Aula semana 10 gliconeogenese (1)

Prévia do material em texto

Faculdade Estácio de Sá
Curso: Farmácia
Disciplina:Bioquímica 
Profª Dra. Sônia Aparecida Viana Câmara
GLICONEOGÊNESE
 E 
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
Objetivo
Fontes de glicose.
Gliconeogênese - Síntese de glicose a partir de moléculas não glicídicas.
Síntese do glicogênio – glicogênese
Degradação do glicogênio - glicogenólise
Patologias
Gliconeogênese
Necessidade diária de um adulto humano:
 glicose do cérebro 120g
Glicose presente - líquidos orgânicos
20g
Glicogênio -190g
Reservas suficientes 
atender necessidades 
cerca de um dia
E o Período maior de jejum ? ? ?
GLICONEOGÊNESE
Definição: 
È a via de biossíntese de Glicose a partir de precursores não glicídicos (lactato, aminoácidos e glicerol).
Nota: No jejum, no entanto, o cérebro pode obter energia a partir de corpos cetônicos, que por sua vez provém da degradação de triacilgliceróis (gorduras)
Esta via faz parte do ANABOLISMO
ÓRGÃOS
A Gliconeogênese ocorre principalmente no FÍGADO
GLICONEOGÊNESE
Gliconeogênese é importante quando:
Jejum prolongado
Consumo inadequado de carboidratos 
Atividades físicas 
Gliconeogênese
Não é uma simples reversão da glicólise
Três passos da glicólise são energeticamente irreversíveis:
Hexocinase
Fosfofrutocinase 
Piruvato cinase
A via gliconeogênica é a mistura de seis enzimas necessárias para desviar os três pontos irreversíveis da glicólise
A Gliconeogênese inicia com o Piruvato
Que pode ser originado a partir de:
 Lactato
 Aminoácidos (Ex: Ala, Cys, Gly, Ser)
 Oxaloacetato
GLICONEOGÊNESE
 QUAIS AS DIFERENÇAS ENZIMÁTICAS ENTRE GLICÓLISE E GLICONEOGÊNSE ?
Glicose 
Frutose 6-fosfato
Frutose 
1,6-bisfosfato
 Fosfoenolpiruvato 
Piruvato
Glicólise
Gliconeogênse
fosfofrutoquinase
 Frutose
1,6-bisfosfatase
Oxaloacetato
Piruvato 
quinase
F- 2,6-BP (+)
AMP (+)
ATP (–)
F- 1,6-BP (+)
ATP (–)
F- 2,6-BP (-)
AMP (-)
 ADP (-)
 Acetil CoA (+)
 ADP (-)
(Glucagon)
(Insulina)
Piruvato carboxilase
Fosfoenolpiruvato carbocinase
Glicose6P
glicose6Pase
hexocinase
2) Regulação da Glicólise/Gliconeogênese 
Gliconeogênese
Glicólise
Glicogenio-fosforilase a (ativa) e b (menos ativa)
15
GLICONEOGÊNESE
Reações da Gliconeogênese
Na gliconeogênese, as três reações irreversíveis são contornadas na seguintes etapas:
Conversão de piruvato em fosfoenolpiruvato através do oxaloacetato;
Conversão da frutose – 1,6-bifosfato a frutose-6-fosfato;
Formação de glicose a partir da glicose-6-fosfato;
17
Onde acontece a gliconeogênese ?
fosfoenolpiruvato
2 ADP
2 ATP
piruvato
frutose 1,6-bifosfato
Piruvato-quinase
Oxaloacetato
piruvato
Oxaloacetato
Piruvato-carboxilase
PEP-carboxiquinase
2 GDP
2 GTP
✕
✕
Ácidos graxos de cadeia longa
Acetil-CoA
✕
Citosol
Mitocôndria
Gliconeogênese
Glicólise
Piruvato-desidrogenase
Ciclo de 
Krebs
1
2
✕
B-Oxidação
Regulação da Glicólise e gliconeogênse
Regulação do metabolismo da Glicose
Hormônios reguladores
Insulina: polipeptídeo produzido nas células beta das ilhotas de Langerhans no pâncreas, tem função de carrear a glicose do sangue para as células através dos receptores de insulina na membrana celular. 
Inibe gliconeogenese e glicogenólise.
Glucagon: polipeptídeo produzido pelas células alfa das ilhotas de Langerhans no pâncreas.
 ativa glicogenólise nas células promovendo aumento da glicemia no sangue.
Como o Exercício afeta a gliconeogênese?
Gliconeogênese é significativa durante o exercício pois necessita 
fornecer glicose adicional ao coração e músculo esquelético.
Realiza 2 ciclos:
Ciclo de Cori
Ciclo Glicose - alanina
 
glicogênio
glicose 6-fosfato
piruvato
lactato
glicose 6 - fosfato
Gliconeogênese - Ciclo de Cori
lactato
lactato
glicose
sangue
Músculo (Após exercício vigorosos)
fígado
Produzido pela glicólise anaeróbica (fermentação láctica)
glicose
Gliconeogênese - Ciclo de Cori
Lactato liberado pelo músculo ativo é convertido em glicose no fígado, jogada na circulação e captada pelo músculo, que novamente a transforma em lactato e assim por diante. Produz 2 ATP por molécula de glicose
 Alanina
26
Ciclo da Glicose – Alanina
(aminoácidos)
Produz 6 a 8 moléculas de ATP por molécula de glicose
Metabolismo do glicogênio
Glicogênese – é a síntese de glicogênio.
O glicogênio tem a função de fornecer uma rápida fonte de glicose
É armazenado:
 no fígado – reposição de glicose ao sangue durante o jejum.
No musculo e outros tecidos – como fonte de glicose intracelular
SÍNTESE DO GLICOGÊNIO
A partir de moléculas de glicose-6-fosfato (G6P)
A G6P é convertida a G1P pela enzima fosfoglicomutase.
A G1P, na presença de UTP, é convertida a UDP-glicose pela enzima UDP-glicose pirofosforilase.
A UDP-glicose é a fonte de todos os resíduos glicosil que são adicionados à molécula de glicogênio em formação.
1) Metabolismo do Glicogênio
Glicogenólise e Glicogênese
Glicogênio
(n resíduos de glicose)
Glicogênio-
fosforilase
Glicose-1-fosfato
Glicose-6-fosfato
Glicose-6-fosfatase
Glicose
Fosfoglicomutase
Ação hormonal ou nervosa (contração muscular)
Glicoquinase
UDP-glicose
UDP-glicose-
pirofosfatase
Glicogênio-
sintase
Glicogênese
Glicogenólise
Glicólise
Glicogenio-fosforilase a (ativa) e b (menos ativa)
31
ligação -1,6
ligação -1,4
glicogênio fosforilase 
P
glicose 
1 fosfato
Degradação do glicogênio
Metabolismo do Glicogênio
P
glicose 
6 fosfato
Fosfo glicomutase
Glicólise
Glicogenólise- quebra do glicogênio em glicose
PIRIDOXAL5P = VIT B6
Metabolismo do Glicogênio
ligação -1,6
ligação -1,4
Síntese do glicogênio
P
glicose 
1 fosfato
+
Uridina
P
P
P
Uridina trifosfato
(UTP)
UDP glicose 
pirofosforilase
P
P
P
Uridina
P
UDP glicose
GLICOSE
Metabolismo do Glicogênio
ligação -1,6
ligação -1,4
glicogênio sintase 
P
Uridina
P
Síntese do glicogênio
Metabolismo do Glicogênio
ligação -1,6
ligação -1,4
P
Uridina
P
Síntese do glicogênio
+
glicose
GLICOGÊNIO
FUNÇÃO DA ESTRUTURA RAMIFICADA :
Aumenta a solubilidade em comparação com a molécula linear
Aumenta a velocidade de síntese e degradação
Gasto de energia:
Para cada glicose adicionada à molécula de glicogênio são consumidas 2 ligações fosfato de alta energia a partir de UTP (Uridina trifosfato)
Extremidade redutora = glicose ligada a glicogenina
Regulação
 A glicogênio sintase e a glicogênio fosforilase respondem aos níveis de metabólitos e necessidades de energia da célula
 A síntese de glicogênio é estimulada quando os níveis de energia e disponibilidade de substrato estão elevados
- A degradação do glicogênio é aumentada quando os níveis de energia e suprimentos disponíveis de glicose estão baixos
 No estado pós-alimentar, a glicogênio sintase é ativada pela G6P quando está presente em concentração elevada
A glicogênio fosforilase é inibida pela G6P, bem como pelo ATP, um sinal de alta energia na célula.
Doenças relacionadas
Hipoglicemia neonatal Idiopática:
 
Recém-nascido necessita da gliconeogênese.
O cérebro precisa de uma fonte prolongada de glicose – os genes para as enzimas gliconeogênicas são ativados ao nascimento.
Ocasionalmente, esta ativação não ocorrer, o recém-nascido deve ser alimentado com uma solução de glicose, ou terá hipoglicemia
Doenças relacionadas
Doença de Von Gierke:
Causada pela deficiência de glicose-6-fosfatase.
Ocorre depósito de glicogênio acompanhada de acidose lática.
Amilopetinose: Doença de Andersen
Defeito na enzima ramificadora (glicogênio sintase) produz glicogênio anormal, causando um ataque auto-imune ao fígado, produzindo cirrose.
Glicose e as principais vias metabólicas
Glicólise: Glicose Piruvato (citosol)
Conecção daGlicólise e o Ciclo de Krebs: Piruvato Acetil-CoA (mitocôndria)
Ciclo de Krebs: Acetil-CoA CO2 
(mitocôndria)
Via das Pentoses Fosfato: via alternativa de oxidação da glicose que leva a formação da Ribose-5-fosfato e NADPH
Fermentação (láctica ou alcóolica): destino do Piruvato em condições anaeróbias
Catabolismo
Biossíntese
Gliconeogênese: ocorre no fígado e a partir de precursores glicogênicos:
Ciclo de Cori: 
Músculo: Glicogênio 	 Lactato
Fígado: Lactato		Glicose
Ciclo Glicose-Alanina:
Músculo: Glicose Piruvato Alanina
Fígado: Alanina Piruvato Glicose
Armazenamento
Metabolismo do Glicogênio: Glicogênese e Glicogenólise
A glicose e o principal substrato oxidavel para a maioria dos organismo. A glicose e imprescindivel para algumas celulas e tecidos, como hemaceas e tecido nervoso, por ser o unico substrato que sao capazes de oxidar para a obtencao de energia.
A oxidacao da glicose e um processo exergonico e esta tarnsformacao e estritamente acoplada a sintese de ATP (um processo endergonico). Assim, a glicose constitui uma fonte extracelular de energia livre que pode der conservada na forma de ATP, a principal forma de energi utilizavel pelos seres vivos.
40
Referências
Marzocco A, Torres BB. Bioquímica Básica.2 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan S.A., 1999.
Nelson &Cox. Lehninger. Princípios de Bioquímica. 2. ed.Editora Sarvier.
 
Pelley, John W. Bioquímica. 1. ed. Editora Elsevier. Material Didático da Estácio.