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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULAR PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA BIOQUÍMICA GERAL Profa. Daniele Metabolismo dos carboidratos Via das Pentoses-Fosfato OXIDAÇÃO DA GLICOSE PELA VIA DAS PENTOSE FOSFATO Via das Pentoses Fosfato ou Via do Fosfogliconato ou Via da Hexose-Monofosfato ou Shunt das Pentoses Glicose 6-fosfato OBJETIVO DA VIA DAS PENTOSE FOSFATO Síntese de: • NADPH (Nicotinamida dinucleotídeo fosfato) • Ribose-5-fosfato OBJETIVO DA VIA DAS PENTOSE FOSFATO Síntese de: • NADPH (Nicotinamida dinucleotídeo fosfato) • Ribose-5-fosfato Via ALTERNATIVA de oxidação da glicose na qual a energia liberada é armazenada sob a forma de NADPH OBJETIVO DA VIA DAS PENTOSE FOSFATO • NADPH (Nicotinamida dinucleotídeo fosfato) • Utilizada nas reações de redução (anabólicas) • Vias de prevenção do estresse oxidativo OBJETIVO DA VIA DAS PENTOSE FOSFATO • Ribose-5-fosfato • Pentose constituinte de nucleotídeos que compõem os ácidos nucleicos e várias coenzimas (NAD+, NADP+, FAD, FMN, CoA, ATP, GTP etc) FINALIDADE DA VIA DAS PENTOSES- FOSFATO NOS DIFERENTES TECIDOS Necessitam de PENTOSES para sintetizar RNA, DNA, e coenzimas (ATP, NADH, FADH2, coenzima A) Pele Medula óssea Mucosa intestinal Músculos Novas células http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://auladefisiologia.files.wordpress.com/2009/08/pele.jpg&imgrefurl=http://auladefisiologia.wordpress.com/2009/08/&usg=__mzFAWDIXYkOlXv3BIfppvWChCUE=&h=555&w=800&sz=83&hl=pt-BR&start=2&itbs=1&tbnid=EHTrmcmZZfBWhM:&tbnh=99&tbnw=143&prev=/images?q=pele&hl=pt-BR&gbv=2&tbs=isch:1 http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://wwwb.click21.mypage.com.br/hosp_cliente_sc/a/b/r/abrasilino.myblog.com.br/musculo_artificial.jpg&imgrefurl=http://wwwb.click21.mypage.com.br/MyBlog/visualiza_blog.asp?site=abrasilino.myblog.com.br&primpost=gKBn16Pdd8Fa2ETx26cN92188921KRTDL31ZPG&inframe=T&usg=__J7Q5iNVBX2CkChy779OG2ioLiGA=&h=300&w=280&sz=20&hl=pt-BR&start=1&itbs=1&tbnid=eKl7tTzfvt6AHM:&tbnh=116&tbnw=108&prev=/images?q=m%C3%BAsculo&hl=pt-BR&gbv=2&tbs=isch:1 FINALIDADE DA VIA DAS PENTOSES- FOSFATO NOS DIFERENTES TECIDOS Necessitam de NADPH para as reduções biossintéticas ou defesa contra radicais livres Glândulas mamárias Tecido adiposo Fígado Gônadas Eritrócitos Cristalino Novos compostos http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.saberweb.com.br/wp-content/uploads/imagens/anatomia/seios/01g.jpg&imgrefurl=http://www.saberweb.com.br/anatomia/seios/&usg=__wtfjkxLCLvFj425Cq2RMeaBQ3mc=&h=2368&w=2048&sz=787&hl=pt-BR&start=3&itbs=1&tbnid=WOqzqWoWJTOlZM:&tbnh=150&tbnw=130&prev=/images?q=gl%C3%A2ndulas+mam%C3%A1rias&hl=pt-BR&gbv=2&tbs=isch:1 http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://auladefisiologia.files.wordpress.com/2009/08/adipocitos.jpg&imgrefurl=http://auladefisiologia.wordpress.com/2009/08/17/tecidos/&usg=__BTdt7dFXVVkUY4iitAX5H2tSHy4=&h=280&w=350&sz=21&hl=pt-BR&start=4&itbs=1&tbnid=9g2P_VwZ5lTCvM:&tbnh=96&tbnw=120&prev=/images?q=tecido+adiposo&hl=pt-BR&gbv=2&tbs=isch:1 http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://cabio.files.wordpress.com/2006/12/liver.jpg&imgrefurl=http://cabio.wordpress.com/2006/12/&usg=__QJrQB1GNgpZYbbu65xPpn3SLnas=&h=263&w=400&sz=31&hl=pt-BR&start=5&itbs=1&tbnid=0RJnvf0VK0ph8M:&tbnh=82&tbnw=124&prev=/images?q=f%C3%ADgado&hl=pt-BR&sa=G&gbv=2&tbs=isch:1 http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://3.bp.blogspot.com/_MyvSN5iBTk8/ShLk4HBW3nI/AAAAAAAAAAk/mfPOvy0zaDI/s320/masculino_interno_fim.jpg&imgrefurl=http://sexonaadolescencia-sj.blogspot.com/&usg=__f1yIQRjLHJYobqOKy73N8ERe6Q4=&h=283&w=233&sz=19&hl=pt-BR&start=3&itbs=1&tbnid=Y9QKZEpyzfjvOM:&tbnh=114&tbnw=94&prev=/images?q=g%C3%B4nadas&hl=pt-BR&sa=G&gbv=2&tbs=isch:1 http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://oncologia12b.do.sapo.pt/Dicionario/eritrocitos.jpg&imgrefurl=http://oncologia12b.do.sapo.pt/Dicionario/dicionario.html&usg=__TAjUEPm31v_NvzyiaS-KzfWmFyA=&h=352&w=441&sz=25&hl=pt-BR&start=1&itbs=1&tbnid=0s3FsPZTOwbbKM:&tbnh=101&tbnw=127&prev=/images?q=eritr%C3%B3citos&hl=pt-BR&gbv=2&tbs=isch:1 http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.lasallecaxias.com.br/alunos/fisica/visao/olho41.gif&imgrefurl=http://www.lasallecaxias.com.br/alunos/fisica/visao/visao.htm&usg=__zGDtTWD3L21Wo7Z_TeVGHjsVi-w=&h=182&w=320&sz=15&hl=pt-BR&start=11&itbs=1&tbnid=AOmG9o_FyZDBSM:&tbnh=67&tbnw=118&prev=/images?q=cristalino+do+olho&hl=pt-BR&gbv=2&tbs=isch:1 VIA DAS PENTOSES-FOSFATO EM PLANTAS 1) Produção de NADPH - Biossínteses dos ácidos graxos e esteroides e produção de energia 2) Produção de ribose - Biossíntese dos nucleotídeos e ácidos nucléicos; 3) Produção de eritrose-4-fosfato que combina- se com o fosfoenolpiruvato (PEP) –Produção de compostos fenólicos vegetais (aminoácidos aromáticos e precursores de lignina, flavonóides e fitoalexinas etc) 4) Geração de intermediários do ciclo de Calvin. Esquema Geral Fase Oxidativa – Produção de pentose e NADPH Fase Não-Oxidativa – Interconversão de açúcares Esquema Geral Fase oxidativa Glicose 6-fosfato 6-fosfoglicono--lactona 6-fosfogliconato Glicose 6-fosfato desidrogenase (G6PD) Lactonase 6-fosfogliconato desidrogenase Ribulose 5-fosfato Fosfopentose isomerase Ribose 5-fosfato Hidrólise Oxidação e descarboxilação OXIDAÇÃO DA GLICOSE PELA VIA DAS PENTOSE FOSFATO Fase oxidativa (tecidos que requerem pentoses e NADPH) Glicose 6-fosfato + 2NADP+ + H2O Ribose 5-fosfato + CO2 + 2NADPH + 2H + Reações biossintéticas Síntese de nucleotídeos Fase não oxidativa (reciclagem de pentoses-fosfato a glicose-6-fosfato) Enzimas exclusivas: • Transcetolases – Transferência de 2C de uma cetose para uma aldose • Transaldolases - Transferência de 3C de uma cetose para uma aldose Fase não oxidativa (reciclagem de pentoses-fosfato a glicose-6-fosfato) Primeiramente: Fosfopentose isomerase Fase não oxidativa (reciclagem de pentoses-fosfato a glicose-6-fosfato) Antes: Fosfopentose epimerase Fase não oxidativa (reciclagem de pentoses-fosfato a glicose-6-fosfato) Primeira reação: Transcetolase Fase não oxidativa (reciclagem de pentoses-fosfato a glicose-6-fosfato) Segunda reação: Transaldolase Fase não oxidativa (reciclagem de pentoses-fosfato a glicose-6-fosfato) Terceira reação: Transcetolase Fase não oxidativa (reciclagem de pentoses-fosfato a glicose-6-fosfato) Resumo: 2 Xilulose-5-fosfato + Ribose-5-fosfato 2 Frutose-6-fosfato + Gliceraldeído-3-fosfato Fase não oxidativa (reciclagem de pentoses-fosfato a glicose-6-fosfato) Resumo: 2 Xilulose-5-fosfato + Ribose-5-fosfato 2 Frutose-6-fosfato + Gliceraldeído-3-fosfato OBS – Vias reversíveis (grande flexibilidade) Fase não oxidativa (reciclagem de pentoses-fosfato a glicose-6-fosfato) PRINCIPAIS PRODUTOS DA VIA DAS PENTOSES-FOSFATO INTEGRAÇÃO DE VIAS O PAPEL DA GLICOSE-6-FOSFATO DESIDROGENASE O PAPEL DA GLICOSE-6-FOSFATO DESIDROGENASE REGULAÇÃO DA VIA DAS PENTOSES OXIDAÇÃO DA GLICOSE PELA VIA DAS PENTOSE FOSFATO Glicose 6-fosfato Glicólise? Via das pentoses fosfato? Relação NADPH/NADP+ Via das pentoses fosfato Glicólise Relação ATP/ADP Via das pentoses fosfato Glicólise . RELAÇÃO ENTRE GLICÓLISE E VIA DAS PENTOSES VIA 1: ↑ necessidade de ribose-5-fosfato e ↓ necessidade de NADPH Predominância da via não-oxidativa (através da via glicolítica) Fase não-oxidativa RELAÇÃO ENTRE GLICÓLISE E VIA DAS PENTOSES VIA 2: Necessidade de ribose-5-fosfato = Necessidade de NADPH Predominância da via oxidativa RELAÇÃO ENTRE GLICÓLISE E VIA DAS PENTOSES VIA 3: ↑ necessidade de NADPH e ↓ necessidade de ribose-5-fosfato Via oxidativa (geração de NADPH) e não-oxidativa (reciclagem da ribose-5-fosfato) RELAÇÃO ENTRE GLICÓLISE E VIA DAS PENTOSES VIA 4: ↑ necessidade de NADPH e ATP Via oxidativa (geração de NADPH), seguida da via não-oxidativa (geração de frutose- 6-fosfatoe gliceraldeído-3- fosfato) e síntese de piruvato
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