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Medicina nove de julho – 2° semestre @ray.medd - Desvio da via glicolítica: a via das pentoses é um dos três possíveis destinos que a glicose- 6-fosfato pode seguir, além da via glicolítica e gliconeogênese. - Produtos: formação de ribose-5-fosfato e NADPH Glicose 6-fosfato + 2 NADP+ + H2O → ribulose 5-fosfato + 2 NADPH + 2 H+ + CO2 - Utilidade: redução de NADP+ e produção de ribose-5-fosfato *Função do NADPH: fonte energética em reações anabólicas - Destino da ribose-5-fosfato: Constituinte dos nucleotídeos que vão compor os ácidos nucleicos e de muitas coenzimas como o ATP, NADH, FADH2 e coenzima A. ETAPAS DA VIA DAS PENTOSES 1. Etapa oxidativa É catalisada por desidrogenases especificas, na presença de NAPD+, que levam a conversão de glicose-6-fosfato em ribulose-5-fosfato e CO2. A conversão de NAPD+ a NADPH é IRREVERSÍVEL graças a reação catalisada pela enzima lactonase. Glicose-6-fosfato + NADP+ + H2O → Ribulose- 5-fosfato + 2 NAPDH + 2H+ + CO2 2. Etapa não-oxidativa A partir da ribulose-5-fosfato, ocorre a formação de ribose-5-fosfato por ação de uma isomerase, OU formação da xilulose-5-fosfato por ação de uma epimerase. Três moléculas de ribulose-5-fosfato são necessárias para esta etapa: duas moléculas darão origem á xilulose-5-fosfato e a outra formará a ribose-5-fosfato. Todas as reações desta etapa são REVERÍVEIS, permitindo a livre interconverção de açúcares diferentes. REGULAÇÃO DA VIA DAS PENTOSES A regulação desta via se dá principalmente pela enzima marca-passo da rota, que é a glicose-6- fosfato desidrogenase. Quando a relação ATP/ADP é baixa e a relação NADPH/NADP é alta, a glicose tenderá a ser degrada na via glicolítica (produzindo ATP) e a síntese de ácidos graxos será inibida, assim como a via das pentoses. Por outro lado, quando a relação ATP/ADP é alta e a NADPH/NADP é baixa, a via glicolítica ficará inibida enquanto a via de formação de ácidos graxos é favorecida, havendo maior Medicina nove de julho – 2° semestre @ray.medd consumo de NADPH, impedindo que este iniba as desidrogenases. - A via das pentoses também é estimulada quando a glicemia está alta. Altos níveis de insulina aumenta a permeabilidade da glicose no tecido adiposo e, no fígado, intensifica a síntese de glicoquinase. Essas condições propiciam a síntese de ácidos graxos, também estimulada pela insulina. - As etapas oxidativa e não-oxidativa da via das pentoses podem ser reguladas separadamente, como por exemplo: • Em situações em que há necessidade tanto de NADPH quanto de ribose-5-fosfato, predomina- se a etapa oxidativa da via. • Em alguns tecidos como no músculo, que não se encarregam de vias redutoras embora necessitem de ribose-5-fosfato para a síntese de nucleotídeos, pode ocorrer da necessidade de ribose-5-fosfato estar maior que a de NADPH. Nesse caso, a etapa oxidativa não é acionada, e a ribose-5-fosfato é obtida pela glicólise a partir da frutose-6-fosfato e gliceroaldeído-3-fosfato. • Em tecidos com alta produção de ácido graxo, por outro lado, a demanda de NADPH pode estar maior do que a de ribose-5-fosfato, de modo que esta, obtida na etapa oxidativa, é convertida a gliceroaldeído-3-fosfato e frutose- 6-fosfato na etapa não-oxidativa. A frutose-6- fosfato pode retornar à via das pentoses quando convertida à glicose-6-fosfato, enquanto o gliceroaldeído-3-fosfato pode originar glicerol-3- fosfato, utilizado na estratificação de ácidos graxos e formação de triacilgliceróis. Seu excedente é, então, conduzido para a via glicolítica. GLUTATIONA Estrutura na sua forma oxidada. - Função: é o redutor mais imediato dos processos celulares, atuando na eliminação de radicais livres como o peroxido de hidrogênio (H2O2) e peróxidos orgânicos formados em muitos processos oxidativos, em especial nas hemácias – ação catalisada pela enzima glutationa peroxidase. Também é a responsável pela manutenção de íons de ferro das hemoglobinas no estado oxidativo 2+, possibilitando a ligação da hemoglobina ao oxigênio. - Síntese: A glutationa é sintetizada no fígado em dois passos, catalisados pela γ- glutamil-cisteina-sintetase e pela glutationa- sintetase. A GSH é distribuída, através da circulação sanguínea, para todos os tecidos. A degradação da GSH e GSSG nos seus aminoácidos ocorre ao nível extracelular e, especialmente, ao nível renal, numa reação catalisada pela γ-glutamiltranspeptidase e pela cisteinil-glicina-dipeptidase. A glutationa ajuda na desintoxicação de antidepressivos e benzodiazepinas. Para ter sua plena função, a glutationa precisa estar em sua forma reduzida. Os grupos SH de duas moléculas de glutationa são oxidados, constituindo o grupo S-S chamada de glutationa dissulfeto. A sua restauração para a forma ativa (reduzida) se dá na presença do NADPH formado na via das pentoses por ação da enzima glutationa-redutase. Medicina nove de julho – 2° semestre @ray.medd DEFICIÊNCIA DE G6PD A enzima glicose-6-fosfato desidrogenase tem o importante papel de produzir NADPH ao catalisar a primeira reação da via das pentoses. O NADPH, por sua vez possibilita que a glutationa volte á sua forma reduzida, protegendo as membranas celulares contra a ação deletéria de radicais livres. A deficiência de glicose-6-fosfato desidrogenase é uma doença recessiva ligada ao cromossomo X. em pacientes portadores da deficiência, a produção de NAPH fica diminuída e detoxificação de radicais livres, como o H2O2 é inibida, visto que a glutationa não voltara a sua forma reduzida. De modo geral, a deficiência é assintomática e só demonstra sintomas quando associadas a condições (como infecções) e/ou drogas (antimaláricos, sulfametoxazol, azul de toluidina) que aumentam a tensão oxidativa (peróxidos) que já é característica na deficiência da enzima. primaquina, um medicamento antimalárico introduzido em 1926 Quando o paciente entra em contato com alguma substância que induz um estresse oxidativo, se instala um quadro de anemia hemolítica resultante da oxidação do DNA e de proteínas e peroxidação de lipídios com consequente rompimento da membrana dos eritrócitos.
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