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ㅤㅤCaminhos da glicoseㅤㅤㅤ 1- glicose entra e sofre ação da hexoquinase que coloca um fosfato nela (é fosforilada) 2- ela vira glicose 6 fosfato, e não pode mais passar pela membrana, então tem que seguir algum desses caminhos → glicolise (via glicolítica) para formação de ATP GLUT4 → transporta glicose para o interior da célula em resposta à insulina. GLUT1 → transporte basal de glicose, alta afinidade (funciona mesmo com pouca glicose) →formação de glicogênio (reserva) → formação de ácidos graxos (reserva) → via das pentoses ㅤㅤㅤGlicogênioㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ →Armazenamento de energia: O glicogênio serve como reserva de glicose, que pode ser utilizada quando a glicose da alimentação não está disponível. → quando há um aumento é estocado — Polímero ramificado com ligações predominantes alfa 1-4 e nas ramificações alfa 1-6 um dos destinos da glicose está presente: fígado e músculo, sendo 75 por cento no tec. Muscular esquelético sua serventia depende do tecido Glicogênio hepático(hepatocitos): disponibiliza glicose aos tecido extra hepáticos. Servindo como um tampão, usa para glicose, enviada para outros, fica no fígado sinalizando o glucagon os estoques de glicogênio hepático aumentam durante o estado alimentado e se esgotam durante o jejum demanda por glicose no nosso organismo é constante, por isso a glicogênese ocorre → quando a glicose baixa o glicogênio sobe →Glicogênio muscular: não pode ser exportado, é usado pela própria fibra em situações emergenciais (exercícios). O glicogênio muscular responde em casos de hiperglicemia, pegando o açúcar da corrente sanguínea e armazenando-o para realizar a neoglicogênese ㅤㅤㅤㅤinteração com enzimas: ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ desrramificadora: catalisa a hidrólise da ligação alfa 1-6 glicose 6 fosfatase: gera a glicose que sai da celula Glicogênio fosforilase: gera fosfato Glicogênio sintase: principal enzima da glicogênese, que adiciona glicose nas ligações alfa 1-4. Enzima ramificadora (transglicosidase): cria as ligações alfa 1-6, formando as ramificações. Glicogenina: proteína que serve de primer para o início da síntese de glicogênio (sem ela a glicogênio sintase não tem onde começar). Insulina: ativa a glicogênese (favorece o armazenamento após a alimentação). Glucagon (fígado) e adrenalina (músculo): ativam a glicogenólise (quebra de glicogênio), liberando glicose em jejum ou estresse. No fígado, a glicogênio fosforilase é inibida por glicose (feedback). No músculo, é ativada por AMP (sinal de que precisa de energia) e Ca²⁺ (durante contração). ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤEstado metabólico: ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ →Estado alimentado: insulina alta → estimula glicogênese. →Jejum curto: glucagon alto → estimula glicogenólise hepática. →Jejum prolongado: estoques se esgotam → entra gliconeogênese como fonte principal. Glicóliseㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ →ocorre no citosol A glicólise é predominante no estado alimentado, quando a insulina está alta, favorecendo a captação e degradação de glicose para geração de energia imediata →é a via metabólica que quebra a glicose (C₆H₁₂O₆) em duas moléculas de piruvato, gerando energia na forma de ATP e NADH. →independente de oxigênio: acontece em condições aeróbicas e anaeróbicas. → etapa 3 :Essa é uma das principais etapas de controle da glicólise, porque a PFK-1 regula o fluxo de glicose na célula com base nas necessidades energéticas. Quando há muita energia (ATP e citrato), a atividade da PFK-1 diminui, e quando há falta de energia (como no caso de AMP ou frutose-2,6-bisfosfato), ela aumenta. Fase 1: Investimento de Energia (Preparatória)Fase 2: Retorno de Energia (Payoff) Cada G3P rende produtos, e como temos 2 G3P por glicose, multiplica tudo por 2! Etapa Reação Reversível? Enzima Gasto/Ganho Observações tipo 6 G3P → 1,3-bisfosfoglicerato (1,3-BPG) ✅ Reversível Gliceraldeído-3-fo sfato desidrogenase (GAPDH) ⚡ Ganha 1 NADH (por G3P) Oxidação + adição de Pi (sem gastar ATP); forma composto de alta energia. Oxidação (desidrogenação) 7 1,3-BPG → 3-fosfoglicerato ✅ Reversível Fosfoglicerato quinase ⚡ Ganha 1 ATP (por G3P) Fosforilação a nível de substrato. Primeira geração de ATP. fosforilação a nível de substrato 8 3-fosfoglicerato → 2-fosfoglicerato ✅ Reversível Fosfoglicerato mutase – Reorganiza a molécula para preparar nova desidratação. Desfosforilação a nível de substrato 9 2-fosfoglicerato → Fosfoenolpiruvato (PEP) ✅ Reversível Enolase – Sai uma água; forma composto com alta energia de transferência. Hidratação 10 PEP → Piruvato ❌ Irreversível Piruvato quinase ⚡ Ganha 1 ATP (por G3P) Última fosforilação a nível de substrato. Passo chave e irreversível. Desidrogenação Saldo da Fase 2 (por glicose, ou seja, 2 G3P): 4 ATP (2 por G3P) 2 NADH (1 por G3P) 2 Piruvatos Etapa Reação Reversível? Enzima Gasto/Ga nho Observações tipo 1 Glicose → Glicose-6-fosfato ❌ Irreversível Hexoquinase 💸 Gasta 1 ATP Trava a glicose no metabolismo celular. Fosforilação 2 Glicose-6-fosfato → Frutose-6-fosfato ✅ Reversível Fosfoglicose isomerase – Muda a forma da molécula para poder fosforilar de novo. Isomerização 3 Frutose-6-fosfato → Frutose-1,6-bisfosfato ❌ Irreversível Fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) 💸 Gasta 1 ATP Etapa de regulação chave da glicólise! Fosforilação 4 Frutose-1,6-bisfosfato → Gliceraldeído-3-fosfo (G3P)+Dihidroxiacetona-fosf ato (DHAP) ✅ Reversível Aldolase – Divide a hexose em duas trioses. Quebra (clivagem) 5 DHAP → G3P ✅ Reversível Triose-fosfato isomerase – Agora temos 2 moléculas de G3P para seguir. Isomerização Saldo da fase 1 −2 ATP (dois ATP consumidos) 0 NADH 0 piruvato (ainda não é formado nessa fase) 2 moléculas de gliceraldeído-3-fosfato (G3P) saldo total +2 ATP, +2 NADH, +2 piruvato Regulação da glicólise A glicólise é regulada em três etapas irreversíveis (e, portanto, altamente reguladas): 1. Hexoquinase / Glicoquinase (fígado) Inibe por feedback da glicose-6-fosfato (no músculo). No fígado, quem atua é a glicoquinase: Não sofre inibição por G6P. Ativada por alta concentração de glicose (ex: após a refeição). Regulada pela proteína reguladora da glicoquinase, que a sequestra no núcleo quando a glicose está baixa. 2. Fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) – A estrela da regulação Essa é a enzima que decide se a glicólise vai ou não acontecer pra valer. Reguladores alostéricos: Ativadores: AMP (baixa energia celular) ,Frutose-2,6-bisfosfato (indicador do estado alimentado) inibidores: ATP (já tem energia, segura aí) Citrato (sinal de ciclo de Krebs bombando → não precisa mais glicólise), Inibição por acúmulo: Quando há excesso de ATP e citrato, o ciclo avisa: "tá de boa, para de mandar piruvato". A PFK-1 desacelera. 3. Piruvato quinase Catalisa a conversão de fosfoenolpiruvato (PEP) em piruvato. Ativadores: Frutose-1,6-bisfosfato (feed-forward → reforça a via se ela já tá andando) Inibidores: ATP (claro, sinal de energia suficiente) Alanina (produzida a partir de piruvato, indicando que não precisa mais) Regulação hormonal (no fígado): Insulina ativa a piruvato quinase (favorece glicólise). Glucagon a inibe via fosforilação (favorece gliconeogênese) Gliconeogênese →Síntese de glicose a partir de um percursor não glicídico (piruvato, glicerol, lactato, propionato , aminoácidos e alanina) →ocorre majoritariamente no fígado, nos hepatócitos, no rim, córtex renal e no epitélio intestina → utiliza aminoácidos como a alanina pelo hepatócito no jejum prolongado, e é uma das principais fontes de carbono para a gliconeogênese → durante gliconeogênese no figado está em estado catabolisco →Controlada por substrato, alosteria, modificações covalentes e expressão gênica. Precursores: lacato, glicerol, aminoacidos outra fonte de glicose é o lactato formado durante a glicolise quando há exercicios intensos ↓[ Glicose] ↓[ Glicose-6-P] ↓[Insulina]↑[Glucagon] →Compartilha várias etapas coma via glicolítica;mas não é idêntica 3 das10 etapas da viaglicolítica são IRREVERSÍVEIS, ETAPAS ENZIMÁTICAS DIFERENTES Nem todas as reações da glicólise são reversíveis. Algumas têm um ΔG muito negativo (altamente exergônicas), ou seja, são tão "desfavoráveis" no sentido inverso que o corpo precisa usar enzimas diferentes pra fazer a gliconeogênese funcionar. Essas etapas diferentes são os pontos de controle regulatórios das duas vias. ciclo de cori: É um ciclo que acontece pra reciclar o lactato produzido durante a glicólise anaeróbica nos músculos e transformá-lo de volta em glicose no fígado. Etapas do Ciclo de Cori: No músculo (em hipóxia ou esforço intenso): A glicose é quebrada pela glicólise → vira piruvato. Como não tem oxigênio suficiente, o piruvato vira lactato (pra regenerar NAD⁺ e manter a glicólise funcionando). O lactato é jogado na corrente sanguínea. No fígado: O lactato chega no fígado e é convertido de volta em piruvato. O piruvato vira glicose via gliconeogênese (usando ATP). A glicose é enviada de volta pros músculos. Músculo recebe glicose, reinicia o processo. ⚠piruvato cinase é irreversível = tem um ΔG muito negativo (é super espontânea no sentido da glicólise), então não dá pra simplesmente inverter e usar a mesma enzima na gliconeogênese. POR ISSO o corpo usa um "desvio metabólico": duas enzimas diferentes pra dar a volta A formação de PEP (fosfoenolpiruvato) na gliconeogênese ocorre por duas etapas distintas, o que pode causar um pouco de confusão. A chave aqui é entender que o processo envolve um desvio metabólico, já que a piruvato quinase da glicólise não pode ser simplesmente "invertida" para gerar PEP na gliconeogênese devido à sua grande irreversibilidade. Etapas para a formação de PEP: 1. Piruvato carboxilase (primeira etapa): O piruvato (produzido na glicólise) não pode ser convertido diretamente em PEP, pois a piruvato quinase é irreversível. Portanto, o piruvato é primeiramente convertido em oxaloacetato pela enzima piruvato carboxilase. Piruvato + CO₂ → Oxaloacetato. Isso ocorre dentro da mitocôndria, e a reação usa ATP e é um processo anabólico. O oxaloacetato é uma molécula de 4 carbonos e vai ser a base para a próxima etapa. 2. PEP carboxiquinase (PEPCK) (segunda etapa): O oxaloacetato gerado pela piruvato carboxilase é então convertido em PEP pela enzima PEP carboxiquinase (PEPCK).Oxaloacetato → PEP + CO₂. A reação ocorre no citosol (ou, em algumas células, na mitocôndria) e usa GTP como fonte de energia. Aqui, ocorre uma descarboxilação (perda de CO₂) do oxaloacetato, formando o PEP, sendo a molécula-chave para continuar a gliconeogênese até a formação de glicose. O motivo de essas duas etapas serem necessárias está relacionado à irrevogabilidade da reação de piruvato Por que a gliconeogênese não é só "glicólise ao contrário"? As três etapas irreversíveis da glicólise são: Hexoquinase/glucoquinase: glicose → glicose-6-fosfato PFK-1: frutose-6-fosfato → frutose-1,6-bisfosfato Piruvato quinase: PEP → piruvato →A gliconeogênese contorna essas reações com enzimas próprias, formando um atalho enzimático para permitir o caminho inverso. 2. As etapas proprietárias da gliconeogênese (os “atalhos”) Piruvato → oxaloacetato Enzima: piruvato carboxilase (reação reversível, ativada por acetil-CoA) Oxaloacetato → PEP Enzima: PEP carboxiquinase (PEPCK) Reação libera CO₂ e consome GTP → etapa irreversível, chave regulatória Frutose-1,6-bisfosfato → frutose-6-fosfato Enzima: frutose-1,6-bisfosfatase Glicose-6-fosfato → glicose 3. Custo energético Formar 1 molécula de glicose a partir de piruvato exige: 4 ATP 2 GTP 2 NADH Ou seja: a gliconeogênese é cara, o corpo só faz quando é muito necessário, tipo em jejum prolongado ou estresse metabólico. Glicose-6-Fosfatase Enzima presente apenas no fígado e no córtex renal. Permite a liberação de glicose livre na corrente sanguínea, essencial para manter a glicemia durante o jejum. Não está presente no músculo, por isso o músculo não participa diretamente da manutenção da glicemia. 4. Regulação da gliconeogênese São 4 níveis clássicos de controle: a) Disponibilidade de substrato Sem piruvato, lactato, alanina ou glicerol, não rola gliconeogênese. Proteólise muscular → alanina, glutamina Lipólise → glicerol Anaerobiose → lactato b) Regulação alostérica Reguladores ativam ou inibem enzimas de forma direta: Acetil-CoA ativa piruvato carboxilase AMP/ADP inibem a gliconeogênese (sem energia → foca na glicólise) ATP/F26BP regulam PFK-1 e FBPase-1 F26BP: o turbo da glicólise → Estimula PFK-1 (glicólise) → Inibe FBPase-1 (gliconeogênese) c) Regulação covalente O complexo PFK-2/FBPase-2 regula os níveis de F26BP: Alimentado → insulina ativa PFK-2 → mais F26BP → glicólise ON Jejum → glucagon ativa FBPase-2 → menos F26BP → gliconeogênese ON d) Regulação transcricional Enzimas como PEPCK, piruvato carboxilase e glicose-6-fosfatase têm expressão aumentada no jejum, sob controle de hormônios como o glucagon e os corticoides. Exemplo: Glucagon ativa CREB → estimula transcrição das enzimas da GNG 5. Integração tecidual A gliconeogênese é um trabalho em grupo entre tecidos: Músculo: libera alanina (Ciclo de Cahill) e lactato (Ciclo de Cori) Tecido adiposo: libera glicerol Fígado e córtex renal: convertem tudo isso em glicose ㅤㅤCaminhos da glicoseㅤㅤㅤ ㅤㅤㅤGlicogênioㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ Glicóliseㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ Fase 1: Investimento de Energia (Preparatória)Fase 2: Retorno de Energia (Payoff) Cada G3P rende produtos, e como temos 2 G3P por glicose, multiplica tudo por 2! Gliconeogênese Etapas para a formação de PEP: