4 Metabolismo frutose

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Millena Fernandes l @medmillena 
 
Metabolismo da frutose e da galactose 
Vão dar um jeito de entrar na via glicolítica 
Principal fonte de dissacarídeo: sacarose. Na presença de 
sacarase produz a glicose e frutose, que irão entrar na via 
glicolítica. 
Ainda, há também a lactose, que na presença da lactase tem 
como produto galactose e glicose. 
OBS: a intolerância à lactose é a deficiência da enzima lactase. 
Consequentemente, a lactose não será digerida em galactose 
e glicose. Assim, a lactose no intestino vai ser fermentada e 
causará a diarreia, vômito e outros. 
Hidrólise 
 
 
Sacarose quebra a ligação beta 1,2. 
Lactase quebra a ligação alfa 1,4. 
 
Metabolismo da frutose 
 
OBS: não é dependente de insulina. 
Consumo médio de 4,34g/dia de frutose livre. 
 Consumo em grande quantidade pode causar 
obesidade, hipertensão, resistência à insulina, 
diabetes e doença renal crônica. 
 Pode ser um grande vilão na produção de 
triacilglicerol. 
 Deve ser fosforilada para entrar nas vias do 
metabolismo intermediário. 
No fígado 
Como a frutose entra na via glicolítica. 
 
CicloTCA: ciclo do ácido tricarboxílico (Krebs) 
 Primeira processo: fosforilação, assim como com a 
glicose, pela enzima FRUTOSE-1-P (fosfato no 
carbono 1). 
Pode ser realizada pela hexocinase (baixa afinidade) ou 
frutocinase (alta afinidade; principal utilizada). 
Há o gasto de ATP. 
Etapa essencial para impedir a saída da membrana. 
 2ª. É quebrada em dois compostos pela aldolase B 
(frutose-1-P aldolase B). 
- Di-hidroxiacetona-fosfato (DHAP): pode ser utilizada na via 
glicolítica, em que possui uma enzima que a reconhece e a 
converte em gliceraldeída-3-P (faz parte da etapa 5 da 
glicólise), até obter o piruvato. 
Pode ser utilizada na glicólica ou na gliconeogênese. 
- Gliceraldeído: não pode ir para a via glicolítica, não possui 
enzima. Para que ele entre via, precisa ser fosforilada no 
carbono 3. Assim, a enzima triose-quinase o converte em 
gliceraldeído-3-P para ser utilizada na via glicolítica 
posteriormente. 
Em outros tecidos, como adiposo e músculo 
A frutose é fosforilada pela hexoquinase no sexto carbono, 
tendo como produto a frutose6fosfato, que já pode ser 
utilizada na fase 3 da via glicolítica. 
 
 Sacarose: fonte de 
energia na dieta 
humana e é a 
principalmente fonte 
de frutose. 
 Segundo carboidrato 
mais comum na dieta 
humana. 
 É metabolizada no 
fígado. 
 Pode ser obtida pela 
sacarose da dieta, ou 
na forma livre (mel), 
ou na rota poliol. 
 
Millena Fernandes l @medmillena 
 
OBS: a taxa de metabolismo da frutose é mais rápida que a da 
glicose, pois as trioses formadas a partir da fru-3-P desviam 
a reação da fosfotrutocinase-1, a etapa marca-passo mais 
importante no controle da velocidade da glicólise. 
Rota polial 
 Um mecanismo alternativo para metabolizar um 
monossacarídeo é convertê-lo em um polial, por meio 
da redução do grupo aldeído, produzindo, assim, mais 
um grupo hidroxila. 
 Via do sorbitol à frutose proporciona um mecanismo 
pelo qual todo o sorbitol disponível é convertido em 
um substrato capaz de entrar na glicólise. 
 Presente nas vias seminais. 
A glicose é reduzida pela enzima aldose-redutase, tendo a 
formação de um derivado alcoólico, o sorbitol. Em seguida, é 
convertido. 
Principal fonte de energia para os espermatozoides. Também 
previne a quebra do acrossomo (tem bolsas com enzimas 
digestivas, que vão ajudar na penetração do espermatozoide 
no ovócito). 
Produz frutose pela rota poliol. 
 Sorbitol acumula no cristalino e aumenta a pressão 
osmótica lá. Assim, ocorre a glicolização das proteínas 
e faz que elas percam a função. Logo, trás a 
opacidade ao cristalino (CATARATA). CONSEQUÊNCIA 
DA DIABETES. 
 Nas vesículas seminais a glicose é reduzida e depois 
oxidada, para ser convertida em frutose em seguida. 
 
Condições clínicas associadas ao metabolismo da 
frutose 
 Frutosúria essencial 
Presença de frutose na urina. 
Causada pela ausência da enzima frutocinase, responsável pela 
fosforilação da frutose. 
Condição benigna, pois os metabólitos tóxicos da frutose não 
se acumulam no fígado. 
Muitas vezes é assintomática. 
OBS: condição em que a glicose é liberada no sangue -> 
glicosúria, quando a glicemia for acima de 180mg/dL. Supera o 
limiar de filtração renal. 
Libera frutose independente da concentração no sangue. 
 
- Por que no músculo a exo-quinase também consegue 
fosforilar frutose? Todos os monossacarídeos possuem 6 
carbonos, logo, a exo-quinase fosforila os açúcares com 6C. 
Porém, a preferência da exo-quinase é pela glicose. Logo, a 
frutose é filtrada nos rins e eliminada na urina. 
QUINASE: família de enzimas que fazem transferência de 
grupos funcionais. 
 Intolerância hereditária à frutose 
Deficiência da enzima ALDOLASE B. “Envenenamento por 
frutose”. 
Consegue fosforilar a frutose, mas não consegue a quebrar. 
Logo, há acúmulo de frutose-1-fosfato no fígado, podendo 
trazer alguns prejuízos. 
 
Preciso diagnosticar rapidamente. Terapia: remoção imediata 
da frutose (e sacarose) da dieta. 
Acúmulo pode causar insuficiencias hepáticas, pois a frutose-
1-P é um metabólito tóxico. Ex: HIPOGLICEMIA GRAVE*. 
*Durante o repouso ocorre a glicogenólise, ou seja, a produção 
de glicose por novas vias. Porém, a enzima responsável pela 
quebra de glicogênio está inibida pela presença de frutose-1-
P, diminuindo a concentração de glicose. 
 Esteatose hepática não-alcoólica 
Porque a frutose pode levar à formação de gordura no fígado. 
Millena Fernandes l @medmillena 
 
 
O aumento de ATP na célula começa a inibir algumas enzimas. 
A glicose já produziu energia, porém, ainda há a frutose para 
entrar na via glicolítica. 
Intermediários da frutose entram na via glicolítica abaixo da 
enzima reguladora da via glicolítica. 
Aumento de ATP na célula bloqueia a frutose6P 
Produção de gordura pq os intermediários de glicose entram 
na via glicolítica e são convertidos em acetil-CoA. Este, por sua 
vez, no citoplasma doa seus carbonos para a síntese de ácido 
graxo/ácido palmítico. 
Sai da mitocondria pq o ciclo de krebs está inibido. 
3 ácidos graxos + glicerol3fosfato (vem de um dos 
intermediários da via glicolítica): triacilglicerídeo ou triacilglicerol 
(gordura). 
Enzima aldolase tem uma baixa afinidade pela frutose. 
Metabolismo da galactose 
É importante que, assim como a frutose, a galactose seja 
fosforilada antes de ser metabolizada. 
 
 Galactose: corresponde à metade da lactose, sendo 
um importante constituinte combustível dos laticínios. 
 Não possui enzima específica para ela na via glicolítica. 
 As enzimas estão presente em muitos tecidos: 
eritrócitos adultos, fibroblastos e tecidos fetais. 
 O fígado tem maior atividade dessas enzimas. 
 As crianças metabolizam a galactose mais facilmente 
que os adultos. 
 
 É fosforilada pela galactoquinase (GALK), gastando um 
ATP. 
Produto: galactose 1-P, que será convertida em glicose-1-
fosfato. 
Há conversão de UDP-galac em UDP-gli, por meio da 
isomerização. 
Papel da UDP-galac: doadora de galactose em uma série de vias 
sintéticas, incluindo a síntese de lactose. 
UDP (uridina difosfato, ligada à glicose). 
Galactose-1-P reage com a UDP-glicose, por intermédio da 
enzima galactose-1-P-uridilitransferese (GALT). 
GALT pega o UDP e coloca na galactose. O grupo fosfato da 
galactose vai para a glicose. Assim, tem como produto final a 
glicose-1-fosfato. 
O produto não pode entrar na via glicolítica, pois não há enzima 
que o reconheça. 
Assim, a enzima fosfoglicomutase, trocando o grupo fosfato 
de carbono 1 para o carbono 6. 
Produto glicose-6-fosfato pode ir para a via glicolítica. 
OBS: o UDP galactose foi outro produto da ação da GALT. Ela 
precisa ser convertida em UDP-glicose. A enzima epimerase 
(GALE), vai atuar realizando essa conversão. 
ENZIMAS importantes: GALK, GALT, GALE. 
Condições associados ao metabolismo da galactose 
 Galactosemia clássica 
Deficiência da enzima GALT, não ocorrendo a conversão da 
galact-1-P emglic-1-P e em UDP-galac. 
Assim, aumenta a concentração de galact-1-P, que se acumula 
no fígado, nos rins, nos neurônios, no cristalino (nos tecidos). 
Logo, há inibição da enzima galactoquinase. 
Aumento da galactose livre no sangue e na urina. 
Sintomas: graves problemas hepáticas, renais e retardo 
mental. 
Galactosemia: acúmulo de galactose no sangue. 
Detectada no teste do pezinho. 
 Galactosemia não-clássica 
Deficiência da enzima GALK. 
Não há fosforilação da galactose em galac-1-P. Assim, ela 
consegue sair da célula e aumentar no sangue e na urina. 
Vai para o cristalino, é convertida em galactiol (composto 
tóxico) e pode levar à catarata. 
Diagnóstico: teste do pezinho. 
 Galactose e 
glicose 
apresentam 
estruturas 
parecidas, mas 
diferem apenas 
na posição de um 
carbono4 (são 
epímeros). 
 
Millena Fernandes l @medmillena