Gliconeogenese e via das pentoses fosfatos

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Gliconeogênese
Revisão do Metabolismo da Glicose
Esquema Geral da	Glicólise
2 açúcares de 3 C
1 açúcar de 6 C
A partir deste ponto as reações são duplicadas
2 moléculas de Piruvato (3C)
Saldo
2 moléculas de ATP
2 moléculas de NADH
Gliconeogênese
Via metabólica importante
Alguns tecidos: cérebro, hemácias, medula renal,cristalino e córnea ocular, testículos e músculo em exercício
Suprimento contínuo de glicose
Gliconeogênese
Necessidade diária de um adulto humano – glicose do cérebro 120g
Reservas suficientes atender necessidades cerca de um dia
Período maior de jejum ? ? ?
Glicose presente - líquidos orgânicos 20g
Glicogênio -190g
Gliconeogênese
Gliconeogênese é importante quando:
– Jejum prolongado
–Consumo inadequado de CHO
Gliconeogênese ocorre principalmente no fígado e em menor extensão nos rins.
Síntese da glicose a partir do piruvato - utiliza várias enzimas da GLICÓLISE
Três reações da glicólise são essencialmente IRREVERSÍVEIS:
Hexoquinase Fosfofrutoquinase Piruvato quinase.
Gliconeogênese
Gliconeogênese é o processo através do qual precursores como lactato, piruvato, glicerol e aminoácidos são convertidos em glicose.
Durante o jejum, toda a glicose deve ser sintetizada a partir desses precursores não-glucídicos.
A maioria dos precursores deve entrar no Ciclo de Krebs em algum ponto para ser convertida em oxaloacetato.
O oxaloacetato é o material de partida para a gliconeogênese.
Gliconeogênese
Formação de glicose a partir de precursores não-glicídicos
Lactato;
Glicerol;
Aminoácidos.
São transformados em piruvato ou entram na via na forma de intermediários: oxaloacetato e diidroxiacetona fosfato
Transforma piruvato em glicose
Precursores não-glicídicos
PRECURSORES
DA NEOGLICOGENESE
A gliconeogênese e a glicólise não são vias idênticas correndo em direções opostas, embora compartilhem varias etapas; sete das 10 reações enzimáticas da gliconeogênese são o inverso das reações glicolíticas.
No entanto, três reações da glicólise são essencialmente irreversíveis e não podem ser utilizadas na gliconeogenese: a conversão de glicose em glicose-6-fosfato pela hexocinase, a fosforilação da frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato pela fosfofrutocinase-1 e a conversão de fosfoenolpiruvato em piruvato pela piruvato-cinase.
Tanto a glicólise quanto a gliconeogenese são processos irreversíveis nas células.
Em animais, as duas vias ocorrem principalmente no citosol, necessitando de regulação reciproca e coordenada.
PRECURSORES
DA NEOGLICOGENESE
PRECURSORES
DA NEOGLICOGENESE
A gliconeogênese não é simplesmente o	inverso da glicólise.
Alguns passos são diferentes de tal forma que o controle de uma via não inativa a outra. Contudo, muitos passos são os mesmos. Três passos são diferentes da glicólise.
Piruvato para PEP
Frutose-1,6- bisfosfato para Frutose-6-fosfato 3 Glicose-6-Fosfato para Glicose
Piruvato quinase (Glicólise):
PEP + ADP + Pi  Piruvato + ATP
O piruvato é convertido a oxaloacetato antes de ser transformado em fosfoenolpiruvato.
1. Piruvato carboxilase catalisa a formação de oxaloacetato a partir de piruvato e CO2, com gasto de ATP.
carboxiquinase	(PEPCK) em	PEP	e	usa		GTP	como
converte agente
2.	PEP oxaloacetato fosforilador.
Glicose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+
2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH
+ 2 H+ + 2 H2O
2 Piruvato + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 4 H2O
Glicose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD + 2 H+
Glicólise
Gliconeogênese
Rica em energia
potencial –
oxidação a CO2 e
H2O apresenta G de	-2840kJ/mol – liberada na forma de ATP e NADH
Pode ser precursor de intermediários metabólicos necessários a várias reações biossintéticas (pentoses)
Pode ser polimerizada, estocada, transportada e liberada rapidamente quando o organismo precisa de energia ou para compor estruturas especiais
A glicose além de ser metabolizada pelas reações da glicólise pode ser utilizada, dependendo das condições metabólicas e fisiológicas da célula, em uma outra via oxidativa
Via das pentoses fosfato
O ciclo das pentoses fosfato é uma rota alternativa para a oxidação da glicose-6P, no citosol, sem gerar ATP.
Esta rota corresponde a um processo multicíclico onde:
- 6 moléculas de glicose-6P entram no ciclo;
- 6 moléculas de CO2 são liberadas;
- 6 moléculas de pentose-5P são formadas;
- estas pentoses-5P se reorganizam, regenerando 5 moléculas de glicose-6P.
As células dos tecidos animais degradam a glicose 6-fosfato na via glicolítica (glicólise) até piruvato. Grande parte deste piruvato é oxidada a acetil-CoA, que por sua vez será oxidado no ciclo de Krebs (ciclo do ácido cítrico) formando ATP (principalmente, por fosforilação oxidativa)
O NADPH produzido pela via das pentoses fosfato é utilizado pelas células dos tecidos em que ocorre a síntese de grande quantidade de ácidos graxos (fígado, tecido adiposo, glândulas mamárias durante a lactação).   
Também ocorre onde há síntese de colesterol e hormônios esteróides (fígado, glândulas adrenais e gônadas). 
Os eritócitos, as células da córnea e do cristalino, também, possuem alta atividade da via das pentoses fosfato.    
 Isto, para minimizar os efeitos deletérios das espécies reativas do oxigênio, pois estão diretamente expostos a ele. 
A manutenção do ambiente redutor (relação alta da concentração de NADPH para NADP+, assim como da glutationa reduzida para a oxidada) 
previne ou recupera o dano oxidativo sobre lipídios, proteínas e outras moléculas sensíveis.
As células que se dividem rapidamente, como as da medula óssea, da pele, da mucosa intestinal, assim como as dos tumores, também, apresentam alta atividade da via das pentoses fosfato. 
 FUNÇÕES
O NADPH é usado em diferentes biossínteses redutoras como a dos ácidos graxos, compostos esteróides e no combate a efeitos prejudiciais das espécies reativas de oxigênio.
O outro produto essencial gerado na via das pentoses fosfato é a ribose 5-fosfato, que faz parte das estruturas químicas dos nucleotídeos (RNA, DNA, ATP) e coenzimas como NAD+/NADH, NADP+/NADPH, FAD/FADH2 e coenzima Q.
FASES DO CICLO DAS PENTOSES FOSFATOS
A via das pentoses fosfato é composta por duas fases: a oxidativa e não oxidativa.
Na fase oxidativa ocorre a oxidação de 6 moléculas de glicoses 6-fosfato com formação de 6 moléculas NADPH, oxidação de 6 moléculas 6P-gliconato com formação de mais 6 moléculas NADPH e liberação de 6 moléculas dióxido de carbono e geração de 6 moléculas ribuloses 5-fosfato, que posteriormente se transformam em 6 ribose 5-fosfato.
Na fase não oxidativa, parte das ribuloses 5-fosfato continua a se isomerisar a ribose 5-P e parte se epimerisa a xilulose 5-P. Estas 2 pentoses fosfato reciclam e regeneram 5 moléculas glicoses 6-fosfato, permitindo a formação contínua de NADPH.
A glicose-6P é oxidada a 6P-gliconato com redução NADP+         . O NADPH tem como função combater efeitos prejudiciais das espécies reativas de oxigênio e radicais livres          , participar da síntese de ácidos graxos e compostos esteróides          .
A oxidação de 6P-gliconato com liberação de dióxido de carbono e geração de Ribuloses 5-fosfato e NADPH é a etapa seguinte          .
Posteriormente, a Ribulose-5-fosfato se transforma em ribose 5-fosfato          
Os NADPH formados na fase oxidativa são usados para produzir glutationa reduzida (GSH) a partir de glutationa oxidada (GSSG) e para participar das biossínteses redutoras                    
As riboses 5-fosfato são precursoras de nucleotídeos, coenzimas e ácidos nucleicos  
Em alguns tecidos a via das pentoses fosfato termina nesta etapa configurando o resultado de formação de NADPH, agente redutor, e principalmente riboses–fosfato, precursoras para a síntese de nucleotídeos.