Metabolismo dos Glicídios

Roteiro da Aula Roteiro da Aula 1. Visão Geral do Metabolismo da Glicose 2. Fosforilação da Oses 2.1 Fosforilação da Glicose 2.2 Fosforilação da Galactose 2.3 Fosforilação da Frutose 3. Interconversão da Oses 2.1 Destino da frutose 1 fosfato 2.2 Correlações clínicas 2.3 Galactosemia

Glicose Amino ácidos Ácidos Graxos 2 ATP Piruvato Acetil CoA Ciclo de Krebs CO2 ATP GTP CO2 2H+ + 2 e- Fosforilação oxidativa (Cadeia Respiratória 11 ATP

Metabolismo da Glicose Glicogênio Glicogenólise Glicogênese Glicose 1 Fosfato Ribose 5 Fosfato Glicose Glicose 6 Fosfato Ciclo das Pentoses Ácidos Graxos Glicólise Lipogênese Lactato Piruvato Citrato Gliconeogênese Acetil CoA Ciclo de Krebs Aminoácidos Oxaloacetato

Transportadores de Glicose Isoformas Tecidos Propriedades GLUT 1 Hemáceas, Rins Cérebro (BHE) GLUT 2 Fígado Km 15 mM Cél.  pâncreas Alta atividade GLUT 3 Neurônios, placenta Km 1 mM GLUT 4 Tecido adiposo Captação de Músculo esquelético Glic mediada Coração por insulina GLUT 5 Int. Delgado, Rins Transportador Músculo Esq., Adipósito de Frutose Cérebro

Metabolismo da Glicose nos eritrócitos = GLUT-1 Glicose Pentose Fosfato Glicose 6 Fosfato (2) Lactato- (2) H+

Metabolismo da Glicose nas células do tecido cerebral = GLUT- 3 Glicose Pentose Fosfato Glicose 6 Fosfato ( 4) CO2 NADPH (2) Piruvato (2)CO2 C.K (2) Acetil CoA

Metabolismo da Glicose nas células do tecido adiposo = GLUT- 4 insulina Glicose Pentose Fosfato Glicose 6 P Glicogênio NADPH (2) Piruvato (2)CO2 (2) Acetil CoA Gordura

Metabolismo da Glicose nas células do tecido muscular e cardíaco = GLUT- 4 insulina Glicose Pentose Fosfato Glicose 6 P Glicogênio NADPH (2) Piruvato (2) Lactato- (2) H+ (2)CO2 (2) Acetil CoA ( 4) CO2 C.K

Metabolismo da Glicose nas células do tecido hepático = GLUT-2 Glicose Glicose Pentose Fosfato Glicose 6 P Glicogênio NADPH (2) Piruvato Glicuronídeos (2) Lactato- (2) H+ (2)CO2 (2) Acetil CoA ( 4) CO2 Gordura C.K

Fosforilação das Oses

Fosforilação das oses As oses fisiológicas glicose, frutose e galactose, após a absorção chegam ao fígado através da veia porta onde são previamente fosforiladas antes de iniciar o seu metabolismo.

Fosforilação das oses A fosforilação consiste na transferência de um fosfato do ATP, para a ose, formando assim um éster fosfórico.

Enzimas que Fosforilam a Glicose Hexoquinase I Hexoquinase II Hexoquinase I e II Hexoquinase III Hexoquinase IV ou Glicoquinase Cérebro e Rins Músculo esquelético Fígado Diversos Tecidos Fígado e células -pâncreas

Fosforilação da Glicose ATP ADP Glicose Glicose-6-P hexoquinase glicoquinase

Enzimas que Fosforilam a Glicose A Hexoquinase I é encontrada no cérebro e nos rins, a Hexoquinase II no músculo esquelético, a Hexoquinase I e II no fígado, a Hexoquinase III em diversos tecidos, e a Hexoquinase IV ou Glicoquinase somente no fígado.

Enzimas que Fosforilam a Glicose As Hexoquinases I, II e III fosforilam a glicose, frutose e manose; são inibidas pelo produto. A hexoquinase I tem um Km para a glicose igual a 0,01mM (0,18 mg% de glicose)

Enzimas que Fosforilam a Glicose A Hexoquinase IV (Glicoquinase) é específica para a glicose. Tem um Km para a glicose igual a 20 mM (360 mg% de glicose). Não sofre inibição pelo produto. A sua síntese pode ser induzida pela insulina e tiroxina (ratos).

Estas enzimas são ativadas por : Mg +2

Fosforilação da Galactose ATP ADP Galactose Galactose-1- P galactoquinase

Deficiência da Galactoquinase galactosúria acúmulo de galactitol NADPH + H+ NADP+ Galactitol Galactose Aldose redutase Causa catarata

Fosforilação da Frutose ATP ADP Frutose-6-P Frutose-1-P hexoquinase frutoquinase Frutose

Fosforilação da Frutose Hexoquinase baixa afinidade pela Frutose maior afinidade pela Glicose saturada em concentrações normal de Glicose na célula Frutoquinase específica para Frutose encontrada no fígado, rim e intestino delgado Km baixo no fígado

Frutosúria Essencial Carência de frutoquinase Condição benigna e assintomática Acúmulo de frutose na urina

Interconversão de Oses

Interconversão de Oses Oses fisiológicas: glicose, frutose e galactose glicose utilizada como fonte de energia pela maioria das células do organismo espermatozóides metabolizam a frutose.

Interconversão de Oses O fígado é o órgão encarregado de transformar a galactose e a frutose em glicose e distribuir esta ose para os outros tecidos onde será utilizada como fonte de energia.

Interconversão de Oses Fígado Tecidos Galactose ATP CO2 H2O Glicose Glicose Frutose Sangue

Interconversão de Oses Glicogênio Galactoquinase Gal Glic Frut Gal-1-P Glic-1-P Hexoquinase Glic-6-P Glicose Pin Hexoquinase Frut-6-P Fruto- quinase Ciclo das Pentoses Frut-1-P Glicólise Ciclo de Krebs(ATP,CO2,H2O)

Metabolismo da Frutose Frut-6-P Gli-6-P Frut-1-P P- Diidroxiacetona Gliceraldeído Glicerol desidrogenase Gliceraldeído 3 P Glicerol quinase Glicerolfosfato desidrogenase Frut-1,6-BiP Fosfato de Glicerol Glicólise Ciclo de Krebs(ATP,CO2,H2O)

Isomerização de Frutose 6 fosfato CH2-OH CO C-H C-OH CH2 -O-P HO- H- CHO C- OH C-H C-OH CH2 -O-P HO- H- H - Fosfohexoisomerase ou Fosfoglicoisomerase Mg2+ frut-6-P glic-6-P Glicólise

Destino da Frutose 1 Fosfato Frut 1 P Diidroxiacetona P Aldolase B Gliceraldeído Quinase Álcool Desidrogenase Glicólise Glicerol Triacilglicerois Fosfoglicerídios

Metabolismo da Frutose Deficiência da Frutoquinase Erro metabólico benigno retidos 90% da Fru ingerida e excretado 10% na urina Deficiência da Aldolase da Fru1P Acúmulo de Fru 1 P Depleção de Pin e ATP Fígado Danos às células: gradientes iônicos lise osmótica Hepatomegalia, icterícia, hemorragia e doença renal Doenças autossômicas recessivas raras

Intolerância Hereditária À Frutose Deficiência de Aldolase B Fígado, cortex renal e intestino delgado Acúmulo de Fru 1 P Depleção de Pin e ATP Hepatomegalia, icterícia, hemorragia e doença renal

Conversão Glicose/Frutose Gal-1-P Glicogênio Glic-1-P Fosfoglicomutase Glic-6-P Fosfohexoisomerase ou glicoisomerase Frut-6-P

Reação catalisada pela Fosfoglicomutase Glic-1-P Glic-1,6-P C1 C6 Glic-6-P C6 C1 Glic-1,6-P C6 C1 Fosfoglicomutase

Galactose Glicose Gal-1-P Glic-1-P Glic-6-P UDPG UDPGal Fosfogliceromutase Gal-1-P Glic-1-P Glic-6-P Fosfogalactouridil transferase UDPG UDPGal Glicosil-4-epimerase

Galactosemia

Galactosemia Galactosemia é a deficiência hereditária de fosfogalactouridil transferase.

Galactosemia A galactose não é metabolizada. Aumento da conc. intra-hepática de Gal-1-P (efeito tóxico). Galactosúria. Catarata (galactiol no cristalino) Retardo mental. O acúmulo de Gal-1-P nos tecidos talvez iniba a desidrogenase da Glic-6-P causando transtornos no C. P..

Diagnóstico da Galactosemia Determinação da atividade da fosfogalactouridiltransferase nas hemácias. Pesquisa de glicídios redutores na urina. Identificação de galactose na urina.

Via secundária do metabolismo da Galactose

Via secundária do metabolismo da Galactose Não existe na criança. A via metabólica é ativa no adulto. Enzimas: UDPGal pirofosforilase Glicosil-4-epimerase Pirofosfatase

Via secundária do metabolismo da Galactose Glicosil-4 epimerase Gal-1-P PP UDPGal UDPG Pirofosfatase UTP 2 Pin UDPGal pirofosforilase

Via secundária do metabolismo da Galactose Esta via metabólica explica a maior tolerância dos adultos galactosêmicos à galactose. Esta via é seis vezes menos ativa do que a catalisada pela transferase, deste modo os adultos galactosêmicos devem se abster de galactose na alimentação.

As pessoas deficientes em fosfogalactouridiltransferase podem sintetizar compostos portadores de galactose (lactose) por uma reação catalisada pela glicosil-4-epimerase. UDPG UDPGal UDP Glicose Lactose