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Metabolismo dos carboidratos Glicose- Monossacarídeo (aldohexose) A oxidação de glicose até CO2 e água libera -2.840 kJ/mol. Além de excelente combustível, a glicose é um precursor capaz de suprir uma enorme variedade de intermediários metabólicos que são as matérias-primas para numerosas reações biossintéticas. Obtenção de síntese da glicose ▪ Obtenção (glicose de origem externa): Alimentação e absorção ▪ Síntese: 1) Fotossíntese: redução do CO2atmosférico a trioses e conversão destas em glicose. 2) Gliconeogênese: conversão de precursores de 3 ou 4 átomos de carbono em glicose. Glicólise ▪ É uma via catabólica do metabolismo de carboidratos que é responsável por oxidar a molécula de glicose (C6H1206) cujo produto será 2 moléculas de piruvato, 2 ATP’s (saldo líquido) e 2 NADH. ▪ A glicose proveniente do sangue é a principal fonte energética para os tecidos. ▪ Quando a glicose de uma pessoa está abaixo do normal (hipoglicemia) esse quadro causa fraqueza, sudorese, desmaio e pode levar ao coma. ▪ Já quando o nível de glicose encontra-se acima do normal (hiperglicemia) causando necessidade de urinar, cicatrização lenta e etc. ▪ Essas reações acontecem no CITOSOL. Hexoquinase X Glicoquinase ▪Ambas enzimas catalisam a reação de conversão da glicose em glicose-6-fosfato (G6P). ▪As hexoquinases da maioria das células obedecem à cinética de Michaelis-Menten, ou seja, têm uma alta afinidade pela glicose (baixo km) e são inibidas pelo produto da reação (G6P). ▪A glicoquinase (presente no fígado e células beta do pâncreas), ao contrário, tem afinidade mais baixa pela glicose. Além disso, a glicoquinase não é inibida por concentrações fisiológicas de G6P. Fase preparatória Fase de pagamento Destino do piruvato ❖Organismos e tecidos aeróbicos, em condições aeróbicas – o piruvato é oxidado, com perda do grupo carboxílico, originando o grupo acetil da acetil-CoA,que depois é oxidada a CO2 durante o ciclo de Krebs; ❖Tecidos aeróbicos em condições de pouco oxigênio, alguns tecidos em condições aeróbicas (eritrócitos, por exemplo) – o piruvato é reduzido a lactato através da fermentação láctica. A redução do piruvato a lactato permite usar NADH como doador de elétrons regenerando o NAD+; ❖Alguns tecidos de plantas, alguns invertebrados, protistas e microorganismos,em condições anaeróbicas– o piruvato é convertido em etanol + CO2 (fermentação alcoólica). Regulação: ▪As reações chamada de ponto de controles são aquelas regulam a glicólise. Elas além de serem reações catalisadas por enzimas que transferem fosfato (cinases), essas 3 são irreversíveis. CÂNCER Nas células cancerosas em rápido crescimento, a glicólise se dá em alta velocidade (cerca de 200 vezes maior que em células normais), formando grandes quantidades de piruvato. O piruvato é reduzido a lactato e exportado, o que dá origem a um ambiente extremamente ácido no local do tumor. O excesso de lactato é utilizado pelo fígado na gliconeogênese, processo energeticamente dispendioso. HIPERMETABOLISMO CAQUEXIA DO CÂNCER Disponibilidade da glicose ▪Nos mamíferos, alguns tecidos dependem quase completamente da glicose para suprir sua energia metabólica. ▪A glicose retirada do sangue é a fonte principal, ou mesmo única, de energia para o cérebro e demais partes do sistema nervoso, para os eritrócitos, testículos, medula renal e tecidos embrionários. ▪ O cérebro consome 120 g de glicose por dia, mais da metade de toda glicose armazenada como glicogênio. Gliconeogênese ▪É uma via anabólica do metabolismo de carboidratos que está responsável pela formação de GLICOSE através de outros precursores orgânicos. ▪Os principais compostos envolvidos para essa síntese são: Lactato, glicerol e aminoácidos (exceto a leucina e lisina). ▪São importante para manter as taxas de glicose normal no sangue mesmo quando estamos em jejum. E acontece no fígado e no rim. Compostos: ▪Em períodos de jejum prolongado e depois de exercícios vigorosos, os organismos produzem glicose utilizando precursores que não são carboidratos (piruvato e produtos do metabolismo de lipídeos e aminoácidos). ▪A gliconeogênese converte o piruvato e compostos a ele relacionados em glicose. -Nos mamíferos, a gliconeogênese ocorre principalmente no fígado e uma extensão muito menor no córtex adrenal. ▪Na gliconeogênese, sete das dez reações são inversões das reações da glicólise. ▪Contudo, os passos irreversíveis da glicólise precisam ser contornados. A gliconeogênese é energeticamente custosa. O organismo emprega a maior parte do custo da realização da gliconeogênese para que essa seja irreversível. O que é Glicogênio? ▪É um polissacarídeo (C6H10O5)n muito ramificado formado a partir de moléculas de glicose, utilizado como reserva energética e abundante nas células hepáticas e musculares. ▪A função do glicogênio hepático é a manutenção da glicemia entre as refeições, ou seja, é uma reserva de glicose que pode ser exportada para outros órgãos. ▪O glicogênio muscular, ao contrário, não pode ser exportado. É usado pela própria fibra como fonte emergencial de energia quando a necessidade desta é muito intensa. GLICOGENÓLISE ▪É um via catabólica do metabolismo de carboidratos que é responsável por quebrar, fazer lise ou degradar a molécula de glicogênio liberando glicose em caso de hipoglicemia. Esse processo acontece no citosol e no RER. ▪O que é Hidrólise? Reação de decomposição ou alteração de uma substância pela água ▪O que é fosforólise? Quebra de uma molécula através de um fosfato. ▪Vantagem??? - Aglicose fica presa na célula. - Não será gasto um fosfato de um ATP para anexar a glicose na célula visto que o fosfato é oriundo de um Pi. ▪E nas ramificações? É necessária a ação da enzima desramificadora (também conhecida por glucan transferase que contém duas atividades: glicotransferase e glicosidase. ▪A atividade de transferase remove um bloco de três glicosilas de uma ramificação para outra. A glicose em uma ligação α(1,6) da ramificação é removida pela ação da glicosidase. Remoção de unidades de glicose das pontas não- redutoras do glicogênio. Envolve três etapas: 1) Fosforólise das ligações α1→4 2) Desramificação 3) Conversão de glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato Destinos da glicose 6-fosfato: - Músculos: glicólise - Fígado: hidrólise do grupo fosfato e liberação como glicose livre na corrente sangüínea (GLUT 2) GLICOGÊNESE ▪É uma via ANABÓLICA do metabolismo de carboidratos que é responsável por formar uma nova molécula de glicogênio através de moléculas de glicose. GLICOGÊNESE ▪A glicogênio sintase passa acrescentar glicoses ao primer de glicogênio pré- existentes formando ligações α-1,4. ▪A Glicogenina é uma proteína que catalisa autoglicosilação de tirosina de uma subunidade por outra. ▪A cada 10-14 unidades de glicose, uma enzima ramificadora (glicosil α-4,6- transferase) forma as ligações α-1,6.
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