Via das Pentoses e Metabolismo do Glicogênio.pdf

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Via das Pentoses 
Gabriela Guimarães Machado 
g.guimaraesmachado@gmail.com 
OS	CAMINHOS	DA	GLICOSE	
Glicogênio Ribose-5-fosfato 
Piruvato 
Acetil-CoA 
Lactato Aminoácidos 
GLICOSE 
Ciclo do Ácido Cítrico 
Gliconeogênese Glicólise 
Síntese de 
Glicogênio 
Via das 
Pentoses 
q  ATP	é	a	“moeda	energé:ca”	das	células;	
	
q  Segunda	“moeda”	é	o	poder	redutor;	
	
q  Embora	NADH	e	NADPH	sejam	quase	idên:cos	em	estrutura,	
eles	possuem	funções	diferentes:	
§  NADH	 usa	 a	 energia	 livre	 proveniente	 da	 oxidação	 de	metabólitos	
para	sinte:zar	ATP	(fosforilação	oxida:va).	
§  NADPH	usa	a	energia	para	a	biossíntese	redutora	de	ácidos	graxos	e	
colesterol	(entre	outras).	
MOEDAS	ENERGÉTICA	
NADH	x	NADPH	
VIA	PENTOSE	FOSFATO	
POR	QUÊ	O	ORGANISMO	REALIZA	A	VIA	DAS	PENTOSE	FOSFATO?	
NADPH	 RIBOSE	
Sínteses:	
		Biossíntese	de	ácido	graxos	
		Biossíntese	de	colesterol	
		Biossíntese	de	neurotransmissores	
		Biossíntese	de	nucleoadeos	
	
Desintoxicação:	
		Redução	de	gluta:ão	oxidado	
		Monoxigenases	com	cit	P450	 RNA	e	DNA	(desoxiribose)	
ATP,	NADH,	FAD,	COA	
FASES	-	VIA	PENTOSE	FOSFATO	
Fase	1	
	OXIDATIVA	
Fase	2	
NÃO	
OXIDATIVA	
Glicose	6	P	à	ribose	5	P		
NADPà	NADPH		
Interconversão		
não-oxida:va	de	oses	
PENTOSES	
Biossíntese	de	
nucleoadeos	
Excesso	de	pentoses:	
INTERMEDIÁRIOS	DA	VIA	
GLICOLÍTICA	
CITOSOL	
FASE	1	-	OXIDATIVA	
desidrogenação	 hidrólise	
Descarboxilação	
oxida:va	
6	C	 5	C	
Isomeração	
(G6PD) 
Glicose	6P	+	2	NADP++	H20	à	ribose	5P	+	2	NADPH	+	2	H+	+	CO2	
VIA	DA	PENTOSE	FOSFATO	E	GLICÓLISE	ESTÃO	
LIGADAS	
q  Se	 as	 células	 precisam	 de	 muito	 NADPH	 para	 biossínteses	
redutoras:	Via	da	Pentose	fosfato	muito	a:vada!	
	
					é	ribose	5P	(incorporação	em	nucleoadeos	e	ác.	Nucléicos)	
RIBOSE	5	P	NADPH	
Desviado para Biossínteses redutoras 
VIA	DA	PENTOSE	FOSFATO	E	GLICÓLISE	ESTÃO	
LIGADAS	
Fase	2	
NÃO	
OXIDATIVA	
RIBOSE	5	P	
FRUTOSE	6	P	
+	
GLICERALDEÍDO	3	P	
FASE	2	–	NÃO	OXIDATIVA	
RIBOSE	5	P	à	GLICERALDEÍDO	3	P	+	FRUTOSE	6	P	
5C	 3C	 6C	
5C	+	5C																												3C	+7C	
3C	+	7C																												6C	+4C	
4C	+	5C																												6C	+3C	
TRANSCETOLASE	
TRANSCETOLASE	
TRANSCALDOLASE	
5C+	5C	+	5C																												3C	+6C+6C	
TRANSCETOLASE	–	
TRANSFERE	2	C	
	
TRANSALDOLASE	–	
TRANSFERE	3	C	
5C	+	5C																												3C	+7C	
TRANSCETOLASE	
FASE	2	–	NÃO	OXIDATIVA	
Fosfopentose	
isomerase	
3C	+	7C																												6C	+4C	
TRANSALDOLASE	
FASE	2	–	NÃO	OXIDATIVA	
4C	+	5C																												6C	+3C	
TRANSCETOLASE	
FASE	2	–	NÃO	OXIDATIVA	
5C	+	5C																												3C	+7C	
3C	+	7C																												6C	+4C	
4C	+	5C																												6C	+3C	
TRANSCETOLASE	
TRANSCETOLASE	
TRANSALDOLASE	
5C+	5C	+	5C																												3C	+6C+6C	
BALANÇO	DAS	REAÇÕES	
3	RIBOSE-5P	à	1	GLICERALDEÍDO-3P	+	2	FRUTOSE-6P	
Excesso	de	ribose	5P	à	transformado	completamente	em	
intermediários	da	via	glicolí:ca	
VELOCIDADE	É	CONTROLADA	PELO	NÍVEL	DE	NADP+	
q  Local	de	controle;	
q  Depende	da	disponibilidade	de	NADP+;	
Desidrogenação	
1ª	SITUAÇÃO	METABÓLICA	
q  Muito	mais	necessidade	de	ribose	5P	do	que	NADPH;	
Ex.	Células	dividindo	rapidamente	à	síntese	de	nucleoadeos	DNA	
5	GLICOSE	6P	+	ATP	à	6	RIBOSE	5P	+	ADP	+	H+	
Transaldolase e Transcetolase 
Reações	inversas	da	Fase	não-oxida:va	predominam!	
2ª	SITUAÇÃO	METABÓLICA	
q Necessidades	equilibradas	de	NAPDH	e	ribose	5P;	
Fase	oxida:va	predomina!	
3ª	SITUAÇÃO	METABÓLICA	
q Necessidades	muito	maior	de	NADPH	do	que	ribose	5	P;	
								Ex.:	Tecido	adiposo	–	síntese	de	ácidos	graxos.	
Fase	Oxida:va	+	Fase	Não-Oxida:va	+	Gliconeogênese	
Gliconeogênese 
Fase Oxidativa 
Fase Não-Oxidativa 
4ª	SITUAÇÃO	METABÓLICA	
q Necessidade	de	NADPH	e	ATP;	
Fase	Oxida:va	+	Fase	Não-Oxida:va	+	Glicólise	
RADICAIS	LIVRES	
A	redução	parcial	do	oxigênio	leva	a	produção	de	radicais	livres.	
Espécies reativas de oxigênio (ROS) 
VIA	DA	PENTOSE	FOSFATO	PROTEGE	HEMÁCIAS	DA	
HEMÓLISE	
q  Deficiência	enzimá:ca	de	G6PD	à	Sensíveis	à	lesão	oxida:va	
q  Medicamentos	de	ação	oxida:va	à	H2O2	(primaquina);	
q  Protegem	de	lesão	oxida:va	da	membrana.	
Corpos	de	Heinz	
Combate	o	estresse	oxidaIvo	
Deve	ser	reduzido	pelo	NADPH	
GlutaIão:	tripepQdeo	
Poder	Redutor	
RESUMO	DA	VIA	PENTOSE	FOSFATO	
q Via	 serve	 para	 gerar	 NADPH	 e	
açúcares	de	5	C	para	biossínteses;	
q  	 Fase	 oxida:va	 à	 geração	 de	
NADPH;	
q Fase	 não	 oxida:va	à	 ribose	 5	 P	 é	
conver:da	 em	 frutose	 6	 P	 e	
gliceraldeído	3	P;	
q Via	 da	 pentose	 P	 está	 interligada	 a	
glicólise.	
Metabolismo do Glicogênio 
IN
TRO
DU
ÇÃO
	
O	QUE	É	O	GLICOGÊNIO?	
§  Po l ímero	 ramificado	 de	
glicose.	
§  É	 degradado	 or ig inando	
moléculas	de	glicose	em	casos	
de	necessidade	de	energia.	
IN
TRO
DU
ÇÃO
	
Manter a glicemia 
 
Fonte de energia para atividade extrema e 
repentina; 
Fornece energia na ausência de O2; 
 
 
 
 Fígado Músculo 
POR	QUÊ	É	UMA	IMPORTANTE	RESERVA	
ALIMENTAR?	
POR	QUE	USAR	GLICOGÊNIO?	
Glicogênio	não	é	tão	reduzido	quanto	os	ácidos	graxos	
Não	é	tão	rico	em	energia	
?	Para	quê	armazenar	alguma	energia	como	glicogênio	Por	que	todo	o	excesso	de	energia	não	é	armazenado	como	ácidos	graxos	
POR	QUE	USAR	GLICOGÊNIO?	
1-	 Degradação	 controlada	 de	 glicogênio	 e	 a	 liberação	 de	
glicose	aumentam	a	quan:dade	de	glicose	disponível	entre	
as	refeições.		
3-	 Diferente	 dos	 ácidos	 graxos,	 a	 glicose	 liberada	 pode	
fornecer	energia	na	ausência	de	oxigênio	(suprimento	para	a	
a:vidade	anaeróbia).	
2-	Glicogênio	serve	como	um	tampão	para	manter	os	níveis	
sanguíneos	de	glicose.	
Glicólise Ciclo do ácido cítrico 
As vias metabólicas da Glicose 
Glicogênio Ribose-5-fosfato 
Piruvato 
Acetil-CoA 
Lactato Aminoácidos 
GLICOSE 
Ciclo do Ácido Cítrico 
Síntese de 
Glicogênio 
Gliconeogênese Glicólise 
Via das 
Pentoses 
	
	
A	Síntese	de	Glicogênio	
UDP 
glicose 
fosforilase 
PRODUÇÃO	DA	FORMA	ATIVADA	DA	GLICOSE	1P	
	
Glicogênio 
sintase 
Extremidade 
não redutora 
ADIÇÃO	DE	GLICOSE	AO	POLÍMERO	
	
SÍN
TESE	DE	GLICO
GÊN
IO
	
OH	
HO	
INICIADOR	-	GLICOGENINA	
37kDa	
Autoglicosilação	
SÍN
TESE	DE	GLICO
GÊN
IO
	
SÍN
TESE	DE	GLICO
GÊN
IO
	
RAMIFICAÇÃO	DO	POLÍMERO	
	
α	1,4		
Glicogênio	
sintase	
Enzima	
ramificadora	
α	1,6		
Aumenta a 
solubilidade 
VANTAGENS	DA	RAMIFICAÇÃO	
	
Alta velocidade na síntese e 
degradação 
Várias extremidades 
SÍN
TESE	DE	GLICO
GÊN
IO
	
	
	
A	Degradação	de	Glicogênio	
QUEBRA	EM	MOLÉCULAS	DE	GLICOSE	1P	
	
DEGRADAÇÃO
	DO
	GLICO
GÊN
IO
	Glicogênio 
fosforilase 
Fosforólise – 
adição de 
ortofosfato 
Extremidade 
não redutora 
Vantagem sobre a hidrólise: 
Não precisa de ATP 
Não difunde para fora da célula 
DEGRADAÇÃO
	DO
	GLICO
GÊN
IO
	
REMODELAÇÃO	DO	SUBSTRATO	(GLICOGÊNIO)	
	
Glicogênio 
fosforilase 
Transferase 
α 1,6 
glicosidase 
OBSTÁCULO!!! 
Fosforilada pela Hexocinase 
GERAÇÃO	DE	GLICOSE	6P	PARA	O	FLUXO	
METABÓLICO	
	
DEGRADAÇÃO
	DO
	GLICO
GÊN
IO
	
Fosfoglicomutase 
F’igado: glicose 6 phosphatase – manter a glicemia 
Síntese	x	Degradação	
Síntese	
• Excesso	de	Glicose		
• Enzima:	Glicogêgio	
Sintase	
Degradação	
• Necessidade	de	
Glicose		
• Enzima:	Glicogênio	
Fosforilase	
As duas vias não podem ocorrer simultaneamente!AMPLIFICAÇÃO	
DO	SINAL	
	
REGU
LAÇÃO
	
REGU
LAÇÃO
	
REGULAÇÃO	RECÍPROCA	
	
ATIVA	 INATIVA	
Glucagon 
Glucagon 
QUAL	MECANISMO	FAVORECE	A	SÍNTESE?	
	
REGU
LAÇÃO
	
Fosforila em 
outro sítio 
Complexo fosfatase 
A:vação	da	PP1,	resultando	na	síntese	do	glicogênio	
REGU
LAÇÃO
	
QUAL	O	MECANISMO	QUE	FAVORECE	A	SÍNTESE?	
	
Remove 
P 
Proteína fosfatase 1 
* 
* * 
* 
ATIVA	INATIVA	
DÚVIDAS?