Gliconeogênese: Processo de Síntese de Glicose

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Fabiana Maria Oliveira Baêta- Faculdade Atenas
Gliconeogênese
Precisamos manter a normoglicemia, por necessidade do cérebro
A gliconeogênese é o processo de síntese de glicose ou de glicogênio a partir de precursores não
carboidratos
Pontos chave e perguntas
Qual a importância fisiológica da gliconeogênese?
Ela ajuda o organismo a manter níveis de açúcar estáveis no sangue, mesmo na ausência de in-
gestão de alimentos que contenham carboidratos e açúcares
Quais os tecidos/órgãos que ocorrem?
Principalmente no fígado, rim e no intestino não se sabe a contribuição
Quando a gliconeogênese ocorre?
Durante o jejum.
É também estimulada durante exercício prolongado, por uma dieta altamente proteica e sob con-
dições de estresse.
Localização celular?
Citosol e citoplasma
Destinos da glicose
Gliconeogênese
Ocorre em:
Animais, plantas, fungos e microrganismos
Precursores importantes:
Lactato, piruvato, glicerol e aminoácidos
Fabiana Maria Oliveira Baêta- Faculdade Atenas
Substratos da gliconeogênese
LactatoLactatoLactato
Durante a glicólise anaeróbia no músculo esquelético, o piruvato é reduzido a lactato pela desidro-
genase (LDH)
Vem da fermentação do músculo- o ácido lático causa acidose lática
PiruvatoPiruvatoPiruvato
É gerado no músculo e em outros tecidos periféricos, podendo ser transaminado para alanina,
que é devolvida para o fígado na gliconeogênese.
Permite que os tecidos não hepáticos liberem a porção amino de aminoácidos para o fígado, a
fim de que sejam eliminados na forma de ureia.
AminoácidosAminoácidosAminoácidos
Os esqueletos de carbono dos aminoácidos podem ser convertidos em oxaloacetato e, subse-
quentemente, em piruvato e glicose.
Durante o jejum, o catabolismo de proteínas musculares em aminoácidos consiste na principal fon-
te de carbono para a manutenção dos níveis de glicose no sangue.
GlicerolGlicerolGlicerol
Quando os triacilgliceróis são quebrados, o esqueleto de glicerol poderá ser usado como um sub-
strato para a gliconeogênese.
Vem da degradação de triglicerídeos
É necessário sintetizar gliconeogênese entre as refeições, em exercicíos vigorosos, e jejum prolon-
gado
A insulina tem caráter polipeptídeo
Desafio 1
A diabetes mellitus tipo 1 é uma doença autoimune que causa a destruição das células β
pancreáticas, as quais são responsáveis pela produção e liberação de insulina na corrente
sanguínea. Pacientes portadores dessa doença necessitam de injeções diárias de insulina para
prevenir elevações graves de glicose e corpos cetônicos em seu sangue.
Isso ocorre porque o paciente é diabético e não realiza de forma correta o uso da insulina, assim,
o glucagon (que é catabólico) está em alta, levando à produção de corpos cetônicos. Para aumen-
tar o nível de glicose no sangue, a gliconeogênese é acelerada, gerando uma produção de corpos
cetônicos acima da capacidade de sua oxidação pelos tecidos extra hepáticos
Desafio 2
Imagine que você compõe a equipe de saúde de um hospital quando um homem de 30 anos de
idade dá entrada na emergência, desacordado. O paciente apresenta respiração profunda e rápida,
desidratação, além de hálito com odor cetônico frutado. Sua equipe realiza testes rápidos de análise da
glicemia, os quais apontam que o nível de glicose sanguínea está muito elevada (650 mg/dL), e cons-
Fabiana Maria Oliveira Baêta- Faculdade Atenas
tata que o paciente está em coma hiperglicêmico. Testes adicionais apontam elevados níveis de cor-
pos cetônicos no sangue, além de presença de glicose e corpos cetônicos em amostras de urina. Ao
entrevistar a esposa do paciente, constata-se que ele vinha aplicando diariamente doses menores de
insulina do que lhe fora recomendado.
Considerando o quadro clínico descrito, explique bioquimicamente porque o paciente apresenta níveis
elevados de glicose e corpos cetônicos no sangue, e qual sua relação com a gliconeogênese.
O glucagon em alta estimula a lipase (degrada TAG); produz acetil-CoA que será utilizado para
produzir corpos cetônicos
Pontos importantes
Os corpos cetônicos aumentam o glucagon
Coma hiperglicêmico: aumenta a glicose no sangue, aumenta o soluto, já que sai água da célula
para não deixar tão concentrado
Glicose na urina (glicosúria): aumenta a glicose no sangue que excedeu a capacidade de reabsor-
ção do túbulo renal
O álcool impede que a gliconeogênese ocorra normal (em caso de jejum); faz ter um excesso de
NADH, assim o fígado não consegue fazer a gliconeogênese
Deficiência de B7: complicações de hipoglicemia em jejum; B7 é a coenzima
Glicólise e gliconeogênese são vias invertidas?
Não são passos iguais e não são vias invertidas
Vários passos são compartilhados com a via glicolítica
Os três passos irreversíveis são contornados por enzimas diferentes da glicólise
Ambos ocorrem no citosol
Necessitam de regulação coordenada
Enzimas que conseguem fazer reações contrárias: no fígado e no rim
Etapas
Conversão do piruvato em fosfoenolpiruvato (PEP)Conversão do piruvato em fosfoenolpiruvato (PEP)Conversão do piruvato em fosfoenolpiruvato (PEP)
A formação de piruvato à partir de PEP é muito exergônica e não pode ser revertida. Para con-
tornar esse passo são necessárias duas reações:
Piruvato carboxilase requer biotina (vitamina B7) como coenzima
É ativada alostericamente pela Acetil-CoA.
Desfosforilação da frutose-1,6-bifosfatoDesfosforilação da frutose-1,6-bifosfatoDesfosforilação da frutose-1,6-bifosfato
Fabiana Maria Oliveira Baêta- Faculdade Atenas
Desfosforilação da glicose-6-fosfatoDesfosforilação da glicose-6-fosfatoDesfosforilação da glicose-6-fosfato
Doença de Von Gierke
Causada pela deficiência de glicose-6-fosfatase (G6Pase)
Deficiência da glicose-6-fosfatase: causa grave hipoglicemia de jejum
Enzimas importantes para a gliconeogênese
Glicose-6-fosfatase
Frutose-1,6-bifosfatase
PEP-carboxiquinase
Piruvato-carboxilase