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GLICONEOGÊNESE Daniele de Vasconcellos Santos Batista GLICONEOGÊNESE • Síntese de glicose a partir de substratos que não são carboidratos: lactato, glicerol e aminoácidos (exceto leucina e lisina). • Via importante, pois algumas células só utilizam a glicose como fonte de energia, especialmente os neurônios e as hemácias. • Via realizada pelo fígado (maior percentual) e córtex renal, pois a enzima responsável pela última etapa da gliconeogênese (glicose 6-fosfatase) está presente nesses órgãos. Nos vegetais ocorre em todas as células. • A gliconeogênese é ativada em período de jejum, considerando que o estoque de glicogênio tem duração média de 8 – 24 h (estimulada pelo glucagon). • É considerada uma via cara, pois há o gasto de 6 moléculas de ATP’s para cada glicose produzida. GLICONEOGÊNESE • Duas moléculas de piruvato sintetizam uma molécula de glicose. • Nos animais, a glicose produzida cai na corrente sanguínea e é distribuída. Nos vegetais, a glicose gerada nas sementes em germinação (a partir dos ácidos graxos) ou na fotossíntese, é utilizada para a síntese de celulose, amido e sacarose. 1- Síntese a partir do GLICEROL Glicerol Glicerol 3-P Diidroxiacetona fosfato Glicerol quinase Glicerol 3-P- desidrogenase ATP ADP NAD+ NADH Intermediário da glicólise 2- Síntese a partir do LACTATO 1º A glicose é convertida em lactato nos músculos (em intensa atividade) pela fermentação lática. 2º O lactato cai na corrente sanguínea, vai para o fígado onde será convertido em piruvato. 3º O piruvato é utilizado na gliconeogênese para sintetizar glicose. Fonte imagem: http://professorandersonef.blogspot.com/2011/04/lactato-e-ruim.html 3- Síntese a partir de AMINOÁCIDOS Fonte imagem http://bioquimicaufal.blogspot.com/2012/12/aula-09.html 1º Os músculos são tecidos ricos em proteínas. Essas proteínas podem ser quebradas em aminoácidos. 2º Os aminoácidos (exceto leucina e lisina) podem ser convertidos em alanina e glutamina, que serão transportadas ao fígado, e convertidas em piruvato (liberando amônia que vai para o ciclo da ureia). 3º O piruvato é utilizado na gliconeogênese para sintetizar glicose. • A síntese de glicose a partir de duas moléculas de piruvato utiliza várias enzimas da glicólise. Sete reações são as mesmas da glicólise (reações reversíveis). • Há três reações da glicólise que são irreversíveis. Por isso, na gliconeogênese ocorre um contorno para que a glicose seja produzida. • As etapas de contorno são: 1. Piruvato→ fosfoenolpiruvato 2. Frutose – 1,6 bisfosfato→ frutose 6-fosfato 3. Glicose 6-fosfato→ glicose 1 2 3GLICONEOGÊNESE 1º DESVIO – Conversão dos piruvatos em fosfoenolpiruvato 1. Na mitocôndria, os piruvatos serão carboxilados pela enzima piruvato carboxilase. A adição de CO2 ocorre com o gasto de energia na forma de ATP. A biotina é uma vitamina fundamental para a carboxilação. 2. O Oxaloacetato (OAA) é reduzido a malato para sair da mitocôndria, pois há transportador nas cristas. No citosol, o malato é oxidado a OAA, que é convertido a fosfoenolpiruvato pela enzima PEP carboxiquinase (citosólica). Há o gasto de GTP. A gliconeogênese prossegue a via inversa da glicólise até a frutose-1,6 bisfosfato. GLICONEOGÊNESE • A enzima frutose 1,6-bisfosfatase hidrolisa 1 molécula de H2O e remove um fosfato inorgânico (Pi) do C1, liberando a molécula frutose 6-fosfato que segue na via inversa à glicólise. • O Pi removido não é convertido em ATP (seria o inverso da glicólise). 2º desvio – Conversão da frutose 1,6-bisfosfatos em frutose 6-fosfato frutose-1,6-bisfosfate frutose-6-fosfate Frutose-1,6-bisfosfatase CH2OPO3 2− OH CH2OH H OH H H HO O CH2OPO3 2− OH CH2OPO3 2− H OH H H HO O H2O 6 5 4 3 2 1 + Pi 3º desvio – Conversão da glicose 6- fosfato em glicose • Outra reação de hidrólise. A enzima glicose 6-fosfatase (presente no retículo endoplasmático do fígado e do córtex renal) remove um Pi do C6, liberando a glicose que cai na corrente sanguínea e é distribuída. • O Pi removido também não é convertido em ATP. Equação geral da gliconeogênese 2 piruvatos + 6 ATP + 6 H2O + 2 NADH Glicose + 6 ADP + 6 Pi + 2 H++ 2 NAD+ Via cara, mas extremamente necessária! Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7: 1º DESVIO – Conversão dos piruvatos em fosfoenolpiruvato Slide 8 Slide 9: 2º desvio – Conversão da frutose 1,6-bisfosfatos em frutose 6-fosfato Slide 10: Equação geral da gliconeogênese