própria glicose não pode ser armazenada por vários motivos. Em primeiro lugar, as enzimas nas células tendem a usar ativamente a glicose o mais rápido possível. Para economizar energia para momentos sem ingestão de alimentos, os organismos devem ter uma fonte de backup. Quando as células esgotaram toda a sua glicose e não estão recebendo mais do corpo, elas podem se voltar para seus estoques de glicogênio. As células musculares, por exemplo, geralmente usam a glicogênese para fornecer energia durante o exercício, porque as concentrações de glicose no sangue não são suficientes. A idéia de “carregamento de carboidratos” (comer carboidratos e açúcar antes e um evento atlético) baseia-se na idéia de que as células sofrem glicogênese e armazenam o máximo de glicogênio possível. Assim, quando eles precisam da energia durante o exercício, ela está prontamente disponível na glicogenólise.
Uma segunda função da glicogênese é a da conservação e gerenciamento da água. Uma molécula de glicose é uma molécula de açúcar polar que não é bem embalada. O processo de glicogênese produz moléculas menos polares e muito mais compactas que a glicose. Isso significa que uma célula pode armazenar muitas moléculas de glicose em uma única molécula de glicogênio e perturbar menos o equilíbrio da água. Todo sal e açúcar dentro do citoplasma leva uma certa quantidade de água para cercar e suspender. Se as células armazenassem apenas glicose para mais tarde, em breve precisariam de mais água do que o volume das células poderia conter e explodiriam. O glicogênio reduz isso, mas também leva a água para armazenar.
Regulação da glicogênese
Epinefrina
A epinefrina, também chamada adrenalina, é o hormônio liberado na resposta de luta ou fuga. Em outras palavras, é o produto químico liberado quando seu corpo está assustado ou estressado. A epinefrina regula negativamente a glicogênese, interrompendo as proteínas necessárias para o processo. Durante uma resposta de voo ou luta, o corpo deseja toda a energia disponível pronta para o descarte pelas células. Assim, interrompe a glicogênese, inicia a glicogenólise e começa a converter a glicose em energia. As células precisarão de muito ATP para superar a ameaça apresentada.
Insulina
Quando o corpo recebe uma grande refeição e os níveis de glicose no sangue estão subindo, o pâncreas libera insulina, um hormônio que diz às células para a captação e armazenar glicose. Isso estimula o processo de glicogênese, fazendo com que as células armazenem glicogênio e reduzam o açúcar presente no sangue. Muito glicogênio é armazenado no fígado, que pode liberá -lo como glicose de volta à corrente sanguínea entre as refeições para manter a glicose no sangue em níveis toleráveis.
Questionário
1. Betty faz uma dieta de fome apenas de água (não recomendada). Ela monitora seu peso todas as manhãs e percebe que, nos primeiros dias, ela ganha peso. Por que isso seria?
2. Em qual dos seguintes cenários a glicogênese não aconteceria?
3. Qual é a diferença entre glicogênese e glicogenólise?
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Referências
- Feldhamer, G. A., Drickamer, L. C., Vessey, S.H., Merritt, J.F., & Krajewski, C. (2007). Mammologia: adaptação, diversidade, ecologia (3ª ed.). Baltimore: The Johns Hopkins University Press.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Scott, M.P., Bretscher, A.,. . . Matsudaira, P. (2008). Biologia celular molecular (6ª ed.). Nova York: W.H. Freeman e companhia.
- Nelson, D.L. & Cox, M.M. (2008). Princípios de bioquímica. Nova York: W.H. Freeman e companhia.
Última atualização em 19 de agosto de 2022