Biossíntese de Carboidratos

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Biossíntese de Carboidratos 
 Como fonte de energia; 
 Como moléculas estruturais - celulose; 
 Para reconhecimento de outras 
biomoléculas quando associadas a 
proteínas de membrana – 
reconhecimento celular. 
 Proveniente de CO2 – fotossíntese; 
 Através de precursores de moléculas 
orgânicas já sintetizadas; 
 Interconversão de carboidratos. 
Vias metabólicas opostas. A Glicólise é uma via 
de degradação da glicose. Já a 
Gliconeogênese é uma via de síntese de 
glicose. 
Compartilham 7 reações – reversíveis. 
A Gliconeogênese é a reversão da Glicólise 
com 3 desvios. 
 
Variações da energia livre das reações 
glicolíticas nos eritrócitos 
Formação do fosfoenolpiruvato (PEP) a 
partir do piruvato. 10ª reação da glicólise. 
Reação inicia por meio da ação da Piruvato 
Carboxilase. 
 Se a via começar pelo piruvato 
(3C), este entra na mitocôndria, 
ganha carbono, forma o oxaloacetato 
(4C) pela piruvato carboxilase, que é 
uma enzima mitocondrial 
reguladora. Ainda na mitocôndria, o 
oxaloacetato é transformado em 
malato por meio do ganho de H+, 
que vem do NADH. 
Carboidratos são sintetizados: 
 
Três formas gerais de biossíntese de carbo. 
 
Glicólise e Gliconeogênese 
 
Primeiro Desvio 
 
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 O malato sai da mitocôndria e é 
novamente transformado em 
oxaloacetato, perdendo H. Isso tudo é 
necessário porque a 6ª reação da 
glicólise produz NADH e é reversível, 
ou seja, quando ela funciona ao 
contrário, para a gliconeogênese, 
ela gasta NADH. 
 
 Por outro lado, se a gliconeogênese 
se inicia com o lactato, vindo do 
exercício físico anaeróbico para o 
fígado, onde será transformado em 
piruvato, não há formação de 
malato. 
 Ocorre a mesma fermentação que 
ocorre na fermentação lática, 
através da mesma enzima, a lactato 
desidrogenase. Se ela funcionar no 
sentido da fermentação, de piruvato 
para lactato, há a formação de 
NAD+, e se funcionar no sentido da 
gliconeogênese, de lactato para 
piruvato, há consumo de NAD+ e 
produção de NADH. 
 Quando se começa pelo lactato na 
1ª reação já ocorre a produção de 
NADH no citosol e aí não há 
necessidade de formar malato. 
Local onde o fosfoenolpiruvato é produzido: no citosol 
no caso de começar pelo piruvato e na mitocôndria, no 
caso de começar pelo lactato. 
 
Conversão de Frutose-1,6-bifosfato a 
Frutose-6-fosfato. 3° reação de glicólise. 
 Realizada pela enzima 
fosfofrutoquinase 1 (PFK1), que 
adiciona fosfato ao carbono 1 da 
frutose 6-fosfato, formando a frutose 
1,6-bifosfato. Ela tira o fosfato do ATP 
e forma o ADP. 
 
 Quando se está na via glicogênica e 
se chega a frutose 1,6-bifosfato, é 
preciso transformá- la em frutose 6-
fosfato, mas não se pode usar a 
PFK1, pois esta é irreversível, então, 
é necessário um desvio, ou seja, outra 
enzima que faça isso. 
 
 Para transformar frutose 1,6-bifosfato 
em frutose-6-fosfato, é preciso retirar 
um fosfato do carbono 1 e liberá-lo 
como fosfato inorgânico livre. A 
enzima que realiza essa reação é a 
frutose 1,6-bifosfatase (segunda 
enzima reguladora da 
gliconeogênese). 
Conversão Glicose-6-fosfato em Glicose. 
 Irá desviar a hexoquinase, 
responsável pela 1ª reação da 
glicólise, que adiciona um fosfato à 
glicose formando glicose-6-fosfato. 
Sendo assim, para realizar a 
gliconeogênese é preciso retirar o 
fosfato e liberá-lo como fosfato 
inorgânico. 
Segundo Desvio 
 
Terceiro Desvio 
 
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 A importância de retirar o fosfato da 
glicose-6-fosfato e formar glicose é 
permitir que a glicose saia da célula. A 
enzima que realiza essa reação da 
gliconeogênese é a glicose-5-
fosfatase. 
Precursores da Glicose: 
 
Lactato 
Alanina – do ciclo da alanina 
Qualquer α cetoácido do catabolismo de 
aminoácidos 
Intermediários da glicólise 
Intermediários do Ciclo de Krebs 
Propionil-CoA resultante da degradação de 
ácidos graxos de n° ímpar de carbonos 
Glicerol – proveniente da degradação de 
lipídeos 
 
Ácidos graxos e Aminoácidos cetogênicos não 
são precursores para Glicose. 
A Glicólise e a Gliconeogênese ocorrem na 
mesma célula. 
No entanto, as duas vias NÃO ocorrem 
simultaneamente. 
Se isto ocorresse, haveria um gasto de 
energia inútil. 
A regulação do funcionamento das duas vias 
é feita pelo ATP e seu derivado (AMP) que 
atuam em enzimas alostéricas e por frutose 
2,6 bisfosfato. 
A Fosfofrutoquinase (Glicólise) é inibida por 
ATP e estimulada por AMP. 
A Frutose 1,6-bisfosfatase (Gliconeogênese) 
é inibida por AMP. 
 
Vegetais usam a gliconeogênese para 
sintetizar carbo como fontes de energia; 
Sementes oleaginosas em fase de 
germinação utilizam ácidos graxos e 
sintetizam pela via do glioxilato glicose, 
frutose e sacarose. - acontece em organelas 
especializadas denominadas glioxissomos. 
Fontes de Carbono para a Gliconeogênese 
 
Controle da Glicólise e Gliconeogênese 
 
Balanço Energético da Gliconeogênese 
 
Sementes em germinação 
 
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Transforma glicose em glicogênio; 
Ocorre principalmente no fígado e no tecido 
muscular esquelético; 
No fígado funciona como reservatório para o 
suprimento sanguíneo e outros tecidos; 
No músculo é hidrolisado a glicose e utilisado 
na glicólise para produção de energia. 
O ponto inicial da síntese é a glicose-6- fosfato; 
A glicose-6-fosfato é convertida em glicose-1- 
fosfato pela fosfoglicomutase; 
O substrato para a síntese do glicogênio é a 
UDP-glicose. 
 
Apresenta a sequência de UDP-glicose que 
forma o glicogênio, possui uma extremidade 
iniciadora chamado glicogenina. A medida 
que a cadeia linear cresce (α1-4), ela é 
clivada e formam ramificações(α1-6). 
Biossíntese do Glicogênio - Glicogênese 
 
Formação de um nucleotídeo de açúcar 
 
Alongamento de uma cadeia do glicogênio 
pela glicogênio sintase 
 
Biossíntese do amido