Gliconeogenese

Prévia do material em texto

Gliconeogênese
A gliconeogênese é o processo pelo qual o corpo sintetiza glicose a partir de precursores não
glicídicos, como aminoácidos, lactato e glicerol. Esse mecanismo ocorre principalmente no
fígado e em menor grau nos rins e desempenha um papel crucial na manutenção dos níveis de
glicose no sangue, especialmente durante o jejum prolongado, quando a glicose proveniente
da dieta ou das reservas de glicogênio se esgota.
1 - Funções da Gliconeogênese:
● Manutenção da glicemia: A principal função da gliconeogênese é garantir um
fornecimento constante de glicose, essencial para tecidos que dependem dela como
fonte primária de energia, como o cérebro e os glóbulos vermelhos.
● Suprimento energético em jejum prolongado: Durante períodos de jejum ou
privação de carboidratos, a gliconeogênese evita a hipoglicemia (queda do nível de
glicose no sangue) ao gerar glicose a partir de compostos como:
○ Lactato: produto da glicólise anaeróbica no músculo.
○ Aminoácidos: provenientes da degradação de proteínas musculares.
○ Glicerol: resultante da quebra de lipídios (gorduras).
● Reciclagem de lactato (ciclo de Cori): No ciclo de Cori, o lactato produzido pelos
músculos durante o exercício é transportado para o fígado, onde é convertido
novamente em glicose por meio da gliconeogênese e, em seguida, devolvido ao
sangue para ser usado pelos músculos.
● Equilíbrio ácido-básico: Ao metabolizar lactato e outros compostos, a
gliconeogênese ajuda a regular o pH do sangue, minimizando o acúmulo de ácido
lático, que poderia causar acidose metabólica.
2 - Reações da Gliconeogênese
2.1 - Piruvato → Oxaloacetato
● Enzima: Piruvato carboxilase
● Reação: O piruvato (produzido a partir de lactato ou aminoácidos) é carboxilado
para formar oxaloacetato. Esta reação ocorre na mitocôndria e requer ATP e biotina
como cofator.
● Equação: Piruvato + CO₂ + ATP → Oxaloacetato + ADP + Pi
2.2 - Oxaloacetato → Fosfoenolpiruvato (PEP)
● Enzima: Fosfoenolpiruvato carboxiquinase (PEPCK)
● Reação: O oxaloacetato é convertido em fosfoenolpiruvato (PEP) com a liberação de
CO₂. Esta reação também requer energia na forma de GTP.
● Equação: Oxaloacetato + GTP → Fosfoenolpiruvato + CO₂ + GDP
Equação geral da reação:
Ilustração da reação:
2.3 - Fosfoenolpiruvato → 2-Fosfoglicerato → 3-Fosfoglicerato → 1,3-Bisfosfoglicerato
→ Gliceraldeído-3-fosfato (G3P)
● Estas etapas são inversões diretas das reações glicolíticas, usando as mesmas enzimas,
e ocorrem sem necessidade de novas enzimas especiais. Elas convertem PEP em
intermediários da glicólise até gliceraldeído-3-fosfato (G3P) e dihidroxiacetona
fosfato (DHAP).
Equação geral da reação: considerar somente a reação em azul. A reação em vermelho é a via
da Glicólise, e estamos falando da Gliconeogênese.
2.4 - Frutose-1,6-bisfosfato → Frutose-6-fosfato
● Enzima: Frutose-1,6-bisfosfatase
● Reação: Esta enzima remove um fosfato da frutose-1,6-bisfosfato para formar
frutose-6-fosfato. Esta etapa é crucial porque a reação correspondente na glicólise
(catalisada pela fosfofrutoquinase-1) é irreversível.
● Equação: Frutose-1,6-bisfosfato + H₂O→ Frutose-6-fosfato + Pi
Equação da reação:
2.5 - Frutose-6-fosfato → Glicose-6-fosfato
● Enzima: Fosfoglucose isomerase
● Reação: A frutose-6-fosfato é convertida em glicose-6-fosfato por isomerização, uma
reação que é a reversão direta da glicólise.
2.6 - Glicose-6-fosfato → Glicose
● Enzima: Glicose-6-fosfatase
● Reação: A última etapa ocorre no retículo endoplasmático das células hepáticas, onde
a glicose-6-fosfatase remove o fosfato da glicose-6-fosfato para liberar glicose livre
no sangue. Esta é outra reação irreversível da glicólise que requer uma via diferente
na gliconeogênese.
● Equação: Glicose-6-fosfato + H₂O→ Glicose + Pi
Em resumo:
ou ainda:
REFERÊNCIAS:
BERG, J. M.; TYMOCZKO, J. L.; STRYER, L. Bioquímica. 8. ed. Porto Alegre: Artmed,
2019.
NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 7. ed. Porto Alegre:
Artmed, 2017.
GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Tratado de Fisiologia Médica. 14. ed. Rio de Janeiro:
Elsevier, 2021.
BERG, J. M.; TYMOCZKO, J. L.; STRYER, L. Bioquímica. 8. ed. Porto Alegre: Artmed,
2019.
NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 7. ed. Porto Alegre:
Artmed, 2017.
Informações adicionais:
● O processo da gliconeogênese envolve múltiplas etapas, que acontecem em diferentes
locais dentro da célula:
Mitocôndria: A primeira etapa da gliconeogênese começa na mitocôndria, onde o piruvato é
convertido em oxaloacetato pela enzima piruvato carboxilase.
Citoplasma: A maior parte das reações subsequentes da gliconeogênese ocorre no
citoplasma. O oxaloacetato, gerado na mitocôndria, é convertido em fosfoenolpiruvato (PEP),
e as etapas seguintes ocorrem no citoplasma até a formação de glicose-6-fosfato.
Retículo Endoplasmático (RE): A última etapa, que converte glicose-6-fosfato em glicose
livre, ocorre no retículo endoplasmático. Essa reação é catalisada pela enzima
glicose-6-fosfatase, que remove o fosfato, permitindo a liberação de glicose no sangue.