Metabolismo 7 - Destinos Metabólicos da Glicose: Gliconeogênege, Ciclo de Cori e Via das Pentoses

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Gliconeogênese 
Consiste na síntese de glicose a partir de precursores que não são carboidratos , principalmente 
compostos de três carbonos como o lactato, o piruvato e o glicerol, assim como certos aminoácidos, sendo 
que, nos mamíferos, esse processo ocorre principalmente no fígado , e em menor extensão no córtex renal 
e nas células epiteliais que revestem internamente o intestino delgado. Três etapas irreversíveis na glicólise 
são contornadas por reações catalisadas pelas enzimas gliconeogênicas: 
 
Conversão de Piruvato em Fosfoenolpiruvato (1º contorno) 
A fosforilação do piruvato é alcançada por uma sequência de reações de desvio que, em eucariotos, requer 
enzimas existentes tanto no citosol como nas mitocôndrias. Existem duas vias possíveis para essa 
conversão: uma via predominante quando piruvato e a alanina são os precursores glicogênicos, e uma 
segunda via, que predomina quando o lactato é o precursor glicogênico. 
 
Piruvato/Alanina → PEP 
- o piruvato é primeiro transportado do citosol para a mitocôndria. 
- há a carboxilação do piruvato em oxalacetato, por meio da 
piruvato-carboxilase, uma enzima mitocondrial que requer a 
coenzima biotina, converte o piruvato a oxaloacetato. 
- como a membrana mitocondrial não tem transportador para o 
oxaloacetato, antes de ser exportado para o citosol o oxaloacetato 
deve ser reduzido a malato pela 
mitocondrial-malato-desidrogenase, com o consumo de NADH. 
- o malato deixa a mitocôndria por meio de um transportador 
específico e, no citosol, é reoxidado a oxaloacetato, com a 
produção de NADH citosólico. 
- o oxaloacetato é fosforilado por meio da doação de um grupo 
fosforil do GTP, sendo então convertido a PEP, em uma reação 
dependente de Mg. 
 
Lactato → PEP 
- conversão de lactato em piruvato com geração de NADH. 
- o piruvato produzido na reação da lactato-desidrogenase é transportado para a mitocôndria, sendo 
convertido a oxalacetato pela piruvato-carboxilase. 
- esse oxaloacetato, no entanto, é convertido diretamente a PEP , que então é transportado para fora da 
mitocôndria para dar continuidade à via gliconeogênica 
 
Conversão de Frutose-1,6-Bifostato a Frutose-6-Fosfato (2º contorno) 
Ocorre a fosforilação da frutose-6-fosfato pela PFK-1 por meio de uma reação de hidrólise. 
 
Conversão de Glicose-6-Fosfato em Glicose (3º contorno) 
Ocorre a desfosforilação da glicose-6-fosfato, por meio de uma hidrólise, para formar a glicose. Essa reação é 
catalisada pela glicose-6-fosfatase, enzima dependente de Mg, mineral encontrada somente no retículo 
endoplasmático de hepatócitos, de células renais e das células epiteliais do intestino delgado. 
 
Saldo 
Para cada molécula de glicose formada a partir do piruvato, 6 grupos fosfato de alta energia são consumidos, 
(4 na forma de ATP e 2 na forma de GTP). Além disso, 2 moléculas de NADH são necessárias para a 
redução de duas moléculas de 1,3-bifosfoglicerato. 
 
 
Via das Pentoses-Fosfato 
A glicose-6-fosfato (primeiro produto da glicólise) tem outros destinos catabólicos , que levam a produtos 
especializados, como as pentoses-fosfato e o NADPH , necessários para a célula. Células que se dividem 
rapidamente (medula óssea, da pele e da mucosa intestinal), utilizam a pentose ribose-5-fosfato para fazer 
RNA, DNA e coenzimas como ATP, NADH, FADH2 e coenzima A. Já em outros tecidos, o produto essencial 
da via das pentoses-fosfato não é pentose, mas o doador de elétrons NADPH, necessário para as reduções 
biossintéticas ou para contrapor os efeitos deletérios dos radicais de oxigênio. 
 
Fase Oxidativa 
Ocorre a oxidação da glicose-6-fosfato, com formação de um 
NADPH, sendo que, posteriormente, essa molécula sofre 
sofre oxidação e descarboxilação para formação da 
ribose-5-fosfato. O resultado líquido é a produção de NADPH, 
agente redutor para as reações biossintéticas, e 
ribose-5-fosfato , precursor para a síntese de nucleotídeos. 
 
Fase Não-Oxidativa 
Em tecidos que requerem principalmente NADPH (eritrócitos 
e células da córnea e cristalino) , as pentoses-fosfato 
produzidas na fase oxidativa da via são recicladas em 
glicose-6-fosfato. Nessa via, uma série de rearranjos dos 
esqueletos de carbono permitem a oxidação contínua de 
glicose-6-fosfato com produção de NADPH e, por fim, 
levam à conversão de glicose-6-fosfato a seis CO2, sendo que 
duas enzimas exclusivas da via das pentoses-fosfato agem 
nessas interconversões: a transcetolase e a transaldolase. 
 
 
 
Ciclo de Cori - Os Músculos usam ATP para Trabalho Mecânico (Lehninger, cap.23) 
O músculo esquelético pode usar ácidos graxos livres, corpos cetônicos ou glicose como combustíveis, 
dependendo do grau de atividade muscular. Existem duas classes gerais de tecido muscular, que diferem no 
papel fisiológico e na utilização de combustível: 
- O músculo de contração lenta (músculo vermelho), 
proporciona tensão relativamente baixa, mas é altamente 
resistente à fadiga, produzindo ATP pelo processo de 
fosforilação oxidativa , de forma lenta, mas estável. 
- O músculo de contração rápida (músculo branco), tem 
menos mitocôndrias e um suprimento menor de vasos 
sanguíneos do que o músculo vermelho, mas pode 
desenvolver grande tensão de forma rápida. O músculo 
branco entra em fadiga com mais rapidez porque, quando em 
atividade, usa ATP mais rapidamente do que pode repor. 
 
Fermentação Láctica 
Nos músculos de contração rápida em atividade máxima, a demanda por ATP é tão grande que o fluxo 
sanguíneo não consegue fornecer O2 e combustíveis com a rapidez necessária para gerar quantidade 
suficiente de ATP somente pela respiração aeróbia. Nessas condições, o glicogênio armazenado no músculo 
é degradado em lactato por fermentação . O ATP produzido nessas reações é usado para a 
gliconeogênese (no fígado) a partir do lactato, que foi transportado dos músculos pelo sangue, assim, a 
glicose formada retorna aos músculos para repor seus estoques de glicogênio, completando o ciclo de Cori. 
★ O uso da glicose sanguínea e do glicogênio do músculo como combustíveis para a atividade muscular é 
muito incrementado pela secreção de adrenalina , que estimula tanto a liberação de glicose a partir doglicogênio hepático como a degradação de glicogênio no tecido muscular. 
 
A via total glicose → lactato → glicose constitui o ciclo de Cori: 
Músculos extremamente ativos usam o glicogênio como fonte de 
energia, gerando lactato via glicólise. Durante a recuperação, 
parte deste lactato é transportada para o fígado e convertida em 
glicose via gliconeogênese. Esta glicose é liberada no sangue e 
retorna ao músculo para repor seus estoques de glicogênio. 
 
Creatinina 
O músculo esquelético, contudo, tem outra fonte de ATP, a 
fosfocreatina , que regenera ATP rapidamente a partir de ADP 
pela reação da creatina-cinase. Durante períodos de contração 
ativa e glicólise, esta reação ocorre predominantemente no 
sentido da síntese de ATP, já durante a recuperação do esforço, a 
mesma enzima sintetiza novamente a fosfocreatina a partir de 
creatina e ATP.