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METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS PT.2: GLICOGÊNESE, GLICOGENÓLISE E GLICONEOGÊNESE Disciplina: Bioquímica Professora: Livia Schell METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Glicogênese Glicogenólise Gliconeogênese Carboidratos Alimentares Glicose Glicose-6-fosfato Glicólise Piruvato Ciclo de Krebs Cadeia respiratória Produção de CO2 e H2O, e ATP Carboidratos Alimentares Glicose Glicose-6-fosfato Glicose-1-fosfatoGlicogênio Glicólise Piruvato Ciclo de Krebs Cadeia respiratória Produção de CO2 e H2O, e ATP Glicogênese Glicogenólise GLICOGÊNIO Polissacarídio de reserva das células animais Fonte rápida de glicose Armazenamento: Fígado: reposição rápida de glicose para o sangue durante o jejum Músculos: reserva de energia para a síntese de ATP durante a contração muscular Outros tecidos: pequena reserva para fornecer energia GLICOGÊNESE É a síntese de glicogênio a partir da glicose Ocorre em praticamente todas as células e tecidos animais, principalmente no fígado e nos músculos Ocorre no citoplasma da célua ESTRUTURA DO GLICOGÊNIO Homopolissacarídio de cadeia altamente ramificada: A ligação glicosídica principal é a ligação α14 Possui nas ramificações uma ligação α16 UDP-glicose (difosfato de uridina), é um doador de glicose: adiciona moléculas de glicose a uma molécula de glicogênio em crescimento hexoquinase Enzima ramificadora α 1 4 α 1 6 GLICOGENÓLISE É a degradação de glicogênio para obtenção de glicose As ligações glicosídicas α14, são desfeitas pela enzima glicogênio fosforilase, liberando glicose-1-fosfato As ligações α16 são desfeitas pela enzima desramificadora Enzima desramificadora α 1 4 α 1 6 Músculos: fonte de energia para a contração muscular Fígado: será lançada na corrente sanguínea, para aumentar a glicemia REGULAÇÃO DO METABOLISMO DO GLICOGÊNIO Insulina: Estimula a glicogênese no estado pós-alimentar, quando os níveis de energia e disponibilidade de glicose estão elevados e inibe a glicogenólise Glucagon: Estimula a glicogenólise no fígado, quando os níveis de energia e suprimentos disponíveis de glicose estão baixos (jejum) e inibe a glicogênese Adrenalina: Tem ação oposta à insulina e estimula a glicogenólise no fígado e no músculo, em momentos de tensão emocional GLICONEOGÊNESE “Criação de açúcar novo” Síntese de glicose a partir de compostos que não são carboidratos Entre as refeições e em períodos longos de jejum, refeições com quantidades inadequadas de carboidratos ou após exercícios intensos, o glicogênio armazenado no fígado e músculos se esgota GLICONEOGÊNESE A glicose pode ser sintetizada a partir de: Lactato Aminoácidos Glicerol Ocorre no fígado! A gliconeogênese começa na mitocôndria e termina no citoplasma São transformados em piruvato ou entram na via na forma de intermediários Glicose Diidroxiacetona fosfato Glicose-6-fosfato Frutose-6-fosfato Frutose-1,6-bifosfato Gliceraldeído-3-fosfato 1,3-bifosfoglicerato 3-fosfoglicerato 2-fosfoglicerato Fosfoenolpiruvato Piruvato * * * (2) (2) (2) (2) (2) (2) Consumo de 1ATP Consumo de 1ATP Produção de 2 ATP Produção de 2 ATP Hexoquinase Glicoquinase PFK-1 Piruvato-quinase 2 NADH GLICONEOGÊNESE Utiliza as reações reversíveis da glicólise e realiza outras reações (com outras enzimas) para substituir as reações irreversíveis A gliconeogênese utiliza as reações reversíveis da glicólise, porém as duas não são vias idênticas fluindo em direções Outros aminoácidos piruvato carboxilase, malato desidrogenase (mitocondrial e citoplasmática) e fosfoenolpiruvato carboxiquinase GLICONEOGÊNESE Etapa 1: Piruvato Fosfoenolpiruvato Conversão do piruvato em PEP Enzimas: Piruvato carboxilase Malato desidrogenase (mitocondrial e citoplasmática) Fosfoenolpiruvato carboxiquinase Outros aminoácidos piruvato carboxilase, malato desidrogenase (mitocondrial e citoplasmática) e fosfoenolpiruvato carboxiquinase GLICONEOGÊNESE Etapa 2: Conversão de frutose-1,6-bisfosfato a frutose 6-fosfato, com a enzima frutose-1,6-bisfosfatase Frutose-1,6-bifosfato + H2O Frutose-6-fosfato + Pi Outros aminoácidos piruvato carboxilase, malato desidrogenase (mitocondrial e citoplasmática) e fosfoenolpiruvato carboxiquinase GLICONEOGÊNESE Etapa 3: Conversão de glicose-6-fosfato a glicose, com a enzima glicose 6-fosfatase Glicose-6-fosfato + H2O Glicose + Pi Outros aminoácidos piruvato carboxilase, malato desidrogenase (mitocondrial e citoplasmática) e fosfoenolpiruvato carboxiquinase CONTROLE DA GLICONEOGÊNESE Glucagon: estimula a gliconeogênese Insulina: inibe a gliconeogênese CICLO DE CORI Mecanismo de cooperação metabólica entre músculos e fígado Está ligado à gliconeogênese No ciclo de Cori, lactato produzido no músculo é transportado para pela corrente sanguínea para o fígado, onde é convertido em glicose pelo mecanismo de gliconeogênese REVISANDO... 1. Onde encontramos os principais reservatórios de glicogênio no nosso organismo? Qual a função do glicogênio nesses dois reservatórios? 2. Durante um período de jejum prolongado, algumas vias metabólicas são ativadas, como uma tentativa de manter o nível de glicose no sangue. Que vias são essas? Que hormônio é liberado no estado de jejum e ativa essas vias? 3. O que é a gliconeogênese? Que compostos podem entrar nessa via metabólica? Que hormônio estimula essa via metabólica, durante o jejum prolongado? 4. Onde ocorre a gliconeogênese? 5. A gliconeogênese é uma simples reversão da via glicolítica? Explique. 6. Como funciona o ciclo de Cori?
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