Glicólise regulação DEVLIN

Prévia do material em texto

16/08/2017
1
Estratégias regulatórias para o 
metabolismo
 1 – Regulação da transcrição da enzima
= [E]t
 2 - Isozimes: Hexokinase e Glucokinase
 3 – Modulação alostérica
 4 – Modulação Covalente
 5 - Proteólise
06.4.5 2
Regulação da Glicólise
 Nas reações consideradas irreversíveis no 
sentido da glicólise: 3 reações mais
exergônicas
 PFK (ou PFK-1): reação de etapa limitante.
16/08/2017
2
Regulação da glicólise
 Hexoquinase: inibida pelo produto
 Glicoquinase: não inibida pelo produto
Figure 2. Regulação da Glicocinase e Hexocinase
Fosfofrutocinase (PFK-1): papel 
principal
 Perpetua a glicólise
 Efetores alostéricos
 (-) ATP, Citrato, H+ (pH ácido);
 (+) AMP, Frutose 2, 6 difosfato, Pi
 ATP, AMP e HPO4-2 (Pi) = estado de energia;
 Ambiente interno (pH)
 Citrato é sinal de combustíveis alternativos.
 Frutose 2,6 difosfato (razão insulina 
/glucacon
16/08/2017
3
Teorema do croosover: Efeito Paster
(sobre a PFK-1)
Foi constatado:
 Anaeróbico:  velocidade da glicólise (20x)
 Aeróbico: inibição da via glicolítica pela 
presença do O2.
Possibilidades
 [ATP]  inibi a glicólise? Não no nível esperado; 
pois [ATP] no músculo cardíaco c/ e s/ O2 é de 4,7 e 5,6 mol/g. O que significou um aumento de 0,9x
  [ATP], [ADP] e [Pi] = cte
Reação: 2ADP  ATP + AMP (nucleosídeo
monofosfato)
Keq = [ATP][AMP]/[ADP]2 ; [AMP]=keq[ADP]2/[ATP];
 Pequeno aumento do ATP leva a mais significativa 
diminuição do AMP (desativando a enzima)..
 AMP excelente sinal estado de energia celular para PFK-1
Efeito do pH
 Se diminui a fermentação => o pH 
(menor [H+]).
Consequentemente:
 Retirando a inibição por H+ da PFK-1
 Então na presença de O2 a velocidade da 
glicólise também aumente.
 Lactato deve ser exportado: transporte 
antiporte com OH- e simporte com H+.
 Modo de aumentar a velocidade da glicólise
Efeito da frutose 2,6-diP
(F2,6DP)
 [F2,6P2] => ativa PFK-1 => 
glicólise velocidade.
16/08/2017
4
Síntese e degradação
de Fru-2,6diP
PFK-2 = fosfofrutocinas 2 ou frutose -6-fosfato cinase 2
FBPase-2 = Frutose di fosfato fosfatase
 PFK-2 (Fosfofrutocinase-2)
 Fru-6P + ATP -> Fru2,6P2 + ADP
 PFK-2 ativado alostericamente por Fru-6P
 Fru-6P alta concentração durante a alimentação
 PFK-2 enzima ativa = defosforilada
 Insulina induz a fosfatase (enzima que defosforila)
 Glucagon (cAMP) ativa Cinase para inativar
 PFK-2 ativa =>  [F2,6P2] => ativa PFK-1 
=> glicólise velocidade.
Enzima bifuncional: tem PFK-2 e frutose 
difosfato fosfatase-2 (FBPase) na mesma 
estrutura proteica.
De-fosforilada:
ativa PFK-2 e inibi a FBPase
Fosforilada:
inibi a PFK-2 e ativa a 
FBPase
No fígado!!!!!
16/08/2017
5
Piruvato cinase (PyrK)
Indução de síntese
 PyrK e glicocinase: síntese induzida por 
alta concentração de insulina e portanto 
de carboidratos.
 Portanto, quando aumenta glucagon
ocorre degradação desta enzimas.
Inibidores da glicólise
 2-deoxi-glicose: inibidor competitivo da 
hexocinase. O produto não é usado na 
próxima reação.
 Metais pesados e alquilantes reagem com 
o grupamento SH do sítio ativo da GAPDH.
 Fluoreto inibe a enolase: formação de 
complexo iônico com Mg2+ e Pi que inibi o 
sítio de ligação do substrato: Mg2+ e 2-PG
16/08/2017
6
Inibidores da glicólise
 Arsenato: imita Pi (na reação da GAPDH) e 
o substitui formando um intermediário 
instável. Líquida glicólise so produz 2ATPs.
 Arsenato reage com cofator ácido lipóico e 
inibe irreversívelmente PDH, e outras.
Caso especial: oxidação 
alcoólica
 Álcool desidrogenase (citossolica)
 Etanol + NAD+  acetaldeido + NADH + H+
 Acetaldeido desidrogenase
 Acetaldeido + NAD+  ácido acético + NADH + H+
 Capacidade de oxidar etanol ligada às lançadeiras.
Vai ser consumido nas 
lançadeiras mitocondriais 
apenas.
Atravessa a MIM
Formação de glucoronídeos
 UDP-glucorônico usado para conjugar com 
compostos a serem eliminados, tais como 
medicamentos, bilirrubina; pois formam 
compostos solúveis.
 UDP-glucorônico + R-OH  R-O-glucorônico + UDP.
 UDP-glicose + 2 NAD+ + H2O  UDP-
glucorônico + NADH + H+
 Misturar álcool e drogas  produção de NADH 
acima da capacidade das lançadeiras
16/08/2017
7
 Barbituricos x alcoólatras.
 Ambos efeito sobre o SNC
 Morte certa!
 Etanol inibe a degradação do barbitúrico pois 
inibe a hidroxilação deste em sistema 
específico de transporte de elétrons que 
utiliza NADPH. Prolonga a estadia do 
barbitúrico.
 O alcoólatra sóbrio menos sensível ao 
Barbitúrico. O etanol deixa o SNC insensível e 
aumenta a cadeia de transporte de elétrons 
que utiliza NADPH.