Prévia do material em texto
08 16 SUMÁRIO INTRODUÇÃO.............................................................................................. 03 VIA DAS PENTOSES FOSFATOS............................................................. 04 IMPORTÂNCIA DA VIA DAS PENTOSES ............................................. 05 FASES DA VIA DAS PENTOSES............................................................... 06 FASE OXIDATIVA..................................................................................07 FASE NÃO OXIDATIVA........................................................................08 INTERRELAÇÃO ENTRE VIA PENTOSES E GLUTATIONA.............09 REGULAÇÃO.................................................................................................10 CONSIDERAÇÕES CLÍNICAS...................................................................11 CONCLUSÃO.................................................................................................12 ANEXOS.........................................................................................................13 REFERÊNCIAS.............................................................................................16 INTRODUÇÃO A via de pentose fosfato ou ciclo de pentose fosfato é uma via alternativa onde ocorre a oxidação da glicose-6-Fosfato para a formação da Ribose-5-fosfato, outros carboidratos de 3, 4 e 7 carbonos (Fase não oxidativa) e NADPH para uso em reações biossintéticas (Fase oxidativa) no citosol das células. VIA DAS PENTOSES - FOSFATOS A via das pentoses- fosfatos é uma rota catabólica alternativa onde ocorre a oxidação da glicose-6-fosfato que tem como função a formação de NADPH para a síntese de ácidos graxos e esteróides, assim como a síntese de ribose-5-fosfato para a formação de nucleotídeos que vão compor os ácidos nucléicos . Esta rota corresponde a um processo multicíclico onde: - 6 moléculas de glicose-6-fosfato entra no ciclo; -6 moléculas de CO2 são liberadas; -6 moléculas de rubose-5-fosfato são formadas; -Estas rubose-5-fosfato se reorganizam , formando 5 moléculas de glicose-6-fosfato. A equação geral da via das pentoses consiste em: Glicose-6-fosfato + 12 NADP 6CO2 + 5glicose-6-fosfato + 12 NADPH + 12H O ciclo de pentose-fosfato ocorre no citosol das células e tem como a formação de pentoses; no entanto, alguns tecidos tem como produto final o NADPH necessário para redução das vias biossintéticas ou contrapor efeitos deletérios dos radicais de oxigênio. O NADPH é produzido pela via de pentoses-fosfatos e utilizado em células de tecidos em que ocorrem a síntese de grande quantidade de ácidos graxos (fígado, tecido adiposo e glândulas mamárias) e também na síntese de colesterol e hormônios esteróides (fígado, glândulas adrenais e gônodas). As hemácias, as células da córnea e do cristalino estão diretamente expostas ao oxigênio, deste modo, o NADPH realiza a manutenção do ambiente exposto, previnindo ou recuperando o dano oxidativo sobre lípidios , proteínas e outras moléculas sensíveis. As células da medula óssea, da pele, da mucosa intestinal assim como as dos tumores, também , apresentam alta atividade da via das pentoses, pelo fato de serem células que tem um grau de se dividir mais rápido. IMPORTÂNCIA DA VIA DAS PENTOSES FOSFATOS A via das pentoses fosfatos têm um grau de importância, pois obtem o NADPH que é utilizado em processos biossintéticos dos ácidos graxos, colesterol e outros esteróides e também é necessário para a manutenção da glutationa em seu estado reduzido (recebeu hidrogênio). Ademas, ocorre a produção de pentoses (Ribose-5-fosfatos) que faz parte da síntese de nucleotídeos (DNA e RNA), é doador de hidrogênio e de elétrons em reações biossintéticas e ajudam a manter a glutationa reduzida. FASES DA VIA DAS PENTOSES A via das pentoses-fosfato são divididas em duas fases: fase oxidativa e fase não oxidativa. A fase oxidativa ocorre a oxidação de 6 moléculas de glicose-6-fosfato para a formação de pentoses. Já na fase não oxidativa ocorre a produção de intermediários para a via glicolítica (frutose-6-fosfato, gliceraldeído-3-fosfato). 4.1 FASE OXIDATIVA O objetivo da fase oxidativa da via das pentoses é produzir Ribose-5-fosfato e NADPH a partir de Glicose-6-fosfato. O processo é composto por 4 reações. A célula produz a glicose-6-P da glicose e essa molécula serve tanto para a glicólise como para a via da pentose, de acordo com a necessidade da célula . Na primeira reação a enzima Glicose-6P-Desidrogenase catabolisa a Glicose-6-P em 6-P-gliconolactona liberando uma molécula de NADPH. Essa molécula é essencial para a síntese de ácidos graxos, colesterol e nucleotídeos, por exemplo. Esta é uma reação irreversível (ver anexo 1). Na segunda reação a 6-P-glicolactona é catabolizada pela enzima lactonase para formar o 6-Fosfogluconato. Nessa reação é consumida uma molécula de água (ver anexo 2). Nessa reação o 6-Fosfogliconato é oxidado em Ribulose-5-Fosfato. É liberada uma molécula de CO² e uma de NADPH. A enzima responsável por essa oxidação é a 6-fosfogliconato-desidrogenase. Nessa etapa o grupo funcional da molécula é alterado dos álcoois para as cetonas (ver anexo 3). Na quarta e última reação a Ribulose-5-Fosfato é transformada em Ribose-5-Fosfato pela enzima fosfopentose isomerase, alterando seu grupo funcional das cetoses para as aldoses (ver anexo 4).O produto final dessa via é a ribose-5-fosfato que é utilizada pelas células na produção dos ácidos nucléicos. Após a última reação se inicia a fase não oxidativa da via das pentoses. FASE NÃO OXIDATIVA Essa fase da via das pentoses tem como finalidade produzir “produtos” para serem utilizados na via glicolítica ou poderão formar NADPH continuamente. A Ribose-5-Fosfato será transformada em Glicose-6-Fosfato. A enzima isomerase reage sobre a Ribulose-5-Fosfato transformando-a em Ribose-5-Fosfato. A molécula tem seu grupo funcional alterado (de cetona para aldeído) (ver anexo 5). A Ribulose-5-Fosfato também se transforma em Xilulose-5-Fosfato pela ação da enzima epimerase ( que altera a hidroxila de lado na cadeia ). (ver anexo 6) A junção das moléculas de xilulose-5-fosfato com as de ribulose-5-fosfato ou Eritrose-4-Fosfato tem um total muito alto de carbonos (9 e 10 carbonos), entretanto com essa quantidade de carbonos essas moléculsa não tem utilidade na via glicolítca precisando, portanto, serem reorganizadas em moléculas com menos carbonos como o Gliceraldeido-3-Fosfato e a Frutose-6-Fosfato ( que participam da via glicolítica).Essas reorganizações são feitas pelas enzimas transaldolases e transcetolases que transferem carbonos de uma molécula a outra. Posteriormente, os gliceraldeidos-3-fosfato formam mais frutoses-6-fosfato. Todas as moléculas de Frutose-6-Fosfato sofrem a ação da enzima fosfo-hexose-isomerase que as transformam em seu isômero, a Glicose-6-Fosfato que será utilizada tanto na via das pentoses quanto na glicólise. INTERRELAÇÃO ENTRE VIA DAS PENTOSES E GLUTATIONA A Glutationa peroxidase é uma enzima responsável pela detoxificação de peróxidos orgânicos e inorgânicos. Sua atividade depende da glutationa reduzida , que é oxidada em glutationa oxidada e estão relacionadas ao NADPH. Quando há uma superabundância de radicais livres nas células, podem ocasionar danos aos lípideos, proteínas e DNA. Em razão disto, esses radicais livres devem ser degradados. Para que gere a quebra dao H2O2 a glutationa redutase retira H+ do NADPH que veio da via das pentoses fosfato e reduz a glutationa. A glutationa reduzida é utilizada pela Glutationa Peroxidase para quebrar uma molécula de H2O2, liberando 2 moléculas de H2O. REGULAÇÃO Na fase de regulação da via das pentoses a atividade varia de acordo com o tecido sendo então mais intensa em tecidosque possuem ácidos graxos mais ativos como por exemplo o fígado e tecido adiposo. existem 2 desidrogenases que participam do processo de regulação convertendo em NADP e NADPH que serão inibidas pela NADPH Pode ou não utilizar a glicose-6-fosfato na via das pentoses ou na glicólise porem depende das relações ATP/ADP e das relações NADPH/NADP que existem nas células. Se a relação ATP/ADP for baixa a glicose será degradada pela via glicolítica ou glicólise produzindo ATP e não ira ocorrer sintase de ácidos gordos e a relação de NADPH/NADP será alta inibindo o processo da via das pentoses. Porem se a relação ATP/ADP e alta, a glicólise fica inibida e a síntese de ácidos gordos e favorecida consumindo NADPH e eliminando então a ação inibidora das desidrogenases. Logo se a células possuem uma alta carga energética o consumo da glicose-6-fosfato e favorecida pela via das pentoses. As taxas glicêmicas são altas e portanto faz com que a via das pentoses sejam ativas. A insulina alta aumenta a permeabilidade a glicose no tecido adiposo e no fígado intensifica a síntese de glicocinase. Isso favorecem a sintase de ácidos graxos que e estimulada pela insulina. Portanto a entrada de glicose-6-fosfato na glicólise ou na via das pentoses e determinada pela quantidade de NADP+ e NADPH. CONSIDERAÇÕES CLÍNICAS Quando ocorre a deficiência da glicose-6-fosfato no organismo causa a carência de NADPH , ocasionando uma anemia hemolítica. A anemia hemolítica é caracterizada pelo rompimento de eritrócitos de forma acelerada e por baixos níveis de NADPH no organismo. Os eritrócitos são células ricas em O2, e algumas espécies reativas de O2 causaa peroxidação dos lípideos das membranas. Essas espécies reativas são neutralizadas pela glutationa reduzida. A glutationa reduzida mantém a hemoglobina em estado reduzido. Sua deficiência provoca polimerização entre pontes dissulfetos (S-S) da hemoglobina formando um agregado protéico de Hb que se precipita na célula chamado de Corpúsculo de Heinz. O NADPH é coenzima da metaemoglobina redutase acessória que serve para manter o heme com forma reduzida (Fe++). Na deficiência de glicose-6-fosfato a metaemoglobina (não reduzida) , persiste e forma Corpúscuo de Heinz, os quais predispõem a hemólise que é facilmente fagocitável. A deficiência da enzima é assintomática. Deste modo, a anemia hmolítica é iniciada. 8 . CONCLUSÃO A via das pentoses-fosfato pode ser considerada um processo alternativo ou complementar à glicólise na oxidação da glicose. Nesta via, também designada de via do fosfogliconato , o agente oxidante não é o NAD+ (como na glicólise) mas sim o NADP+ pelo que, neste caso, se forma NADPH. Este ciclo ocorre no citosol das células (células de tecidos para o caso de produção de NADPH).É importante para a obtenção de NADPH e também na produção de pentoses que podem ser utilizadas na via glicolítica. 9. ANEXOS FASE OXIDATIVA (ANEXO 1) FASE OXIDATIVA (ANEXO 2) FASE OXIDATIVA (ANEXO 3) FASE OXIDATIVA (ANEXO 4) FASE NÃO OXIDATIVA (ANEXO 5) FASE NÃO OXIDATIVA (ANEXO 6) 10. REFERÊNCIAS NELSON, D. L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. Tradução Fabiana Horn e colaboradores. Revisão técnica Carla Dalmaz e Sandra E. Farias. 6 ed. Artmed, Porto Alegre, 2014. http://www.ufrgs.br/napead/repositorio/objetos/pentoses/ https://www.passeidireto.com/disciplina/bioquimica?type=6&materialid=17011125 https://pt.wikipedia.org/wiki/Via_das_pentoses-fosfato https://users.med.up.pt/~ruifonte/PDFs/PDFs_arquivados_anos_anteriores/2011-2012/G2011-2012/G09_pentoses_fosfato.pdf http://graduacao.iqsc.usp.br/files/Aula05_BioqII-CFBio_Via-das-Pentoses.pdf http://docentes.esalq.usp.br/luagallo/bioquimica%20dinamica/via%20pentoses%20fosfato%20(2).pdf