GLICONEOGÊNESE NEOGLICOGÊNESE NEOGLUCOGÊNESE

GLICONEOGÊNESE É a via de biossíntese de Glicose a partir de Piruvato (compostos aglicanos), obtido a partir de: - Lactato - Aminoácidos - Glicerol * Ocorre principalmente no fígado, excepcionalmente, ocorre no córtex renal. Rota essencial durante a fase de jejum. Produz glicose para ser lançada na circulação, mantendo a glicemia em níveis normais

LEMBRETE - 1: * A síntese de glicose é importante, pois esta é a única fonte de energia utilizada pelo cérebro, SN, eritrócitos, testículos, tecidos embriônicos e medula renal * A longo prazo, todos os tecidos também requerem glicose para outras funções, tais como a síntese da ribose dos nucleotídeos ou da porção carboidrato de glicoproteínas. Logo, para sobreviverem os organismos precisam ter mecanismos para manutenção dos níveis sanguíneos de glicose.

LEMBRETE - 2: Quando a concentração de glicose circulante vinda da alimentação diminui, o glicogênio hepático e muscular é degradado fazendo com que a glicemia volte a valores normais. Entretanto, o suprimento de glicose desses reservatórios não é sempre suficiente; entre as refeições e durante longos jejuns, ou após exercícios vigorosos, o glicogênio é depletado (consumido), situação que também ocorre quando há deficiência do suprimento de glicose pela dieta ou por dificuldade na absorção pelas células. Nessas situações, os organismos necessitam de um método para sintetizar glicose a partir de precursores não- carboidratos. Isso é realizado pela via chamada gliconeogênese, a qual converte piruvato e compostos relacionados de três e quatro carbonos em glicose.

LEMBRETE - 3: As modificações que ocorrem no metabolismo da glicose durante a mudança do estado alimentado para o estado de jejum são reguladas pelos hormônios insulina e glucagon. A insulina está elevada no estado alimentado e o glucagon se eleva durante o jejum. A insulina estimula o transporte de glicose para certas células (músculos e tecido adiposo) alterando também a atividade de enzimas-chave que regulam o metabolismo, estimulando o armazenamento de combustível. O glucagon contra-regula os efeitos da insulina, estimulando a liberação dos combustíveis armazenados e a conversão de lactato, aminoácidos e glicerol em glicose.

ETAPAS DA NEOGLICOGÊNESE 1° etapa: A reação que era catalisada pela piruvato quinase na glicólise passa a ser catalisada pela piruvato carboxilase e pela fosfoenolpiruvato carboxiquinase. O piruvato é transformado em oxaloacetato pela piruvato carboxilase. O oxaloacetato é convertido em fosfoenolpiruvato pela fosfoenolpiruvato carboxiquinase. O fosfoenolpiruvato é transformado em frutose-1,6- bisfosfato por enzimas participantes na glicólise, que catalisam reações reversíveis, podendo operar a via no sentido inverso.

ETAPAS DA NEOGLICOGÊNESE 2º etapa: Há a conversão da frutose-1,6-bisfosfato em frutose-6-fosfato. Esta reação é catalisada pela frutose- 1,6- bisfosfatase. 3º etapa: Nesta etapa faz-se a conversão de glicose-6- fosfato em glicose. O grupo fosfato ligado ao carbono 6 da glicose-6-fosfato sofre  hidrólise catalisada pela glicose-6-fosfatase. O produto dessa reação é a glicose não fosforilada que, assim, pode atravessar a membrana plasmática. A enzima glicose-6-fosfatase só ocorre no fígado e rins.

Reação Global: 2 Ácido pirúvico + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 6 H2O  Glicose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD + 2 H+

Envolvimento dos elementos LEMBRETE - 4 As enzimas atuantes neste processo correspondem às mesmas atuantes no processo glicolítico, com exceção das de atividades irreversíveis, diante disto temos: Envolvimento dos elementos GLICÓLISE GLICONEOGÊNESE Glicose Glicose-6-fosfato Hexoquinase Glicose-6-fosfatase Frutose-6-fosfato Frutose-1,6 bisfosfato Fosfofrutoquinase Frutose-1-bisfosfatase Fosfoenolpiruvato Piruvto Piruvatoquinase Piruvato-carboxilase

Compostos Precursores As três maiores fontes de carbono para a gliconeogênese em humanos são: lactato, glicerol e aminoácidos, particularmente alanina. . O lactato é produzido pela glicólise anaeróbica em tecidos como músculo em exercício ou hemácias, assim como por adipócitos durante o estado alimentado, sendo convertido em piruvato pela enzima lactato-desidrogenase. Glicerol é liberado das reservas adiposas de triacilglicerol e entra na rota gliconeogênica como diidroxiacetona fosfato(DHAP). Aminoácidos provém principalmente do tecido muscular, onde podem ser obtidos pela degradação de proteína muscular. Todos os aminoácidos, exceto a leucina e a lisina, podem originar glicose ao serem metabolizados em piruvato ou oxaloacetato. A alanina, principal aminoácido gliconeogênico, é produzida no músculo a partir de outros aminoácidos e de glicose.

Ciclo de Cori e de Alanina Dois ciclos importantes que dependem do processo de gliconeogênese: Ciclo de Cori ou via glicose-lactato-glicose- ocorre no músculo esquelético e nas hemácias. Consiste na oxidação de glicose em lactato, com posterior transporte desse produto para o fígado. É uma cooperação  metabólica entre músculos e fígado.

Ciclo de Cori Com um trabalho muscular intenso, o músculo usa o glicogênio de reserva como fonte de energia. Durante um curto período de intenso esforço físico, a distribuição de oxigênio aos tecidos musculares pode não ser suficiente para oxidar totalmente o piruvato. Nestes casos, a glicose é convertida a piruvato e depois a lactato, através da via da fermentação láctica, obtendo os músculos ATP, sem recorrer ao oxigênio. Este lactato acumula-se no tecido muscular e difunde- se posteriormente para a corrente sanguínea.

Ciclo de Cori Quando o esforço físico termina, o lactato é convertido a glicose através da gliconeogênese, no fígado. O indivíduo continua a ter uma respiração acelerada por algum tempo: o O2 extra consumido neste período promove a fosforilação oxidativa no fígado e, consequentemente, uma produção elevada de ATP. O ATP é necessário para a gliconeogênese, formando-se então a glicose a partir do lactato, e esta glicose é transportada de volta aos músculos para armazenamento sob a forma de glicogênio. Estrutura química do lactato na sua forma ácida.

Ciclo de Cori O ciclo evita que o lactato se acumule na corrente sanguínea, o que poderia provocar acidose láctica. Embora o sangue se comporte como uma solução tampão, o seu pH poderia diminuir (tornar-se-ia mais ácido) com um excesso de lactato acumulado. O ciclo é muito importante para manter a glicemia constante durante o período de elevada atividade física. Obs.: Ao contrário do que muitos pensam não é o acúmulo de lactato no músculo que causa dor e fadiga muscular. Os músculos são capazes de manter a carga de trabalho na presença de lactato se o pH for mantido constante.

QUESTONÁRIO 1. Quando ocorre o processo de neoglicogênese? 2. Quais as enzimas importantes neste processo? 3. Quando ocorre a ação do glucagon e qual a sua relação com a insulina? 4.Como e porque ocorre o processo de fermentação láctica? 5. Registre as dificuldades ainda persistentes por sua pessoa sobre este assunto.

VIA DAS PENTOSES-FOSFATO

VIA DAS PENTOSES-FOSFATO DESVIO DAS PENTOSES NOMENCLATURAS VIA DAS PENTOSES-FOSFATO DESVIO DAS PENTOSES VIA DAS HEXOSES MONOFOSFATO VIA DO FOSFOGLUCONATO

VIA DAS PENTOSES-FOSFATO *Esta via não é produtora de ATP, mas sim de NADPH *Esta via é reguladora da glicemia. *O NADPH é produzido durante a oxidação da glicose-6- P. Esta via é muito ativa em tecidos envolvidos na biossíntese de colesterol e de ácidos graxos (fígado, tecido adiposo, córtex adrenal, glândulas mamárias, hemácias). * Ocorre no citossol celular.

Funções da via das pentoses   a) Permite a combustão total da glicose em uma série de reações independentes do ciclo de Krebs; b) Serve como fonte de pentoses para a síntese dos ácidos nucleicos; c) Formar o NADPH extramitocondrial necessário para a síntese dos lipídeos d) Converter hexoses em pentoses e) Degradação oxidativa de pentoses  pela conversão a hexoses, que podem entrar para a via glicolítica. f) Agente redutor utilizado para biossíntese de ácidos graxos e esteroides (colesterol e seus derivados), bem como para a manutenção da integridade das membranas dos eritrócitos.

FASE OXIDATIVA 6-fosfogluconolactanase. fosfogluconato desidrogenase Ribose-5-p-isomerase Glicose-6-fosfato + 2 NADP+ + H2O ribose-5-fosfato + CO2 + 2NADPH + 2 H+

 As hemácias realizam este desvio metabólico de maneira exclusiva (não realiza a síntese de glicogênio, colesterol nem corpos cetônicos). A G6PD está associada ao GLUT 1 o que estimula a via das pentoses em grande escala permitindo que o NADPH formado mantenha a enzima glutationa redutase ativa e, em consequência, o ferro do grupamento heme é reduzido. Este fato permite que a hemoglobina transporte o oxigênio de maneira reversível onde o ferro liga-se ao O2 por atração eletrostática e não por ligação covalente, que aconteceria na ausência da glutationa-redutase.

Questionário 1. Qual a importância desta via? 2. Porque ela é nominada como desvio? 3.Qual a diferença entre as fases oxidativas e não oxidativas? 4. Quais as dúvidas persistentes no conteúdo apresentado?