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Metabolismo de carboidratos Alfa 1-4 e 1-2 são lineares, alfa 1-6 é ramificado. Glucagon aumenta a glicemia, músculo não possui receptor pra glucagon por isso não libera glicose no sangue. Glicólise: Formação de ATP através da quebra da glicose. Reação anaeróbica, ocorre no citoplasma, não há necessidade de ocorrer dentro da mitocôndria pois não demanda gasto de oxigênio. Equivalente a fermentação, tanto alcoólica quanto lática. Baixo rendimento. Quebra parcial da glicose. Fosforilação da glicose: Ativação do substrato. Fosfato ativa a rota metabólica. Fosfato no carbono 6 = quebra -> glicólise. Fosfato no carbono 1 = síntese Gasta 1 ATP. Adiciona fosfato no carbono 6 da glicose. Enzima: hexoquinase. Conversão da glicose 6-fosfato em frutose 6-fosfato Converte a glicose (aldose) em frutose (cetose). Troca o oxigênio da extremidade com a hidroxila abaixo. Enzima: fosfoexose isomerase. Fosforilação da frutose 6-fosfato em frutose 1,6-fosfato: Adição de fosfato no carbono 1. Ponto principal da regulação. Enzima: fosfofrutoquinase. Gasta 1 ATP. Saldo = -2 Clivagem da frutose 1,6-bifosfato: Quebra da frutose de 6 carbonos formando duas de 3. São moléculas diferentes (c=o)-> organismo não metaboliza cetona = di-hidroxicetona. Gliceraldeido. Enzima: frutose 1,6-bifosfato aldolase. Formação de trioses fosfato: Transformação da di-hidroxicetona em gliceraldeido. São isômeros de função. Enzima: triose fosfato isomerase. Oxidação do gliceraldeido 3-fosfato em 1,3-bifosfoglicerato: Não gasta ATP, utiliza um fosfato inorgânico. Redução do NAD = receptor de prótons -> NAD + H -> NADH Remove o H do gliceraldeido e adiciona fosfato. Enzima: gliceraldeido 3-fosfato desidrogenase. Transferência do fosfato 1,3- bifosfoglicerato para o ADP: ADP vira ATP devido a transferência de fosfato do carbono 1. Produz 2 ATP. Enzima: fosfoglicerato quinase, transfere o fosfato. Conversão do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato: Muda o fosfato do carbono 3 para o carbono 2. Enzima: mutase -> mutarrotação, muda grupos entre os carbonos da mesma molécula. Desidratação do 2-fosfoglicerato para fosfoenolpiruvato (PEP) Enol é muito energético e instável. Remove OH do carbono 3 e H do carbono 2 e forma ligação dupla entre o carbono 3 e o carbono 2. Enzima: enolase. Transferência do grupo fosfato do fosfoenolpiruavato para o ADP: Transfere fosfato para o ADP. Formando ATP. Enzima: piruvato quinase. Balanço: 2 piruvato. 2 NAD. 2 ATP. 2 H+. 2 OH-. Destinos do piruvato: Pode fazer fermentação: Alcoólica: piruvato -> etanol + CO2. Lática: piruvato vira lactato. Pode continuar o ciclo: piruvato é oxidado em acetato que vai para o ciclo de Krebs. Glicogenólise Quebra de glicogênio. Carbono 1= anabolismo, carbono 6= catabolismo. Primeira reação: cada resíduo de glicose quebrada reage com o fosfato para formar glicose-1-fosfato. Enzima: coloca fosfato = glicogênio fosforilase. Segunda reação: a glicose-1-fosfato muda para glicose-6-fosfato, para quebrar ao invés de sintetizar. Enzima: fosfoglicomutase. Transfere o fosfato do carbono 1 para o carbono 6. Terceira reação: desramificação do glicogênio, quebra todas as ligações alfa 1-6 pega o pedaço quebrado e liga no final da molécula linear com ligações alfa 1-4, tira as ramificações e liga no final para tudo ficar linear. Deixa as ligações glicosídicas livres para serem hidrolisadas. Enzima: enzima desramificadora. Glicogênese: Síntese de glicogênio. Não é o inverso da glicogenólise. UTP – atp só que com uracila, tem 3 fosfatos -> nucleosideo trifosfato, quando quebra a ligação entre o terceiro fosfato e o segundo libera muita energia, essa energia é usada ligando as glicoses e formando o glicogênio. Precisa transformar a glicose em glicogênio para armazenar, para isso tem que fosforilar a glicose no carbono 1, isso ativa uma rota de anabolismo, devido a formação de glicogênio através da glicose. Precisa fosforilar no 1 (síntese) porem fosforila no C6, formando a glicose-6-P (enzima glicoquinase) que precisa ser transformada em glicose-1-P, essa transformação é feita pela enzima fosfoglicomutase (isomerase). A glicose-1-P reage com UTP e forma UDPGlicose. Enzima: UDPglicosepirofosforilose. Ocorreu formação de UDPG, é muito energético e instável, por isso se degrada liberando grande quantidade de energia que é usada pra ligação das glicoses formando glicogênio. Enzima: glicogeniosintase. Controle do metabolismo: Fosfatase tira fosfato e quinase coloca fosfato. Não podem estar ativas ao mesmo tempo. Uma ativa e outra desativa pois não podem trabalhar ao mesmo tempo, são opostos. A epinefrina ativa a quinase que fosforila a fosforilase e a ativa, ativando a glicogenólise. A insulina ativa a afosfatase, que desfosforila a sintase, ativando a glicogênese. Com fosfato = ativa fosforilase e desativa sintase, sem fosfato = desativa a fosforilase e ativa a sintase. Gliconeogênese: Produção de glicose a partir de fontes não glicídicas -> lipídios e aminoácidos. Não é o inverso da glicólise. Insulina ativa a GLICOGÊNESE. Glucagon ativa a gliconeogenese e glicogenólise-> quando não há glicose no sangue, as células precisam de glicose, então o glucagon ativa a rota de glicogenólise, mas para não gastar todas as suas reservas de glicogênio, ele ativa a rota de gliconeogênese. Primeira reação: piruvato vira oxaloacetato. Enzima: piruvato carboxilase. Segunda reação: oxaloacetato vira fosfoenolpiruvato. Enzima: fosfoenolpiruvato carboxiquinase . Terceira reação: fosfoenolpiruvato vira 2-fosfoglicerato. Enzima: enolase (tira 1 carbono do 2-fosfoglicerato). Quarta reação: 2-fosfoglicerato vira 3-fosfoglicerato. Enzima: fosfoglicerato mutase. Quinta reação: 3-fosfoglicerato vira 1,3-bifosfoglicerato. Enzima: fosfoglicerato quinase. Sexta reação: 1,3-bifosfoglicerato vira gliceraldeído-3-fosfato. Enzima: gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase. Sétima reação: gliceraldeído-3-fosfato vira diidroxicetona fosfato. Enzima: triosefosfato isomerase. Oitava reação: glicealdeído-3-fosfato + diidroxicetona fosfato formam frutose-1,6-bifosfato. Enzima: frutose-1,6-bifosfato aldolase. Nona reação: frutose-1,6-bifosfato vira frutose-6-fosfato. Enzima: frutose-1,6-bifosfatase. Décima reação: frutose-6-fosfato vira glicose-6-fosfato. Enzima: fosfoexose isomerase. Décima primeira reação: glicose-6-fosfato vira glicose. Enzima: glicose-6-fosfatase. Controle da glicólise e gliconeogênese: Glicólise e gliconeogenese são “opostas”, portanto não podem ocorrer ao mesmo tempo. O controle das duas rotas é uma modulação alostérica feita nas enzimas da reação 3 da glicólise e da reação 9 da gliconeogênese. Grande concentração de ATP inativa a fosfofrutoquinase e ativa a frutose-1,6-bifosfatase. Insulina ativa a glicólise e o glucagon a gliconeogênese. Ciclo de Cori: Músculo esquelético converte glicose em piruvato em condições de baixo oxigênio. Glicose Piruvato. Essa reação ocorre no músculo e é glicólise. Ocorre com intuito de gerar ATP. Piruvato reduzido a lactato. Lactato é transportado para o fígado, onde é reoxidado a piruvato. Piruvato é convertido em glicose novamente, que é disponibilizada para os músculos. Via das pentoses-fosfato: É uma rota alternativa para a oxidação da glicose-6-fosfato sem gerar ATP. É divida em Fase oxidativa - síntese de NADPH e pentoses, e Fase não oxidativa - interconversão entre pentoses e hexoses. Gera NADPH e também converte hexoses em pentoses. NADPH é utilizado na rota de lipídios e as pentoses são usadas na sítese de nucleotídeos. As penstoses formadas podem ser recicladas regenerando a glicose-6-fosfato que pode seguir a via glicolítica, ou então voltar e gerar mais NADPH (metabolismo de lipídeos). 1ª: glicose-6-fosfato vira 6-fosfogliconolactona + NADPH. Enzimas: glicose-6-fosfato desidrogenase. 2ª: 6-fofogliconolactona vira 6-fosfogliconato. Enzima: lactonase. 3ª: 6-fosfogliconato vira ribulose-5-fosfato + NADPH. Enzima: 6-fosfogliconatodesidrogenase. 4ª: ribulose-5-fosfato vira ribose-5-fosfato. Enzima: fosfopentose isomerase. Ou pode virar xilulose-5-fosfato, enzima: fosfopentose epimerase. A ribose-5-fosfato é usada na síntese de nucleotídeos e a ribose+xilulose são recicladas por transaldolases e transcetolases. Transaldolase transfere 1 carbono. Transcetolase transfere 2 carbonos. Transcetolase precisa de tiamina pirofosfato. Anotações extras: Quinase: transfere fosfato de moléculas energéticas para outras. Faz a fosforilação de outras moléculas. Isomerase: existem várias, porém, nas reações vistas, muda apenas a função. Catalisam reações entre isômeros. Mutase: é uma isomerase. Muda um grupamento qualquer de um carbono para outro. Epimerase: muda a posição da função orgânica. Fosfatase: tira fosfato das moléculas (contrario da quinase). Em carboidratos, fosfato no C1 significa síntese = anabolismo. Fosfato no C6 significa quebra = catabolismo. Agradecimentos especiais a minha querida amiga adrielly <3
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