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Metabolismo de carboidratos Parte II TA 514 Profa. Gabriela Macedo.

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1 Metabolismo de carboidratos Parte II TA 514 Profa. Gabriela Macedo

2 Cadeia Respiratória Sacarose

3 Visão Geral Glicose Glicose-6-fosfato Frutose-6-fosfato Frutose-1-6-bifosfato 1,3-Bifosfoglicerato (2) 3-Fosfoglicerato (2) 2-Fosfoglicerato (2) Fosfoenolpiruvato (2) Piruvato (2) Dihidroxiacetona-fosfato + Gliceraldeído-3-fosfato ATP ADP ATP ADP 2 ATP 2 ADP 2 ATP 2 ADP 2 NADH +H + 2 NAD 2 Pi Fase preparatória Fase do pagamento

4 O que veremos hoje 1.Metabolismo da sacarose e lactose 2.Via das pentose fosfato 3.Metabolismo do glicogênio 4.Gliconeogênese

5 1. Sacarose e Lactose Sacarose = Glucose e frutose Lactose = Glucose e galactose Metabolismo da frutose: Nos músculos e nos rins, a hexoquinase converte a frutose diretamente em frutose-6-P com o gasto de 1ATP.hexoquinase As duas primeiras vias são puladas, mas o balanço energético é o mesmo do uso da glicose. Frutose + ATP Frutose-6-P + ADP

6 No fígado, a frutose também rende o mesmo que a glicose, mas por uma via diferente: a frutose é primeiramente convertida a frutose-1-P pela frutoquinase hepática. frutoquinase hepática A entrada só se dá então na fase de pagamento mas também com o gasto de 2 ATPs, como para a glicose novamente. frutoquinase hepática

7 Galactose na Glicólise A galactose só é transformada em glicose quando ligada ao UDP (o que por sua vez exige sua prévia fosforilação). Após isto, ela só será liberada com a entrada de uma segunda galactose para ligar-se a este UDP, liberando a primeira como glicose-1-P. A fosfoglicomutase é, mais uma vez a responsável pela conversão a glicose-6-P que de fato entra na glicólise.fosfoglicomutase O UDP é utilizado, portanto, apenas na ativação da galactose.

8 O uso de nucleotídeos de açúcar é comum às vias de síntese de carboidratos"marcam" os açúcares destinados à síntese de polímeros, como no caso da síntese de glicogênio.síntese de glicogênio

9 Metabolismo Galactose e Frutose

10 Galactosemia e intolerância à lactose 1. Galactosemia é uma deficiência que pode ocorrer em recém nascidos: galactose-1-fofato uridil. Ocorre o acúmulo de galactose que pode ser convertida a galactitol, tóxico ao organismo. Intolerância à lactose: deficiência da enzima lactase, que converte a lactose em glicose e galactose.

11 2. Via das Pentose Fosfato Rota alternativa de oxidação das hexoses, independente da glicólise. Ocorre no fígado. No músculo, onde os carboidratos são utilizados na geração de energia, estas enzimas não são encontradas. As funções principais são: produção de NADPH e ribose-5-P. Armazena energia em forma de NADPH e não ATP.

12 Via das pentose Fosfato A via ocorre em 2 etapas: uma oxidativa e a segunda não oxidativa. Oxidativa: produz NADPH Glicose-6-P Ribulose-5-P + CO 2 Não oxidativa interconverte açúcares fosforilados

13 Via das Pentose Fosfato A via inicia a partir da oxidação da glicose-6-P a CO 2 e um açúcar-P de 5 carbonos. Formação de ribulose-5-P, que, não possui a configuração certa para servir de substrato às enzimas da próxima etapa: transaldolase e transcetolase.transaldolasetranscetolase A conversão da ribulose-5-P a ribose-5-P é uma simples isomerização cetose-aldose. Os carbonos das pentoses são então distribuídos em várias vias por duas enzimas que catalizam a transferência de pedaços de 2 e 3 carbonos entre as moléculas. Os produtos finais podem conter de 3 a 7 átomos de carbono.

14 Etapas comuns à glicólise: Glicose-6-p Frutose-6-p Gliceraldeido-3-P Estes compostos em comum são importantes pois o organismos pode utilizar as duas vias em situações de acúmulo indevido de algum. Via as pentose Fosfato

15 Alguns dos produtos formados e sua Importância biológica são: 1.triose-P - pode alimentar a via glicolítica 2.eritrose-4-P - utilizada na síntese se muitos aminoácidos 3. ribose-5-P - requerido na síntese de nucleotídeos. Via das Pentose Fosfato

16 Pentose Fosfato

17 Polímero de reserva, do organismo. Degradação é rápida e eficiente pela ação das enzimas. Sempre sobra um núcleo na célula para resíntese que é realizada a partir da glicose e gasta 2 ATPs por molécula de glicose. 3. Metabolismo do Glicogênio

18 Degradação do Glicogênio 1.A degradação do glicogênio, se dá com a retirada de unidades de glicose a partir de extremidades não redutoras:glicogênioglicogênio fosforilasefosforilase. 2. Ao quebrar as ligações glicosídicas a enzima adiciona um fosfato à Molécula, na posição C1,e após age a enzima fosfo-glicomutasefosfo-glicomutase para a conversão de glicose-1-P em glicose-6-P.

19 Quando a glicose que entra na via glicolítica derivada do glicogênio, as reações já iniciam a partir de Glicose-6-P. Este tipo de quebra, que ocorre na mobilização intracelular dos polímeros de carboidratos, dita fosforólise, é diferente da hidrólise que ocorre na degradação intestinal.

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23 Introdução –Via anabólica central –Via diferente da glicólise –Apesar de terem várias reações em comum –Enzimas regulatórias diferentes –Regulação coordenada e recíproca Neoglicogênese

24 Comparação das vias Neoglicogênese

25 3 Desvios 1 Piruvato Fosfoenolpiruvato G 0 e G negativos (-31.4 e -16.7) Compartimentalização –Os Processos: Entrada de piruvato na mitocôdria Conversão a oxaloacetato Produção de NADH 2 vias Neoglicogênese + ATPADP+Pi

26 3 Desvios Neoglicogênese

27 3 Desvios 2 Frutose-1,6-bifosfato Frutose-6-fosfato Enzimas diferentes –Os Processos: Neoglicogênese Fosfofrutoquinase Frutose-1,6-bifosfatase

28 3 Glicose-6-fosfato Glicose retículo endoplasmático de hepatócitos –Os Processos: hexoquinase Glicose-6-fosfatase

29 Características Consumo de energia 2 piruvatos, 4 ATP, 2 GTP, 2 NADH Pontos de entrada lactato, piruvato intermediários do CAC aminoácidos glicogênicos glicerol Acetil-CoA Não é usado na síntese de glicose Participa fornecendo energia Neoglicogênese

30 Regulação Recíproca Neoglicogênese Piruvato Oxaloacetato Glicose Acetil-CoA Energia Neoglicogênese CAC CTE Acúmulo Piruvato desidrogenase Piruvato carboxilase -oxidação

31 Regulação Recíproca Neoglicogênese Fosfofrutoquinase1Frutose-1,6-bifosfatase AMP ADP Citrato,ATP Frutose-2,6-bifosfato Frutose-6-fosfato PFK2FBPase2 Complexo FBPase2/PFK2 fosforilado Complexo FBPase2/PFK2 desfosforilado Proteína quinase AMPc Glucagon

32 Regulação Recíproca Neoglicogênese Fosfofrutoquinase1Frutose-1,6-bifosfatase Frutose-2,6-bifosfato

33 Síntese de Oligo e Polissacarídios Neoglicogênese Nucleotídios de açucares Intermediários comuns às vias de síntese Favorecem interações enzimáticas Marcam os açúcares destinados à síntese de polímeros Condensação + + NDP-açúcar-fosforilase Ex.: UDP-glicose

34 Síntese de Glicogênio Neoglicogênese Glicose ingerida Lactato Glicose-6-P Glicólise nos eritrócitos Neoglico- gênese

35 Neoglicogê nese

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39 4. Gliconeogênese A maioria dos tecidos consegue energia oxidando compostos como: açúcares, amac, ac graxos, etc. Alguns como o cérebro e as hemáceas só utilizam glicose. A glicose circulante é mantida constante no sangue por diversos mecanismos se síntese e degradação. GLICONEOGÊNESE: ocorre no fígado e consiste a síntese de glicose a partir de não carboidratos: Amac, glicerol e lactato

40 Gliconeogênese É o processo pelo qual sintetizamos glicose em nosso organismo a partir de piruvato ou lactato acumulado nos músculos e levado pelo sangue até o fígado. Forma-se a glicose que pode se polimerizar a glicogênio e se estoca no músculo. Via diferente da glicólise Apesar de terem várias reações em comum Enzimas regulatórias diferentes Regulação coordenada e recíproca

41 Características Consumo de energia 2 piruvatos, 4 ATP, 2 GTP, 2 NADH Pontos de entrada lactato, piruvato intermediários do CAC aminoácidos glicogênicos glicerol Acetil-CoA Não é usado na síntese de glicose Participa fornecendo energia

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43 3 Desvios 1) Piruvato a Fosfoenolpiruvato G 0 e G negativos (-31.4 e -16.7) –Os Processos: Entrada de piruvato na mitocôdria Conversão a oxaloacetato Produção de NADH 2 vias

44 3 Desvios 2) Frutose-1,6-bifosfato Frutose-6-fosfato Enzimas diferentes –Os Processos: Fosfofrutoquinase Frutose-1,6-bifosfatase

45 3 Desvios 3) Glicose-6-fosfato Glicose retículo endoplasmático de hepatócitos –Os Processos: Glicose-6-fosfatase hexoquinase

46 Energia 2 piruvato+ 6ATP +6H2O+2NADH glicose + 6ADP+6Pi+2NAD+ 2H 2 lactato + 6ATP +6H2O glicose + 6ADP+6Pi+4H

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