Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
AMANDA NARA S. DAMASCENO – (Estácio-Idomed) M-46 1 A glicólise é a quebra da glicose. A via glicolítica representa um processo antigo, que ocorre em todas as células do corpo humano, pelo qual ocorre degradação anaeróbica de glicose em lactato, com liberação de energia como ATP. Este é um exemplo da fermentação anaeróbica, um termo usado para vias metabólicas que organismos usam para extrair energia química de combustíveis ricos em energia, em ausência de oxigênio. Para muitos tecidos, glicólise é só uma via fornecedora de energia de emergência, capaz de produzir 2 moles de ATP a partir de 1 mol de glicose, em ausência de oxigênio. Quando o suprimento de oxigênio de um tecido é interrompido, os níveis de ATP ainda podem ser mantidos pela glicólise, pelo menos por um curto período. Muitos exemplos poderiam ser dados, mas a capacidade de utilizar glicólise como uma fonte de energia é particularmente importante durante o nascimento natural de seres humanos. Com exceção do cérebro, a circulação do sangue diminui para a maioria das partes do corpo do bebê, durante o parto. Normalmente, o cérebro não é privado de oxigênio durante o parto, mas outros tecidos passam a depender da glicólise para seu suprimento de ATP, até que um suprimento normal de oxigênio esteja disponível. Isto economiza oxigênio para ser usado pelo cérebro, ilustrando um dos muitos mecanismos que evoluíram para assegurar a sobrevivência do tecido cerebral em momentos de estresse. Oxigênio não é necessário para glicólise; de fato, oxigênio pode, indiretamente, suprimir glicólise pelo efeito Pasteur, que será considerado mais tarde Contudo, glicólise ocorre em células com um suprimento abundante de oxigênio molecular. Desde que as células também contenham mitocôndrias, o produto final da glicólise em presença de oxigênio é piruvato, e não lactato. Piruvato é, então, completamente oxidado a CO2 e H2O pelo complexo piruvato desidrogenase e enzimas do ciclo TCA alojadas dentro de mitocôndrias. A Glicólise, portanto, prepara para a oxidação aeróbica dos carboidratos. O processo completo de glicólise e oxidação mitocondrial do piruvato a CO2 e H2O. A importância da glicólise como uma via preparatória é melhor exemplificada pelo cérebro, que tem uma necessidade absoluta de glicose. O piruvato processado pela glicólise é oxidado a CO2 em mitocôndrias. Um cérebro humano adulto usa aproximadamente120 g de glicose por dia para suprir sua necessidade de ATP. Em contraste, glicólise com lactato como produto final é o principal mecanismo de produção de ATP em alguns outros tecidos. Glóbulos vermelhos não têm mitocôndrias e, portanto, são incapazes de converter piruvato em CO2. via glicolítica é uma das principais vias metabólicas utilizadas pelas células para produzir energia na forma de ATP. Ela ocorre no citosol das células e é composta por uma série de reações enzimáticas que convertem glicose em piruvato. O processo começa com a entrada de glicose na célula, que é capturada por uma proteína transportadora e convertida em glicose-6- fosfato por meio da ação da enzima hexoquinase (enzima alostérica). A glicose-6-fosfato é então convertida em frutose- 6-fosfato pela enzima fosfohexose isomerase. A Fosfotrutoquinase é a principal enzima da via glicolítica, pois controla a velocidade de utilização da glicose. Ex: Aumento de injestão de glicose ao longo do dia. A partir daí, a via glicolítica é dividida em duas fases: a fase de geração de ATP e a fase de produção de piruvato. Na primeira fase, a energia é liberada na forma de ATP durante a conversão de açúcares fosfatados intermediários. Na segunda fase, o piruvato é formado a partir do açúcar fosfatado final, o fosfoenolpiruvato, por meio da ação da enzima piruvato quinase. AMANDA NARA S. DAMASCENO – (Estácio-Idomed) M-46 2 Ao final da via glicolítica, a célula produz dois ATP’s, dois NADH’s e duas moléculas de piruvato. O destino do piruvato depende das condições da célula. Em condições aeróbicas, o piruvato é transportado para a mitocôndria e oxidado a acetil- CoA no ciclo de Krebs, produzindo mais ATP. Em condições anaeróbicas, o piruvato é convertido em lactato pela enzima lactato desidrogenase, permitindo que a célula continue produzindo ATP na ausência de oxigênio. A glicose que foi captada pela célula tem 3 destinos: via glicolítica, síntese do glicogênio e síntese dos lipídeos. • Todo o excesso de carboidrato na alimentação vai ser utilizado para a síntese lipídio. Na via glicolítica, a glicose será oxidada e quebrada em duas moléculas de piruvato. • A via glicolítica acontece no citosol de todas as células, em condições anaeróbicas, na ausência do oxigênio. • Ainda na ausência do oxigênio, esse piruvato pode seguir dois caminhos em funções anaeróbicas: ir para fermentação alcoólica com a formação de etanol ou ir para a fermentação lática com a formação do ácido lático ou lactato. A fermentação alcoólica não acontece nos seres humanos. A formação do ácido lático, com a formação do lactato acontece muito nos exercícios físicos, quando uma pessoa está muito tempo sedentária e resolve voltar para fazer atividade física. O que aconteceu ali? Como você estava muito tempo sedentário, você tinha pouca oxigenação naquela musculatura, então a sobrecarga de exercícios, aquela glicose que você consumiu antes, foi toda degradada em lactato, acumulando-se principalmente nas articulações. Mas se no dia seguinte você volta a fazer exercícios físicos, você ainda sente aquelas dores? Menos, vai melhorando. Está ocorrendo a estimulação do oxigênio, a partir das mitocôndrias, esse piruvato não vai ser mais convertido em lactato, ele vai ser convertido em Acetil-CoA. E esse acetil-CoA, vai ser utilizado no ciclo do ácido cítrico, que é o clico de Krebs. Quando o fígado vê que esse lactato está sendo reproduzido, leva o indivíduo desenvolver uma acidose metabólica. E quando essa acidose é por conta do ácido lático é uma acidose lática. Quando o fígado vê esse lactato sendo produzido em excesso, ele começa a captar esse lactato e o converte em glicose, no processo chamado de gliconeogênese. Assim, fornece glicose para o músculo. Em jejum prolongado, o organismo começa a degradar lipídeos para obter energia, produzindo corpos cetônicos, que pode levar a uma acidose metabólica. A produção de corpos cetônicos está muito presente em casos de diabetes descompensada. Os corpos cetônicos também causam mal hálito, um sintoma da acidose. AMANDA NARA S. DAMASCENO – (Estácio-Idomed) M-46 3 • A glicólise acontece em duas fases: a primeira é chamada de fase preparatória e a segunda fase de ganho ou produção. ✓ Fase preparatória: envolve gasto de ATP (2) ✓ Fase de ganho ou produção: produção de ATP (4) A primeira fase é necessária pois o fosfato que vai ser utilizado na fase preparatória vai ativar a glicose. • A glicólise, é uma via preparatória para o metabolismo aeróbico da glicose. A insulina está envolvida no metabolismo de carboidratos, de lipídeos e proteínas. E ela tem órgão alvos, fígado, músculo esquelético e tecido adiposo. • O glucagon tem efeito oposto da insulina, e atua no fígado e tecido adiposo, ele não atua nos músculos porque não possui receptores para glucagon. Além da glicose, frutose, galactose, as outras hexoses também podem ser utilizadas na via glicolítica. • A frutose já entra na fase de frutose-6- fosfato. • Frutose e galactose só são metabolizadas a nível hepático. Como é a galactosemia? Ela ingere lactose, quebra glicose em glicose + galactose, ela metaboliza a glicose, mas não consegue metabolizar a galactose, ela não tem enzimas que converta essa galactosepara entrar na via glicolitica, do mesmo jeito acontece nos problemas gástricos. E quem tem intolerância frutose? A frutose independe da insulina para ser captada pela célula e ela interioriza melhor do que a glicose. A intolerância à frutose vem da deficiência da enzima aldolase no fígado, não completando a segunda fase da via glicolítica. Quando o ATP não é formado, por exemplo em uma célula hepática, não acontece a segunda fase da via, não tem ganho nem produção de ATP, com isso desregula a bomba de sódio e potássio, ocasionando muito sódio dentro da célula, com a ruptura de membrana. • A glicose recebe um grupamento fosfato catalisado pela enzima hexoquinase. obs: toda enzima que tiver terminação “quinase” catalisa transferência de grupamentos fosfatos. • A enzima fosfofrutoquinase é a principal da via glicolítica. Ela que controla toda a velocidade de utilização da glicose. Digamos que você aumentou a ingestão de glicose, então essa enzima vai sinalizar para as outras que elas aumentem suas atividades, uma vez aumentando sua velocidade, rapidamente a glicose vai ser degradada. O contrário também, se você reduziu todo o carboidrato de sua alimentação, ela também vai sinalizar para as outras enzimas para diminuírem a sua velocidade. Na presença de muito carboidrato, a frutose-1,6-bifosfato vai ser convertida em uma frutose-2,6-bifosfato, isso é para ativar ainda mais essa enzima. AMANDA NARA S. DAMASCENO – (Estácio-Idomed) M-46 4 ➢ Quando chega nesse ponto aqui, 1,6-bifosfato, ela vai ser quebrada em dois componentes: dihiroxiacetona fosfato e gliceraldeido 3-fosfato. • O último produto da primeira fase da via glicolítica é o gliceraldeído-3-fosfato. 2 moléculas com 3 átomos de carbono. Aluno: qual a diferença da glicoquinase e hexaquinase? Samia: A hexoquinase você vai pegar todas as hexoses, elas possuem uma alta afinidade pela glicose e são inibidas pelo produto da reação (G6P). A glicoquinase, está presente no fígado e células betas do pâncreas, ao contrário, tem afinidade mais baixa pela glicose. A maioria dos problemas na via glicolitica, associem sempre com a bomba de sódio e potássio. • Uma hemácia madura, só depende da via glicolitica para ter ATP, ou seja, a única fonte de ATP de uma hemácia madura, vem da via glicolítica. É diferente de uma hemácia jovem, chamada de reticulócitos, nela possui mitocôndria, podendo gerar ATP através da fosforilação oxidativa. Não sei se vocês já perceberam, quando tem um paciente com câncer, com alguma neoplasia, o que de início ele já apresenta? É uma anemia severa! A conversão do 3- fosforoglicerato para o 2-fosforoglicerato é uma mutase, do 2-fosforoglicerato para o fosfoenolpiruvato é uma enolase. Finalmente, o 2-fosfoglicerato (da figura anterior), foi convertido em fosfoenolpiruvato vai ser finalmente convertido em piruvato, essa enzima que é chamada de piruvato quinase. O que vocês estão vendo que esta acontecendo a partir da piruvato quinase? Síntese de ATP. Em seguida, se for em condições anaeróbicas, o piruvato vai ser convertido em lactato e a enzima que chama isso aqui é a lactato desidrogenase. Essa enzima lactato desidrogenase, necessitou do NADH para retirar hidrogênio dele, para dar para piruvato e ser convertido em lactato. com isso eu tenho o NAD. AMANDA NARA S. DAMASCENO – (Estácio-Idomed) M-46 5 Aluna: ei samia, as fases ocorrem duplicadas, né? Samia: sim, tudo duplicado, porque você saiu de uma glicose, formou 2- gliceraldeido, você esta vendo 1 ATP, mas são dois. Num tinha uma molécula de glicose com 6 átomos de carbono? Eu tenho no final da primeira fase quantas moléculas de gliceraldeido? São 2 moléculas de 3 atomos de carbono, então tudo isso ai são 2 piruvato, 2 lactato, entendeu? Tudo duplicado. Aluno: samia porque que via passa pelo gliceraldeido e não pela desidroxitotena? Samia: porque a desidroxiacetona não é lançada diretamente na via glicolitica. Gente, essa enzima piruvato quinase também tem uma importância, existe pessoas que tem erros genéticos, que não produzem essa enzima. O que vai acontecer? Digamos que é uma criança e já detecta a ausência dessa enzima. Ela não vai produzir piruvato, nem produzir corretamente o ATP, vamos pensar isso em uma hemácia madura que só dependa da via glicolítica para ter ATP, sem ATP desregula a bomba de sódio e potássio, muito sódio dentro vai promover a entrada de água, ocorrendo lise, originando um quadro de anemia hemolítica. Então se eu perguntasse para vocês, qual a relação que tem entre a deficiência da piruvato quinase e anemia hemolítica, vocês saberiam responder, né?! Criem um texto, fazem um texto ai na cabecinha de vocês. Agora falando em relação as neoplasias, é esse mesmo raciocínio. Uma célula neoplásica ela está se duplicando rapidamente, ela precisa de muita energia, ela começa a roubar ATP das hemácias maduras, e como eu já falei na hemácia madura só tem ATP vindo da via glicolítica, então as células neoplásicas começas a roubar ATP dessas hemácias. O que acontece com as hemácias sem ATP? Desregula a bomba de sódio e potássio, ocasionando lise da hemácia, essa hemólise das hemácias é rápida, é intensificado, rapidamente um indivíduo apresenta anemia aguda. Digamos um linfoma não Hodgkin, já ouviram falar? O não Hodgkin é pior do que o Hodgkin. A gente pensa que ‘não’ é negativo, mas é pior que o de Hodgkin, o paciente tem dor nas costas e dentre outros sintomas, até pensar em fazer uma biópsia de medula óssea, quando já está em um estado bem avançado esses linfonodos ficam bem visíveis. Muitas vezes os médicos torcem para que seja uma tuberculose. Mas, tem casos que pode se tratar do câncer, dependo do estado que ele está. Aluno: A neoplasia para de produzir essa enzima? Samia: não é que ela para de produzir a enzima, acontece tudo na via glicolítica, é porque a célula neoplásica rouba o ATP da hemácia. O linfoma de Hodgkin é um tipo de câncer do sistema linfático que surge quando os linfócitos ou os seus precursores se transformam em uma célula maligna, chamada de célula de Reed-Sternberg. A presença da célula de Reed-Sternberg desencadeia uma reação inflamatória e passa a ser rodeada de diferentes tipos de células da imunidade. Esse aglomerado de células doentes e células normais do sistema imune é que forma a massa tumoral. Um dos primeiros sinais é o aumento dos linfonodos, também conhecidos como gânglios ou ínguas. A doença pode ocorrer em qualquer idade, porém geralmente acomete adultos jovens ou pessoas com mais de 50 anos. AMANDA NARA S. DAMASCENO – (Estácio-Idomed) M-46 6 Músculo esquelético, fígado e tecido adiposo, o que elas fazem? Induzem o armazenamento de substâncias exógenos e inibem a fabricação de nutrientes endógenos, ou seja, a insulina não promove a saída de nutrientes que estão compartimentalizadas, muito pelo contrário a função dela é compartimentalizar esses nutrientes. O glucagon que faz o efeito oposto, que a função dele é mobilizar nutrientes endógenos para o meio extracelular. Então vamos entender essa figurinha, a setinha continua quer dizer que ela estimula e a com duas retinhas inibe. Então, no musculo a insulina promove a captação de glicose e promove a captação de aminoácidos, mas inibe a saída de aminoácidos do musculo para outros tecidos. No fígado, a insulina o que ela promove? Eu tenho glicose compartimentalizada, sendo convertido até piruvato, sendo reações da via glicolítica, ela também estimula para que essa glicose compartimentalizada na forma de glicogênio armazena, mas inibe a quebra de glicogênio e inibe a gliconeogênese. No tecido adiposo, a insulina promove a captação de glicose, promove compartilhamento de ácidos graxos livres e inibe a saídadeles. Como consequência, a insulina inibe a formação de cetoácidos, ou seja, corpos cetônicos. Com tudo isso, ela diminui o nível de glicose do plasma, ácidos graxos, corpos cetônicos e aminoácidos. ESTIMULA A GLICOSE ESTIMULA A GLICOGÊNESE INIBE A GLICONEOGÊNESE REDUZ A GLICEMIA Essa figurinha é mostrando as reações metabólicas da insulina, ainda vamos ter caso clínico da diabetes. A gente vai ver o que ela faz para compartimentalizar a glicose no interior da celular e aqui é o que ela faz no nosso metabolismo, ela vai estimular a atividade de algumas enzimas e vai inibir a atividade de outras. Ali (veja a figura abaixo) a gente tem a via glicolítica, glicose indo até piruvato. Então, essas enzimas aí, até a piruvato-desidrogenase são partes que a gente já viu, então na verdade ela (insulina) estimula a atuação dessas enzimas e ela estimula também a síntese e o armazenamento de glicose na forma de glicogênio. Vamos ver em outro momento que a partir dessa glicose fosfatada vai dar-se a produção de glicogênio. Então essas outras enzimas: frutose-1,6- bifosfatase são as reações que ela vai inibir, são as reações da gliconeogênese. Então com isso aí, com a ação dessas enzimas ela estimulas a glicólise, estimula a glicogênese. O que seria a glicogênese? AMANDA NARA S. DAMASCENO – (Estácio-Idomed) M-46 7 A polimerização da glicose, formando glicogênio. E com isso ela inibe também a gliconeogênese. Através dessas três funções qual consequência ela (insu) vai produzir para o organismo? Redução da glicemia. Por isso que a atividade dela é uma atividade hipoglicemiante. Quem vai fazer tudo o oposto é o glucagon, o que a insulina faz ele desfaz, ele não vai estimulara a glicólise, muito pelo contrário, ele vai estimulara a gliconeogênese, ou seja, a síntese de glicose. Ele (glucagon) vaiestimular a glicogenólise que é a quebra do glicogênio. Quando você degrada o glicogênio presente no fígado, o fígado usa aquela glicose ou ele libera para os tecidos extra-hepáticos? Libera! É o único órgão que pode liberar para outros tecidos, por que? Por que é o único órgão que possui a GLICOSE- 6-FOSFATASE, já o músculo não, quando ele degrada o glicogênio, quando é estimulada a degradação do glicogênio ele mesmo vai utilizar a glicose ali na via glicolítica. Por falta daquela enzima o glicogênio armazenado não pode ir para outros tecidos. ALUNO: Ei, Sâmya, mas o fígado também usa o glicogênio que foi convertido a glicose? Na verdade ele faz é exportar, quando ele degrada o glicogênio, ele libera glicose para os tecidos extra-hepáticos. O fígado ele armazena glicogênio e libera, a gente vai ver também que ele produz corpos cetônicos, mas ele também não utiliza, ele libera para outros tecidos. Por isso que tem que ter maior cuidado com o fígado. São as 4 enzimas reguladoras da cadeia glicolítica; 2 regulam a entrada da glicose na via, e 2 regulam a via propriamente dita. Então aqui, as enzimas que sofrem regulação na via glicolítica, são quatro as enzimas que sofre regulação na via glicolítica, normalmente vocês acham que as vias metabólicas, elas sofrem regulação na 1ª etapa ou na 2ª etapa ou em ambas? Onde é mais provável que haja uma regulação? As enzimas que são alostéricas, vocês acham que é na primeira ou na segunda etapa? É mais na primeira, são etapas limitantes das reações do nosso metabolismo. Por isso que a maioria das enzimas que sofrem regulação, elas sempre estão mais no início das reações. E essa enzima aqui a gente não viu, mas ela também sofre regulação no metabolismo da glicose. Então aqui eu tenho glicogênio armazenado. Onde a gente tem glicogênio armazenado? Fígado e músculo. Esse glicogênio armazenado pode fornecer ou não glicose ao organismo? Pode, desde que o nosso organismo esteja com baixos níveis de glicose. Então a enzima que vai sofrer regulação, vai receber sinais para que haja a degradação do glicogênio é uma enzima chamada de fosforilase do glicogênio. O que é que essa enzima faz? Sempre que o organismo estiver com baixos níveis de glicose, essa enzima vai receber sinais de ativação, uma vez que uma enzima é alostérica e recebe sinais de ativação, vai aumentar ou diminuir sua atividade? Vai aumentar, com isso vai induzir a quebra do glicogênio. Uma vez que esse glicogênho sendo quebrado é uma hidrolise as custa dessa enzima fosforilase do glicogênio vai ser liberado uma molécula de glicose-1-fosfato, essa glicose-1-fosfato em seguida vai ser convertida em glicose-6-fosfato e para onde vocês acham que vai essa glicose-6-fosfato? Vai ser utilizada aonde? Na via glicolítica. É ou não o primeiro produto que é formado? Quando eu tenho glicose ela é fosforilada e é convertida em glicose-6-fosfato. Por qual enzima? Hexoquinase. Mas aqui eu estou vindo e estou partindo de uma molécula de glicogênio e esse glicogênio vai ser utilizado por nós como fonte de energia sempre que o organismo estiver com baixos níveis de glicose. Então quando vai ser degradado esse glicogênio que está armazenado, tem a cascata de sinalização até que libere insulina. O destino da glicose que vem do glicogênio é um destino e o destino da glicose que vem do músculo é outro destino. São destinos opostos. regulação da cadeia glicolítica AMANDA NARA S. DAMASCENO – (Estácio-Idomed) M-46 8 → Fosforilase do glicogênio: • Enzima que catalisa a hidrólise do glicogênio celular em glicose-1- fosfato. • Sofre regulação covalente e alostérica: Regulação covalente: fosfo e desfosforilação Então, a enzima fosforilase do glicogênio é uma enzima que catalisa a hidrólise de glicogênio em glicose-1-fosfato, em seguida essa glicose-1-fosfato é convertida em glicose-6-fosfato, utilizada na via glicolítica. Essa enzima sofre regulação tanto covalente quanto regulação alostérica. 1º: UMA REGULAÇÃO ALOSTÉRICA COMO É QUE SE DÁ? É através de que? Efetores ou moduladores, ou podem ativar ou inativar aquela enzima, essa enzima vai receber sinais e esse sinal vem as custas de AMPc (Monofosfato de adenosina- ciclico) que vai ativar essa enzima através de uma modulação alostérica. Uma MODULAÇÃO COVALENTE OU REGULAÇÃO COVALENTE vai ser ou quando a enzima esta fosforilada ou quando ela está desfosforilada. Na hora que a enzima está fosforilada ela vai tornar- se inativa, quando ela se encontra desfosforilada ela está ativa. Esse é o mecanismo da modulação covalente. A enzima fosforilase do glicogênio a maior parte dela é por regulação alostérica. Duas enzimas regulam a entrada da glicose na via: 1ª - Fosforilase do glicogênio 2ª – Hexoquinase As outras enzimas vão regular a via propriamente dita. As duas enzimas que regulam a via propriamente dita são: FOSFOFRUTO-QUINASE E PIRUVATO- QUINASE Já está dizendo aqui, é uma enzima muito complexa, catalisa a frutose-6-P em frutose-1,6-diP. A principal enzima da via glicolítica é a fosfofrutoquinase porque é ela quem controla toda a velocidade da utilização da glicose. A partir do aumento ou diminuição da ingestão de glicose na sua dieta o ponto principal de regulação vai ser essa enzima. A última enzima é a piruvatoquinase que é importante porque ela cataliza a formação de ATP, a deficiência dessa enzima ela causa anemia hemolítica. Uma hemácia madura a sua única fonte de ATP é da glicose. Nos reticulócitos (hemácias jovens) a gente não vê a deficiência dessa enzima, porque os reticulócitos ainda têm mitocôndrias, então ainda podem gerar ATP por fosforilação oxidativa. Se pegar uma hemácia jovem e uma madura, onde era que se veria a deficiência dessa enzima? Somente nas maduras, porque quando vai amadurecendo vai perdendo as mitocôndrias. A piruvatoquinase catalisa a última reação fosfoenolpiruvatoconvertendo em piruvato, ela é alostérica, é inibida por ATP, Acetil- CoA (vem de outras reações), ácidos graxos (vêm de outras reações) Então são quatro os pontos de regulação da via glicolítica: FOSFORILASE DO GLICOGÊNIO, HEXOQUINASE, FOSFOFRUTOQUINASE E PIRUVATOQUINASE. O que acontece com a frutose-1,6- bifosfato quando você tem aumento da ingestão de glicose? Vai ser convertido em frutose-2,6-bifosfato e vai ativar a fosfofrutiquinase. Isso são mecanismos regulatórios para estimular ainda mais a atividade daquela enzima, mas isso só ocorre quando você aumenta a ingestão de glicose. O organismo faz isso para que aquela glicose seja logo utilizada como fonte de energia. → Hexoquinase: • Catalisa a fosforilação da glicose a glicose-6- fosfato • Primeira reação da cadeia glicolítica. • É alostérica: inibida por glicose- 6-fosfato (“feed-back") AMANDA NARA S. DAMASCENO – (Estácio-Idomed) M-46 9 • FOSFOFRUTOQUINASE: Enzima muito complexa que catalisa a fosforilação da frutose-6-fosfato – terceira etapa da via. • É alostérica: possui vários ativadores e inibidores, tais como os ativadores AMP, ADP, e fosfato, e os inibidores ATP e frutose1,6-difosfato. PIRUVATOQUINASE • Catalisa a última reação da via , de conversão do PEP e piruvato. • É alostérica e inibida por ATP, Acetil-CoA e Ácidos Graxos. Características importantes da via glicolítica Aqui, essa duas figurinhas... Aqui eu tenho uma célula hepática e o glicogênio armazenado. Na superfície de membrana, eu tenho dois receptores (GLUCAGON E EPINEFRINA) AMP cíclico medeia o estímulo da glicogenólise no fígado, induzido por glucagon e por epinefrina. O AMPc vai mediar o destino da glicogenólise no fígado. O que é glicogenólise? Quebra do glicogênio induzido por glucagon e por adrenalina (epinefrina). Vamos ver como isso acontece. Esses hormônios só vão estar ativos em resposta a níveis baixos de glicose. O que é esse AMPc? Ele vai surgir à custa de uma enzima, chamada ADENILIL-CICLASE ou ADENILASE-CICLASE. O que essa enzima vai fazer? Vamos lá! Está com baixos níveis de glicose e em resposta a isso esses hormônios vão ser liberados, vão se ligar em receptores de membrana, na hora que se liga o hormônio receptor vai formar um complexo ativo. Quando isso acontece eles vão ativar uma proteína que esta próxima a superfície de membrana. A gente chama de proteína G, daí essa parte de sinalização vocês vão ver mais ainda quando chegar na fisiologia. Aqui é preciso desse iniciozinho para que eu possa entender como é que o glicogênio vai ser degradado. Em resposta a níveis altos ou baixos de glicose? Baixos. Então o hormônio veio e se ligou ao receptor de membrana, forma o complexo ativo e ativa uma proteína G, essa proteína G uma vez ativada, elas vão ativar (sinais de + na figura) uma enzima que esta próxima à superfície de membrana (bolotinha azul) que é a adenilil-ciclase. Olha o que essa (adenilil- ciclase) enzima faz, pega o ATP e converte em AMPc (funciona como mensageiro, esse mensageiro vai levar mensagens, sinais). Olhem as setinhas que estão saindo dele (AMPc), tem setinhas positivas e setinhas negativas. Vamos ver o que ele vai fazer de positivo dentro da célula do fígado! A 1ª coisa que ele vai fazer é ativar uma enzima que quebra o glicogênio e libera glicose-1-fosfato. Qual o nome dessa enzima? Fosforilase do glicogênio. O que ela faz? Quebra o glicogênio e libera GLICOSE-1-P, em seguida essa glicose- 1-P, atravez de uma mutase, converte em glicose-6-P. Olha aqui! O PULO DO GATO O que a gente está vendo aqui (veja a imagem acima) a glicose-6-P seguindo a setinha até piruvato, é ou não as reação da via glicolítica? São, mas olha o que o AMPc está fazendo, está dando um sinal negativo, ele está modulando negativamente. Esse complexo do piruvato é ou não da via glicolítica? Ele está ou não inibindo essas reações? Está. Gente, se isso aqui não fosse inibido quando chegasse aqui essa glicose-6-P iria para onde? Para a VIA GLICOLÍTICA (se for para essa via é o fígado quem vai metabolizar), então como ele inibiu esse processo não acontece. O que vai prevalecer? Glicose-6-P sendo convertido em glicose. Porque isso pode acontecer? Porque a glicose-6-P pode ser convertido em glicose livre? Porque o fígado é o único órgão AMANDA NARA S. DAMASCENO – (Estácio-Idomed) M-46 10 que tem aquela enzima Glicose-6-fosfatase e ela vai tirar fosfato da glicose e assim a glicose esta livre. A glicose vai para ouros tecido que estejam precisando de outros tecidos que estejam precisando, principalmente, o cérebro. Lembrando que o AMPc inibe a transformação da glicose-6-P em piruvato porque nesse caso o indivíduo está com baixos níveis de glicose e a “intenção” de quebrar o glicogênio em glicose é para que sejam mandadas para os outros tecidos que necessitam. Vai ser diferente no músculo. Aluno Y: Uma pessoa que bebe muito inibe essa cascata? (glicogênio → glicose no fígado) O álcool ele faz com que pare de ser degradado o glicogênio e ele inibe também a gliconeogênese. Quando eu mostrei metabolismo do álcool: ETANOL → ACETALDEÍDO → ACETATO, o que vocês viram que eu produzi muito Poe conta do etanol? NADH, quanto mais NADH você tiver é sinal que está tendo muito álcool ingerido e quanto mais NADH produzido, ele INIBE a última etapa que é a conversão de LACTATO EM PIRUVATO. Olhem a 1ª figura, de piruvato para lactato precisou de quem? NADH, quanto mais NADH eu tiver mais vai ter qual reação? De piruvato para lactato e eu não quero é formar glicose? Esse é o caminho inverso que não estará acontecendo, por isso que o álcool ele inibe a gliconeogênese. Quanto mais NADH, menos vai favorecer a conversão de lactato em piruvato e converter em glicose, por isso que o excesso de álcool vai gerar um quadro de hipoglicemia. Com essa conversão de piruvato a lactato teremos um quadro de acidose metabólica. O vômito é um mecanismo de escape (vai estar liberando H+). Vamos ver como acontece no músculo. O AMPc também vai mediar o estímulo da glicogenólise no músculo por epinefrina O que está diferente no músculo? Só está a epinefrina, não tem o glucagon. Por que? Não há receptores para glucagon na membrana. AMP cíclico medeia o estímulo da glicogenólise, no músculo, por epinefrina. Epinefrina vem se liga a um receptor de membrana, novamente, forma um comprexo ativo, ativam a proteína G, essa proteína G ativa a adenilil-ciclase que quebra o ATP e libera o AMPc. Esse AMPc funciona como o quê? Mensageiro que vai levar sinais. Olhem os sinais que ele está levando: de ativação para a glicose-1-p → glicose-6-p e glicose-6-p → piruvato e está inativando glicose-1-P → glicogênio. Uma vez a fosforilase do glicogênio estando ativada quebra o glicogênio e libera glicose-1-P, essa glicose-1-P é convertida em glicose-6-P. O AMPc está ativando as reações de onde? As da via glicolítica, ou seja, no músculo o que está diferente do fígado? As reações da via glicólica estão ou na sendo ativadas? La no fígado era ativadas? Não, era inativadasm. Uma vez formou o piruvato que é convertido em lactato que sai do músculo. Por que não saiu glicose livre do músculo? Porque o músculo não possui glicose-6-fosfatase. O ÚNICO ÓRGÃO QUE TEM É O FÍGADO, POR ISSO QUE ELE É O ÚNICO QUE PODE LIBERAR GLICOSE LIVRE. E o que foi que o AMPc inativou? A conversão de glicose-1-P novamente em glicogênio, porque se não nunca haveria na hora AMANDA NARA S. DAMASCENO – (Estácio-Idomed) M-46 11 que chegasse na glicose-1-P seria ele mesmo utiliza a glicose que vem do glicogênio. E esse lactato vai para onde? Vai para o fígado, o fígado vai captar esse lactato e converte o mesmo em glicose pelo processo chamado de gliconeogênese. Ai o que acontece? Formou glicose, para onde vai essa glicose?Vai para os outros tecidos. Nada se perde é uma reação ligada a outra. OBS: O lactato só é acumulado em exercício físico intenso quando se está há muito tempo sedentário, ele se acumula nas juntas e articulações e não dentro das células musculares, mas ele também não se acumula por muito tempo, é coisa de um ou dois dias. Exemplo: Chega uma pessoa no hospital em “coma alcoólico” uma pessoa quer ministrar glicose-6-P e outra só soro glicosado, qual o melhor a ser dado? O soro glicosado, se você der uma glicose fosfatada essa glicose nunca vai ser compartimentada pela célula, porque não há receptores para a glicose-6-fosfato, só há receptores para a glicose livre. E aqui as ações hormonais do glucagon, totalmente o oposto da insulina. Tudo que a insulina coloca para dentro o glucagon retira, então que ele faz? Mobiliza ação de nutrientes para o sangue, ele faz a regulação primária da gliconeogênese e da cetogênese (formação de corpos cetônicos) hepática. Ele está atuando no fígado e no tecido adiposo, quem está faltando? A célula muscular. Diferente da insulina. Não há receptores de glucagon no músculo, somente no fígado e no tecido adiposo. Então, o glucagon vai estimular a captação de aminoácidos para que esses AAs sejam convertidos em piruvato e vai estimular a formação de glicose-6-P, ou seja, vai estimular a gliconeogênese. Ele inibe também a síntese do glicogênio. O que ele vai fazer no plasma? Vai aumentar os níveis de glicose plasmática, vai aumentar os ácidos graxos livres e tudo que ele diminui são os aminoácidos. ➢ Mobilização dos nutrientes metabólicos para o sangue. ➢ Regulação primária da Gliconeogênese e Cetogênese hepáticas. Destino do glicogênio degradado no fígado, versus seu destino nos tecidos periféricos. Via das pentoses fosfato Ações hormonais do GLUCAGON AMANDA NARA S. DAMASCENO – (Estácio-Idomed) M-46 12 Fonte: Taylor, S. I. Insulin action, insulin resistance and type 2 diabetes mellitus. Em: C. R. Scriver, A. L. Beaudet, W. S. Sly e D. Valle (Eds.), The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease, 8th ed., New York: McGraw- Hill, 2001, p. 1433. Aluno: Por que um diabético tem um caso de hipoglicemia? Um diabético do tipo 1, por conta da falta de insulina, não tem quase nada de reserva de lipídeo, porque é a insulina que vai promover o que esse carboidrato que está em excesso ser utilizado na síntese de lipídeo. Ele pode ter circulante, não sendo formado. É por isso que os diabéticos são muito magros, ele tem circulante, mas não tem captado, isso porque nos diabéticos é intensificado a degradação de lipídeos. Porque que o diabético tem glicose na corrente sanguínea, mas as células estão famintas em glicose. Como não tem glicose, há a degradação de lipídeos. Então, quando um indivíduo diabético não tratado, descompensado, tem uma grande degradação de lipídeo, haverá grande tendência da formação dos corpos cetônicos. Os corpos cetônicos são formados porque o Acetil que vem dos lipídeos não entra no ciclo, promovendo a formação dos corpos cetônicos.
Compartilhar