Errata

Gostaria de realizar uma correção. No segundo post publicado, consta um esquema no qual mostra em quais reações a UDP-glicose participa. Uma dessas reações demonstra que essa molécula é responsável pela síntese de amido. Isso encontra-se incorreto.

Para compensar tal erro, compensarei com uma breve explicação sobre o amido e sua síntese.

O amido é um polissacarídeo utilizado como reserva energética nos vegetais, tendo função análoga ao glicogênio em animais.

O grão de amido é uma mistura de dois polissacarídeos: amilose e amilopectina.

• Amilose:

Macromolécula constituida de 250 a 300 resíduos de D-glicopiranose, ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, que conferem à molécula uma estrutura helicoidal.

• Amilopectina:

Macromolécula, menos hidrosolúvel que a amilose, constituída de aproximadamente 1400 resíduos de α-glicose ligadas por pontes glicosidicas α-1,4, ocorrendo tambem ligações α-1,6. A amilopectina constitui, aproximadamente, 80% dos polissacarídeos existentes no grão de amido. É formada por moléculas de glicose.

O amido é sintetizado em estruturas vegetais denominadas plastídeos : cromoplastos das folhas e amiloplastos de orgãos de reserva, a partir da polimerização da glicose, resultante da fotossíntese.

• n moléculas de glicose ===> amido + água
  

Nos vegetais, o polímero de glicose utilizado como reserva é o amido, que tem estrutura muito parecida com o glicogênio, mas é menos ramificado. A síntese do amido é muito semelhante à síntese do glicogênio, com a substituição da forma ativada da glicose de UDP-glicose por ADP-glicose. A reação é catalisada pela ADP-glicose sintase. O ADP-G é substrato da amido sintetase, a enzima que verdadeiramente catalisa a incorporação de glicose ao polímero.

Como é o glicogênio??? Para que serve???

Acima segue um modelo da estrutura do glicogênio. Esse polissacarídeo contém ligações entre as moléculas de glicose do tipo α(1→4), além de ramificações do tipo α-(1-6).

O glicogênio é um polissacarídeo . É o meio de armazenamento mais importante nas células animais.

Ocorre intracelularmente como grandes agregados ou grânulos, que são altamente hidratados por apresentar uma grande quantidade de grupos hidroxila expostos, sendo capazes de formar pontes de hidrogênio com a água. É um polímero constituído por subunidades de glicose unidas por meio de ligações. Apresenta uma ramificação a cada oito a dez unidades.

O glicogênio é especialmente abundante no fígado, onde ele constitui até 7% do peso úmido deste órgão . Neste caso é denominado glicogênio hepático, sendo encontrado em grandes grânulos, eles mesmos agregados de grânulos menores compostos por moléculas de glicogênios unitárias altamente ramificadas e com uma massa molecular média de vários milhões. Esses grânulos apresentam em uma forma intimamente unida as enzimas responsáveis pela sua síntese e degradação.

Cada ramificação do glicogênio termina com um açúcar não redutor, sendo assim ele tem tantos terminais não redutores quantas ramificações, porém com um único terminal redutor. Quando este é utilizado como fonte de energia, suas unidades de glicose são retiradas uma a um, a partir dos terminais não redutores. As enzimas podem agir em muitos terminais, fazendo com que este polissacarídeo se reduza a um monossacarídeo.

O glicogênio é hidrolisado pelas α- e β-amilases. A α-amilase, presente no suco pancreático e na saliva, quebra o laço glicosídico α(1->4) ao acaso, produzindo tanto maltose quanto glicose. Já a β-amilase (que também quebra o laço glicosídico α(1->4)) cliva sucessivas unidades de maltose, iniciando a partir do terminal não reduzido.

A síntese de glicogênio é o processo pelo qual a glicose é polimerizada a glicogênio, que é acumulado nas célular em quantidades variáveis de acordo com o tipo celular, funcionando aí como depósito de energia acessível à célula. Em determinadas células, como nas do fígado e músculo, este processo pode ser intenso e ocorrem extensos depósitos de glicogênio. O glicogênio hepático, que chega a 150 g, é degradado no intervalo das refeições mantendo constante o nível de glicose no sangue ao mesmo tempo em que fornecem este metabólito as outras células do organismo. O glicogênio muscular, ao contrário, só forma glicose para a contração muscular.

Como a UDP-glicose participa da síntese de glicogênio?

O ponto inicial para a síntese do glicogênio a partir da glicose livre é a reação da enzima hexoquinase que fosforila a glicose em glicose 6-fosfato:

ATP + D-glicose → D-glicose 6-fosfato + ADP

Na próxima etapa a glicose 6-fosfato é reversivelmente convertida em glicose 1-fosfato pela fosfoglicomutase:

Glicose 6-fosfato ⇌ glicose 1-fosfato

Chegamos agora em uma reação chave na biossíntese de glicogênio. É a formação da UDP-glicose. A UDP-glicose, como visto anteriormente, é composta por uridina, dois grupos fosfatos e um grupo D-glicosil. Essa molécula é sintetizada a partir da reação entre uma molécula de UTP e uma de glicose 1-fosfato, formando uma molécula de UDP-glicose e liberando uma pirofosfatase (PPi), o qual será posteriormente convertido em ortofosfato (Pi). Tal reação é catalisada pela enzima glicose 1-fosfato uridiltransferase. Segue a baixo tal catálise:

Glicose 1-fosfato + UTP + H2O → UDP-glicose + 2 Pi

A UDP-glicose é o doador imediato dos resíduos de glicose na formação enzimática do glicogênio pela ação da glicogênio-sintetase, que promove a transferência de resíduos glicosil da UDP-glicose para uma extremidade não redutora da molécula ramificada do glicogênio. Nesta reação uma nova ligação α(1→4) é estabelecida entre o átomo de carbono 1 da glicose terminal de um ramo do glicogênio:

UDP-glicose + (glicose)n → UDP + (glicose)n+1
ramo do
glicogênio

O equilíbrio global deste conjunto de três reações favorece grandemente a síntese do glicogênio. A glicogênio-sintetase requer como iniciador uma cadeia ou ramo poliglicosídico α(1→4) contendo quatro resíduos de glicose, ao qual se adicionam sucessivamente grupos glicosíl à extremidade não-redutora.

Um pouco de história...

O papel da UTP e da UDP-glicose na biossíntese do glicogênio e muitos outros derivados de carboidratos foi descoberto pelo bioquímico argentino Luis Leloir, o qual por essas descobertas foi agraciado com o prêmio Nobel de 1970.

Reações das quais a UDP-Glicose participa

Molécula de UDP-Glicose

A UDP-glicose é um nucleotídio de acúcar que fornece glicose para síntese do glicogênio, reação catalizada pela enzima glicogênio sintase.