Resumo 7 Bioquímica II - Via das pentoses fosfato e gliconeogênese

Prévia do material em texto

Universidade Estadual do Norte Fluminense - Darcy Ribeiro
Licenciatura em Ciências Biológicas - Bioquímica II
Resumo Aula 7 - Via das pentoses fosfato e gliconeogênese
A via das pentose fosfato apresenta duas séries de reações bem definidas. Primeiro,
uma série de reações oxidativas( também chamada de ramo oxidativo) e reações não
oxidativas ( ou ramo não oxidativo). A primeira reação das vias das pentoses ou ramo
oxidativo tira glicose 6 fosfato da glicólise, formando ribose 5- fosfato e produzindo NADPH
de forma irreversível. O NADPH é utilizado em vias anabólicas, principalmente na síntese de
lipídeos. A via das pentoses fosfato será muito ativa nos tecidos com ácidos graxos e
esteróides, como a glândula mamária e fígado.Eritrócitos também usam NADPH, mas para
proteger a célula contra danos causados por oxidação.A ribose 5- fosfato será usada
principalmente na formação de ácidos nucleicos incluindo o DNA. Nos tecidos de alta
proliferação celular, como tecidos em crescimento, esse biossíntese ocorre constantemente.
A primeira etapa do ramo oxidativo da via das pentoses é uma oxidação pela enzima
glicose 6- fosfato desidrogenase que retira a glicose 6- fosfato da glicose e vai produzir uma
molécula de NADPH e formar uma molécula de fosfogliconona lactona. A segunda reação
será uma hidratação promovida pela enzima lactonase, formando 6 fosfogliconato.A terceira
etapa é uma descarboxilação oxidativa pela enzima 6-fosfogliconato desidrogenase,
liberando um carbono e formando um açúcar de 5 carbonos( ribulose 5- fosfato) e outra
molécula de NADPH.A quarta e última etapa do ramo oxidativo é a isomerização da ribulose
em ribose 5- fosfato pela enzima fosfopentose isomerase.O saldo final será uma ribose 5
fosfato, uma molécula de CO2, duas moléculas de NADPH e 2 moléculas de hidrogênio.
Alguns tecidos que utilizam do NADPH não utilizam a ribose 5 fosfato e ela passará
para a fase não oxidativa, onde será reciclada em glicose 6- fosfato. As etapas dessa fase
são as seguintes : A primeira reação de transcetolase, onde a ribose 5- fosfato reage com
Xilulose 5- fosfato produzindo gliceraldeído 3-fosfato e sedoeptulose 7- fosfato. A segunda
reação será feita por uma transaldolase onde sedoeptulose 7- fosfato reage com
gliceraldeído 3- fosfato gerando eritrose 4 fosfato e frutose 6 fosfato numa reação
reversível.Esse última pode ser convertida em glicose 6 - fosfato diretamente pela
fosfohexose isomerase e a eritrose 4- fosfato reage com Xilulose 5- fosfato formando mais
frutose 6- fosfato. A transcetolase e a transaldolase são específicas da via das pentoses
fosfato.
No final dos rearranjos de carbono, vai sobrar uma molécula de gliceraldeído, e após
duas rodadas neste ciclo, dois gliceraldeídos podem ser unidos para formar uma outra
molécula de frutose 6-fosfato.As reações não oxidativas são reversíveis, e por isso, vários
vegetais utilizam essa reação no sentido inverso que será essencial na fotossíntese.As altas
concentrações de NADPH vão regular a via das pentoses- fosfato.Se houver o acúmulo do
produto, significa que não necessita de tanta produção o que vai servir como inibidor da via,
preservando a glicose 6 fosfato na glicólise.
Em relação a gliconeogênese, ela pode ocorrer no tecido hepático e renal,
dependendo do nível de jejum do indivíduo, sempre priorizando o tecido cerebral para
recebimento de glicose.Por definição, a gliconeogênese se refere à formação de “açúcar
novo”, a partir de precursores não glicídicos.Essa via converte piruvato e compostos
relacionados de 3 ou 4 carbonos em glicoses e ocorre tanto em fungos quanto em animais.
Os precursores de gliconeogênese são o lactato, piruvato, glicerol e a maioria dos
aminoácidos.A oxidação dos ácidos graxos, na ausência de glicose, gera ATP e NADH para
a gliconeogênese. Porém,esses ácidos graxos não são substratos para essa via nos
animais.
A gliconeogênese não é o reverso da glicólise, sendo assim, as três reações
irreversíveis da glicólise deverão ser contornadas por enzimas diferentes na
gliconeogênese.As outras sete reações são iguais, mas em direções opostas. Na primeira
etapa de contorno, o piruvato é convertido em fosfoenolpiruvato por meio de duas reações
irreversíveis.A primeira reação irreversível é catalisada pela piruvato carboxilase na
mitocôndria, onde o piruvato somado ao bicarbonato formarão oxalacetato.A segunda
reação é catalisada pela malato desidrogenase mitocondria. Na segunda reação irreversível,
a malato desidrogenase citosólica mais o NAD forma oxaloacetato, NADH e Hidrogênio. O
transporte do malato para o citosol possibilita o transporte de um NADH para o citosol.A
quarta reação vai finalizar o primeiro retorno por meio da PEP carboxiquinase,consumindo
uma molécula de GTP e formando uma molécula de fosfoenolpiruvato.O segundo contorno
converte frutose 1,6- bifosfato em frutose 6- fosfato pela enzima frutose 1,6- bifosfatase
numa reação de hidrólise.Por fim, o terceiro contorno transforma glicose 6- fosfato em
glicose pela enzima glicose 6 fosfatase, também por hidrólise. Essa enzima é encontrada
nos hepatócitos e nas células renais e sua fosforilação permite que essa molécula seja
transportada para o sangue. Todo esse processo tem um custo energético alto, mas
necessário e garante a irreversibilidade da reação.