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Metabolismo de carboidratos Maria Victória Z V Racanicchi Metabolismo de carboidratos CARBOIDRATOS • 60 a 70% da ingestão calórica • Principal substrato oxidável para a maioria dos organismos • Essencial para o funcionamento do cérebro e das hemácias • Oxidação total da glicose a CO2: 36- 38 ATPs DIGESTÃO DIGESTÃO DE AMIDO Amido -> (pela amilase salivar) polissacarídeos menores (alfa-dextrina) -> (pela amilase pancreática) oligossacarídeos (maltose, isomaltose -> (por glicoamilase) glicose DIGESTÃO DE DISSACARÍDEOS • Sacarose -> (por sacarase) glicose + frutose • Lactose -> (por lactase) glicose + galactose • Os dissacarídeos são hidrolisados nas células digestivas na borda em escova da membrana intestinal (microvilosidades) GLICOSE • Substrato universal para as células humanas • É o principal açúcar da dieta • O cérebro usa quase que exclusivamente glicose como combustível • Hemácia usa exclusivamente glicose • A glicose proveniente do alimento será transportada pelo sangue para todas as células -> solúvel TRANSPORTE DE GLICOSE SGLT (Transportadores dependentes de Na+ -> transporte ativo secundário - Cotransportadores de Na+ e glicose - O transporte de glicose esta acoplado a entrada de sódio - Limitados as células intestinais (SGLT1) e rins (SGLT 1 e 2) - Apresenta um Km entre 0,2-0,5 mm para glicose Glut: glucose transporter -> transporte por permeasse (difusão facilitada) - Família de Glut: vários membros - Diferenças entre os Gluts: tecido e cinética de transporte -> distribuição diferente no organismo Glut 1 -> expresso em células com função de barreira Apresenta alta afinidade Glut 2 -> sensor de glicose no pâncreas Apresenta baixa afinidade Glut 3 -> principal transportador cerebral Apresenta alta afinidade Glut 4 -> transportador sensível a insulina Apresenta alta afinidade BARREIRA HEMATOENCEFÁLICA É um grupo de células que controla a entrada de moléculas no sistema nervoso central (cérebro e medula espinal) GLUT 2 – CÉLULAS BETA PÂNCREAS 1. Hiperglicemia: glut 2 (alto Km) capta glicose do sangue 2. A glicólise produz ATP, (aumenta ATP/ADP) 3. Ocorre o fechamento dos canais de KATP sensíveis 4. Aumento do K+ interno, despolariza a membrana 5. Ativa a entrada de Ca+2 6. Ativa a exocitose dos grânulos de insulina ATIVAÇÃO DO GLUT 4 1. A ligação da insulina ao seu receptor ativa a enzima tirosina quinase 2. Fosforila a proteína IRS que ativa a fosfoinositol quinase 3. A reação catalisada por enzima leva a migração da vesículas de Glut 4 para a membrana (exocitose) FOSFORILAÇÃO DA GLICOSE • A glicose entra na célula transportado pelo GLUT • A fosforilação da glicose impede que ela saia da célula • Depois a glicose 6-P pode seguir diferentes vias metabólicas METABOLISMO DO CARBOIDRATO Principais vias: • Glicólise • Desvio das pentoses • Glicogênese e glicogenólise • Gliconeogênese GLICÓLISE (VIA GLICOLÍTICA) • Oxidação da glicose a piruvato • Ocorre no citosol de todas as células • Rendimento líquido: 2 ATPs, 2 NADHs e 2 piruvatos FASE PREPARATÓRIA 1ª reação- fosforilação (gasta ATP), irreversível 2ª reação- isomerização 3ª reação- fosforilação (gasta ATP), irreversível ENZIMA PFK1 • Tetrâmero: cadeias L (fígado) e M (musculo) • Importante enzima para o controle da glicólise • Fígado: L4 • Musculo: M4 • Outros tecidos: M3L, M2L2, ML3 4ª reação- quebra do anel 5ª reação – isomerização RESUMO DA FASE PREPARATÓRIA 1 glicose (6C) -> 2 gliceraldeído 3-P (3C) • 5 reações sendo 2 irreversíveis e 3 reversíveis • Gasta 2 ATP • Reações de fosforilação: 1 e 3 • Reações de isomerização: 2 e 5 • Reação de quebra: 4 FASE DO PAGAMENTO • São 2 gliceraldeído 3-P (todas as etapas serão multiplicadas por 2) 7ª reação – desfosforilação (produz ATP) 8ª reação – troca de posição do fosfato 9ª reação – desidratação 10ª reação – desfosforilação (produz ATP) RESUMO DA FASE DE PAGAMENTO 2 gliceraldeído 3-P (3C) -> 2 piruvatos (3C) • 4 reações reversíveis e 1 irreversível (10) • Produção de 2 NADH e 4 ATP • Uma reação de oxidação (6) -> produz NADH • 2 reações de desfosforilação (7 e 10) -> produz ATP RESUMO DA GLICÓLISE • Consome 1 glicose + 2 ATP + 1 NAD • Produz 4 ATP • 2 NADH = 4 ou 6 ATP • Total: 6 ou 8 ATP METABOLISMO DE OUTROS CARBOIDRATOS • Os outros são transformados em intermediários da glicólise • Manose-> frutose 6-P • Galactose -> UDP-Gal -> Glicose 1-P - > Glicose 6-P • Frutose -> frutose 1-P -> DHAP + G3P • Frutose -> frutose 6-P -> frutose 1,6 bi-P A glicólise não é o fim
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