6 - Glicólise e Gliconeogênese

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Glicólise e gliconeogênese
Eugenio Hottz
Universidade Federal de Juiz de Fora
Departamento de Bioquímica
Carboidratos:
Origem da glicose na dieta
Jejum
Período absortivo
Ingesta
Glicólise	 Giconeogênese
Glicemia após a alimentação e durante o jejum
Jejum
Período absortivo
Ingesta
Glicólise	 Giconeogênese
GLUT1
GLUT2
GLUT3
GLUT4:
Independentes de Insulina
Dependente de Insulina
Glicemia após a alimentação e durante o jejum
GLUT1
GLUT3
Jejum
Período absortivo
Ingesta
Transporte de Glicose
O GLUT2 é um transportador mais eficiente em hiperglicemia
GLUT2
outros GLUT
Glicemia basal
GLUT2:
Baixa afinidade por glicose
Jejum
Período absortivo
Ingesta
O GLUT2 é um transportador mais eficiente em hiperglicemia
GLUT2
outros GLUT
Glicemia basal
GLUT2:
Baixa afinidade por glicose
Jejum
Período absortivo
Fígado
Glicólise	 Giconeogênese
Ingesta
O GLUT2 é um transportador mais eficiente em hiperglicemia
GLUT2
outros GLUT
Glicemia basal
GLUT2:
Baixa afinidade por glicose
Jejum
Período absortivo
Ingesta
Ingesta
Hepatócito
Células β-pancreáticas
Glicólise	 Giconeogênese
8
Insulina aumenta a expressão de GLUT4 no músculo e tecido adiposos
GLUT2
GLUT4
GLUT4
Glicose
Síntese de glicogênio
Glicólise → Síntese de ATP
Glicólise → Síntese de ácidos graxos
Síntese de glicogênio
Glicólise → Síntese de ATP
Glicólise → Síntese de ATP
Glicólise → Síntese de ácidos graxos
Carboidratos
Glicólise
C6
P
P
C6
2 ATP
2 ADP
C3
P
C3
P
C3
P
P
Pi
4 ADP
4 ATP
C3
Fase de Recompensa
Fase de Investimento
Glicólise
Glicólise
Hexoquinase ou Glicoquinase
ATP
ADP
Glicose
Glicose 6-fosfato
Glicólise
Fosfoglicoisomerase
Glicose 6-fosfato
Frutose 6-fosfato
Glicólise
Fosfofrutoquinase-1
ATP
ADP
Frutose 6-fosfato
Frutose 1,6-bisfosfato
Glicólise
Aldolase
Triose Fosfato Isomerase
Frutose 1,6-bisfosfato
Diidroxiacetona fosfato
Gliceraldeído 3-fosfato
Glicólise
GAPDH
NAD+
Pi
NADH + H+
Gliceraldeído 3-fosfato
1,3-bisfosfoglicerato
Glicólise
GAPDH
NAD+
Pi
NADH + H+
1,3-bisfosfoglicerato
Gliceraldeído 3-fosfato
Glicólise
Fosfoglicerato Quinase
ATP
ADP
1,3-bisfosfoglicerato
3-fosfoglicerato
Glicólise
Fosfoglicerato Mutase
3-fosfoglicerato
2-fosfoglicerato
Glicólise
Enolase
H2O
2-fosfoglicerato
fosfoenolpiruvato
Glicólise
Piruvato Quinase
ATP
ADP
fosfoenolpiruvato
piruvato
Glicólise
Saldo:
2 ATP
Glicólise
Saldo:
2 ATP
2 NADH
Possíveis destinos do piruvato
COO-
C
O
CH3
COO-
HC
OH
CH3
Piruvato
Lactato
Fermentação Lática
Metabolismo aeróbico
Conversão do Piruvato a Acetil-CoA
CO2
CoA – SH
C
O
CH3
CoA – S
NAD+
NADH + H+
Piruvato desidrogenase
(descarboxilação oxidativa) 
Acetil-CoA
C
O
CH3
COO-
Piruvato
26
2 CO2
CoA – SH
3 NAD+
Oxidação completa do Piruvato a CO2
Oxaloacetato (4C)
C
O
CH3
CoA – S
Acetil-CoA (2C)
Ciclo de Krebs
3 NADH + H+
Citrato (6C)
2 CO2
CoA – SH
3 NAD+
3 NADH + H+
Oxidação completa do Piruvato a CO2
Oxaloacetato (4C)
C
O
CH3
CoA – S
Acetil-CoA
Ciclo de Krebs
FAD
FADH2
Citrato (6C)
Mitocôndria
Fosforilação Oxidativa
Fosforilação Oxidativa
Fosforilação Oxidativa
Fosforilação Oxidativa
Fosforilação Oxidativa
Fosforilação Oxidativa
Transformação de energia
Possíveis destinos do piruvato
COO-
C
O
CH3
COO-
HC
OH
CH3
Piruvato
Lactato
Fermentação Lática
Metabolismo aeróbico
Destino do piruvato muscular no exercício intenso (anaerobiose relativa)
COO-
HC
OH
CH3
Piruvato
Lactato
COO-
C
O
CH3
NAD+
NADH + H+
Lactato desidrogenase
Piruvato
Lactato
38
Glicólise
Saldo:
2 ATP
2 NADH
COO-
C
O
CH3
Piruvato descarboxilase
Piruvato
Acetaldeído
H
C
O
CH3
+ CO2
Acetaldeído
H
C
O
CH3
H
HC
OH
CH3
NAD+
NADH + H+
álcool desidrogenase
Etanol
Fermentação Alcólica
Gliconeogênese
Jejum
Período absortivo
Glicose
Lactato
Alanina
Glicerol
Glicólise	 Giconeogênese
Gliconeogênese
Jejum
Período absortivo
COO-
HC
OH
CH3
COO-
C
O
CH3
Lactato desidrogenase
Piruvato
Lactato
COO-
C
NH3+
CH3
Alanina
TGP/AST
Glicose
Gliconeogênese
Gliconeogênese
Gliconeogênese
Piruvato Carboxilase
ADP + Pi
ATP
Piruvato
Oxaloacetato
Bicarbonato
Gliconeogênese
Piruvato Carboxilase
ADP + Pi
ATP
GTP
GDP
Fosfoenolpiruvato Carboxiquinase
Piruvato
Oxaloacetato
Fosfoenolpiruvato
Bicarbonato
CO2
Gliconeogênese
Piruvato Carboxilase
ADP + Pi
ATP
GTP
GDP
Fosfoenolpiruvato Carboxiquinase
Piruvato
Oxaloacetato
Fosfoenolpiruvato
Bicarbonato
CO2
ADP
ATP
Gliconeogênese
H2O
Pi
Frutose 1,6- bisfosfatase
Frutose 1,6- bisfosfato
Frutose 6- fosfato
Gliconeogênese
H2O
Pi
Glicose 6-fosfatase
Glicose 6-fosfato
Glicose
Regulação:
Glicólise versus Gliconeogênese
Jejum
Período absortivo
Gliconeogênese
Glicólise
Glicose
Regulação
Glicólise versus Gliconeogênese
Jejum
Período absortivo
↑ Razão insulina/ glucagon
↓ Razão insulina/ glucagon
Gliconeogênese
Glicólise
Glicose
Glucagon
Insulina
Regulação
Glicólise versus Gliconeogênese
Jejum
Período absortivo
↑ Razão insulina/ glucagon
↓ Razão insulina/ glucagon
Gliconeogênese
Glicólise
Glicose
Glucagon
Insulina
Controle da Expressão Gênica e síntese das enzimas
PeríodoAbsortivo
Jejum
↑RazãoInsulina/Glucagon
↓RazãoInsulina/Glucagon
Induz
Reprime
Induz
Reprime
Glicoquinase
Glicose 6-fosfatase
PiruvatoCarboxilase
PiruvatoKinase
Fosfofrutoquinase
Frutose 1,6 fosfatase
Fosfoenolpiruvatocarboxiquinase
PiruvatoKinase
Fosfoenolpiruvatocarboxiquinase
Frutose 1,6fosfatase
Fosfofrutoquinase
PiruvatoCarboxilase
Glicose 6-fosfatase
Glicoquinase
53
Regulação: Piruvato Quinase
P
Insulina
Glucagon
P
Piruvato Quinase
ativa
Piruvato Quinase
inativa
Proteína quinase A (PKA)
Proteína Fosfatase (PP)
Regulação: Piruvato Quinase
P
Insulina
Glucagon
P
Piruvato Quinase
ativa
Piruvato Quinase
inativa
– 
Alanina
Proteína quinase A (PKA)
Proteína Fosfatase (PP)
+
Frutose 1,6-bisfosfato
Regulação alostérica da Fosfofrutoquinase-1
Frutose 6-fosfato
Frutose 1,6-bisfosfato
ATP
Citrato
Fosfofrutoquinase 1
– 
+
AMP
Frutose 2,6-bisfosfato
Glicólise
Regulação alostérica da Frutose 1,6-bisfosfatase
Frutose 6-fosfato
Frutose 1,6-bisfosfato
– 
Frutose 2,6-bisfosfato
Frutose 1,6-bisfosfatase
Gliconeogênese
Fosfofrutoquinase-1 e Frutose 1,6-bisfosfatase
Frutose 6-fosfato
Frutose 1,6-bisfosfato
Gliconeogênese
Glicólise
Frutose 1,6-bisfosfatase
Frutose 1,6-bisfosfatase
6 Fosfofruto 2-Quinase
Frutose 2,6-bisfosfato
Fosfofrutoquinase 1
– 
+
Frutose 1,6-bisfosfatase
6 Fosfofruto 2-Quinase
P
Insulina
Glucagon
ativa
inativa
Glicose
Glicose 6-fosfato
GLUT2
Glicoquinase
Regulação da Glicoquinase
Regulação da Glicoquinase
Glicose
Glicose 6-fosfato
Hexoquinase
Regulação da Hexoquinase
– 
Regulação da Glicose 6-fosfastase
H2O
Pi
Glicose 6-fosfatase
Glicose 6-fosfato
Glicose
Acúmulo da glicose 6-fosfato induzido por glucagon:
Ativação da gliconeogenese;
Inibição da via glicolítica.
Ativação da glicogenólise;