via da pentose e gliconeogenese

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VIA DO FOSFOGLICONATO OU VIA DA PENTOSE FOSFATO
Propósito: produzir NADPH extramitocondrial e ribose
Nas Células em divisão rápida como a pele, medula óssea e a mucosa intestinal, a via da pentose fosfato é usada na síntese de RNA, DNA e coenzimas como ATP, NAD, FAD e Coenzima A .
Outra função importante é a de participar da formação da glicose a partir do CO2 nas reações escuras do fotossíntese.
Ribose
Músculo esquelético que não é ativo na síntese de ácidos graxos é deficiente desta via. 
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Fases: pode ser dividida em fase oxidativa e não oxidativa 
O NADPH formado é utilizado para:
 1) reduzir a glutationa oxidada (GSSG) 
2) nas reações de redução nos processos biossintéticos pelo fígado, tecido adiposo e glândula mamária durante o período de lactação 
 A ribose 5-fosfato é utilizada para a síntese de nucleotídeos, coenzimas e de ácidos nucléicos. 
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 A ribose 5-fosfato é utilizada para a síntese de nucleotídeos, coenzimas e de ácidos nucléicos. 
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Produtos finais
NADPH
Ribose 5 fosfato
CO2
Reações oxidativas da via da pentose fosfato
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Primeira reação da via 
Produz NADPH +H 
Fase oxidativa 
Transportador de energia 
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Hidrólise do 6-fosfogliconato- δ-lactona a 6-fosfogliconato
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Nessa etapa o 6-fosfogliconato sofre descarboxilaçao oxidativa por meio da ação da desidrogenase do 6 -fosfoglicerato formando a cetopentose D-ribulose 5 fosfato 
A reação produz uma molécula de NADPH+H e libera CO2
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A pentose fosfato isomerase converte a D-ribulose 5-fosfato em seu isômero aldeídico, a D-ribose 5 fosfato e vice e versa
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Em algumas células, a via do fosfogliconato termina nesse ponto e sua equação total é:
Glicose 6-fosfato + 2 NADP + H20
D-ribose 5-fosfato + 2 NADPH + H+ 
Função: produzir NADP H+H+ para reduzir as reações biosintética no citoplasma extramitocondrial e produzir D-ribose 5-fosfato como precursor para a síntese de nucleotídeos 
2CO2
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Nos tecidos que requerem mais NADPH+H que ribose 5-fosfato, as pentoses fosfato produzidas na fase oxidativa são recicladas em glicose 6-fosfato.
 Primeiro uma ribulose 5 fosfato formada na etapa anterior é epimerizada em xilulose 5 fosfato pela ação da ribose 5-fosfato epimerase, 
Fase não oxidativa 
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Em células que não estão se dividindo, 3 moles de ribulose 5 P são convertidas em duas xilulose 5 fosfato e uma ribose 5 fosfoto., 
Isomerase 
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Nos tecidos que requerem mais NADPH+H que ribose 5-fosfato, as pentoses fosfato produzidas na fase oxidativa são recicladas em glicose 6-fosfato. Duas enzimas exclusivas da via das pentoses fosfato, agem nessas interconversões. 
Fase não oxidativa 
transcetolase : catalisa a transferência de um fragmento de dois átomos de carbono de uma cetose doadora para uma aldose receptora 
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Primeira reação catalisada pela transcetolase 
Segunda reação catalisada pela transcetolase 
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Reação catalisada pela transaldolase 
Transferência de três átomos de carbono, geralmente a diidroxicetona (em cor vermelha) para o gliceraldeido formando eritrose 4-fosfato e frutose 6-fosfato
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Essas reações convertem as pentoses fosfato Ribose e xilulose em hexose fosfato. As enzimas transcetolase e transaldolase são específicas da via. As outras enzimas também atuam na via glicolítica e/ou da gliconeogênese
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Figure 13.2. Reactions of the hexose monophosphate pathway. Enzymes numbered above are 1) glucose 6-phosphate dehydrogenase and 6-phosphogluconolactone hydrolase, 2) 6-phosphogluconate dehydrogenase, 3) ribose 5-phosphate isomerase, 4) phosphopentose epimerase, 5) and 7) transketolase (coenzyme: thiamine pyrophosphate), and 6) transaldolase.
isomerase
epimerase
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Diagrama mostrando a transformação de seis pentoses em 5 hexoses
Lembrar que a terceira reação é uma reação de descarboxilação oxidativa e que durante o processo são formados 6 moléculas de CO2
Em uma série de rearranjos dos esqueletos carbônicos dos açúcares fosfato intermediários, seis moléculas de pentoses são convertidas em 5 hexoses
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Funções do NADPH e da glutationa na proteção das células contra derivados do oxigênio muito reativos 
A glutationa reduzida (GSH) protege a célula destruindo o peróxido de hidrogênio e radicais hodroxila livres, gerados pelo metabolismo ou pela ação de drogas
As favas contêm vicina, um beta-glicosídeo, que é clivado no intestino a divicina, um agente hemolítico
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Regulação do consumo de glicose 
A entrada da glicose 6 fosfato na glicolise ou na via da pentose fosfato depende das necessidades momentâneas da célula e da concentração do NADP no citosol
Quando a célula utiliza rapidamente NADPH nas reações biossintéticas de redução, o nível de NADP aumenta e estimula alostéricamente a glicose 6-fosfato desidrogenase, provocando aumento no fluxo da via . Quando a demanda de NADPH diminui, sua concentração aumenta e inibe a primeira enzima da via.
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Quando a velocidade de formação do NADPH e maior que a velocidade de seu consumo pelas reações biossinteticas e de redução da glutationa, sua concentração aumenta e inibe a primeira enzima da via.
O NADP é um efetor alostérico da glicose 6-fosfato desidrogenase
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Definição. Síntese de nova glicose a partir de precursores não carboidratos
Precursores : Lactato, piruvato, glicerol, aminoácidos
Ruminates : propionato formado na fermentação ruminal 
Nos animais a gliconeogênese ocorre principalmente no fígado
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A síntese de nova glicose ocorre quando acumula AcetilCoA além das necessidades energética das células
Piruvato carboxilase é quase inativa na ausência de Acetil CoA
Quando a concentração de acetil CoA aumenta, ocorre ativação alostérica. Piruvato carboxilase passa de inativa para ativa 
Sinal de que a concentração de oxaloacetato é baixa 
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Glicólise e Neoglicogênese no Fígado do Rato: Duas Vias Opostas
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Primeiro passo ocorre no interior da mitocôndria 
ADP+Pi
NADH+H+
NAD
Malato desidrogenase
 COOH
HOCH
 CH2
 COOH
Malato
sai da mitocôndria pela ponte do malato 
Acetil CoA
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 COOH
HO C H
 C H2
 COOH
Malato
Citosol
COOH
C=O
CH2
COOH
oxaloacetato
NADH+H+
NADH
Malato desidrogenase
GTP
GDP
COOH
C-O PO3 
CH3
fosfoenolpiruvato
+
CO2
Fosfoenolpiruvato
Carboxi kinase
PEPCK
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Equação total
Piruvato + ATP + GTP
Fosfoenolpiruvato +GDP+ ADP + Pi
Foram gastos duas ligações de alta energia para converter piruvato em fosfoenolpiruvato
Conversão do fosfoenolpiruvato
piruvato produz apenas uma
Piruvato quinase regulada ciclo fútil
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Latato primeiro é convertido em piruvato e depois em fosfoenolpiruvato no interior da mitocôndria 
Vias Alternativas do Piruvato ao Fosfoenolpiruvato
LACTAO EM PIRUVATO Acumulo de NADH+H+
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Regulação pela Acetil-CoA:
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Regulação da Gliconeogênese
A Gliconeogênese e a glicólise são reguladas de maneira separada e recíproca por 2 mecanismos:
1. Pela concentração de Acetil-CoA
2. Pela concentração de Frutose-2,6-bifosfato
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Frutose-2,6-bifosfato ativa a Fosfofrutoquinase-1 :
K0,5= 2,0 mM
K0,5= 0,13 mM
Regulação pela Frutose-2,6-bifosfato:
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Atividade da Frutose-1,6-bifosfatase é inibida pela Frutose-2,6-bifosfato
(25 mM)
K0,5= 5 M
K0,5= >70 M
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hexoquinase
Glicose-6-fosfatase
transcrição
Fim
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