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Metabolismo de carboidratos 2 Digestão e absorção de carboidratos: Amido e glicogênio aquec. polímero hidratado Boca e suco pancreático -amilase salivar e pancreática - dissacarídeos (maltose) - trissacarídeos (maltotriose) Hidrólise final de di- e oligossacarídeos enzimas específicas 31/03/2014 3 Produtos finais - D-glucose - D-galactose - D-frutose Absorção – transportadores - especificidade de substrato - esteroespecificidade - cinética de saturação - inibição (inibidores específicos) 31/03/2014 4 Principais transportadores de monossacarídeos • co-transportador Na+-monossacarideo alta especificidade para D-glc e D-gal • Na+-independente difusão facilitada com especificidade para D-frutose • SGLUT1 memb. Plasmática luminal • GLUT2 fígado, pâncreas, rim e itestino transporta glucose para fora da célula • GLUT 1 eritrócitos • GLUT 3 cérebro • GLUT 4 músculos e adipócitos – sensível a insulina 31/03/2014 5 Tipos de transportes em membranas 31/03/2014 6 31/03/2014 Glicólise e catabolismo das hexoses 8 Glucose • rica em energia potencial • oxidação completa CO2 e H2O (- 2.840kJ/mol) • intermediários para via metabólicas 31/03/2014 9 Glicogênio, amido e sacarose Oxidação via Glicólise Oxidação; Via pentoses fosfato Glucose Principais vias de utilização da glucose: Dieta 31/03/2014 10 Glicólise (via glicolítica) glykys = doce; lysis = quebra Via central no catabolismo do glucose; maior via de fluxo de carbono na maioria das células. Única fonte de energia metabólica eritrócitos, medula renal, cérebro e esperma. 31/03/2014 11 A glicólise pode ocorre em duas condições ambientais: 1- Na presença de oxigênio (aeróbia) 2- Na ausência de oxigênio (anaeróbica) Glucose (6C) 2 piruvato (3C) 31/03/2014 12 Fases da glicólise Fase Preparatória Fase de pagamento Glicólise (via glicolítica) 10 reações 31/03/2014 13 31/03/2014 14 31/03/2014 15 Reações da glicólise 31/03/2014 16 31/03/2014 17 31/03/2014 18 31/03/2014 19 31/03/2014 20 31/03/2014 21 31/03/2014 22 31/03/2014 23 31/03/2014 24 Balanço final da glicólise – rendimento energético da glicólise aeróbica Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP +2Pi 2 piruvato + 2 NADH + 2H+ + 2 ATP + 2 H2O • Glucose 2 piruvato (via do carbono) • 2ADP + 2Pi 2ATP (via dos grupos fosforil) • 2NAD+ + 4H- 2NADH (via dos elétrons) 31/03/2014 25 Outros carboidratos entram na glicólise – fase preparatória 31/03/2014 26 Glucose 2 Lactato PIRUVATO 2Etanol + 2 CO2 glicólise O2 Cond. Anaeróbicas 2 Acetil-CoA Cond. aeróbicas oxaloacetato 4CO2 + 4H2O ácido cítrico (Krebs ) HCO3- Destinos do piruvato 31/03/2014 27 1- Redução do piruvato a lactato - O2 Reação geral: Glucose + 2Pi + 2 ADP 2 lactato + 2 ATP + 2 H2O 31/03/2014 28 Formação de lactato no músculo no exercício intenso: NADH glicólise e ciclo de Krebs NADH/NAD+ Piruvato lactato Lactato pH intracelular 31/03/2014 29 Relação NADH/NAD+ (fígado e coração) Lactato Piruvato Fígado: Piruvato Glucose Ciclo do ac. cítrico Coração: Piruvato Krebs (CO2 e H2O) 31/03/2014 30 2- Redução do piruvato a etanol - fermentação Glucose + 2ADP + 2Pi 2 etanol + 2CO2 + 2ATP + 2H2O 31/03/2014 31 Glicólise aeróbica Piruvato Alanina Oxaloacetato Complexo da piruvato desidrogenase Acetil-CoA + CO2 Piruvato carboxilase NH3 Reação geral: Glucose + 2NAD+ + 2ADP +2Pi 2piruvato + 2 NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O 31/03/2014 32 Efeito Pasteur - fermentação da glucose por leveduras Velocidade e consumo de glucose - anaeróbicas Rendimento de ATP Condições anaeróbicas Condições aeróbicas 2ATP/molécula de glucose 36 ou 38 ATP / molécula de glucose 31/03/2014 33 Regulação da glicólise – reações irreversíveis Hexoquinase glicose glucose-6-fosfato Fosfofrutoquinase (PFK-1) Piruvato quinase (PK) PEP piruvato frutose-6-fosfato frutose-1,6-bifosfato Regulação da glicólise 31/03/2014 34 Hexoquinase Inibição; glicose-6-fosfato Diferentes isozimas; fígado e músculo Fígado hexoquinase D (glicoquinase) • saturada com ~ 10 mM de glucose • regulação pelo nível de glucose sanguínea • não é inibida pelo seu produto – mas pela frutose-6-fosfato • células do pâncreas - glicoquinase 31/03/2014 35 PFK-1 Inibição; [ATP]; [citrato] Ativação; [AMP] e [ADP] Frutose-2,6-bifosfato – hormonal (glucagon) 31/03/2014 36 31/03/2014 37 31/03/2014 38 Piruvato quinase Inibição alostérica; [ATP] • acetil-CoA • ácidos graxos de cadeia longa Ativação; [ATP] 31/03/2014 39 Via das pentoses fosfato -fosfogluconato Reações oxidativas Glucose-6-fosfato NADPH e D-ribose-5- fosfato NADPH: • Reações de biossínteses • NADPH e glutationa proteção contra oxidação • Sistema p450 • Fagocitose pelos linfócitos • Eritrócitos contra o dano oxidativo 31/03/2014 40 31/03/2014 41 31/03/2014 42 D-ribose-5-fosfato biossíntese de ácidos nucléicos Reações não oxidativas convertem as pentoses fosfatos hexoses fosfatos permitindo que as reações oxidativas continuem. • intermediários de 3, 4, 5, 6 e 7 carbonos glucose-fosfato 31/03/2014 43 31/03/2014
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