AULA 5 - GLICONEOGÊNESE

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10/12/2013 
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Universidade Federal de Pelotas 
Curso de Medicina Veterinária 
Disciplina de Bioquímica II 
 
 
 
Aula 5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GLICONEOGÊNESE 
BIOSSÍNTESE DE GLICOSE  NECESSIDADE 
ABSOLUTA NOS MAMÍFEROS 
Alguns tecidos: 
sistema nervoso, 
medula renal, 
testículos, eritrócitos, 
tecidos embrionários, 
músculo em 
exercício 
Suprimento 
contínuo 
de glicose 
GLICONEOGÊNESE Gliconeogênese: síntese de glicose 
 
1. Definição: 
Processo biossintético celular onde ocorre a síntese 
de glicose a partir de precursores diferentes que 
não sejam carboidratos. 
 
Gliconeogênese = (formação de açúcar novo). 
 
GLICONEOGÊNESE 
 
 
2. Características gerais: 
 
► Via universal encontrada em todos os animais, 
vegetais e microorganismos para a síntese de glicose. 
 
 
► Os precursores importantes de glicose são o 
piruvato, lactato, glicerol e a maioria dos aminoácidos. 
 
 
► Em animais ocorre principalmente no fígado e em 
menor extensão no córtex renal. Via que ocorre no 
citoplasma das células. 
GLICONEOGÊNESE 
 
 
 
► Em sementes em processo de germinação as 
proteínas e gorduras armazenadas são convertidas 
em sacarose. A glicose e seus derivados constituem 
a parede celular das células vegetais. 
 
 
 
► Muitos microorganismos são capazes de crescer 
com compostos orgânicos simples como acetato 
lactato e propionato que podem ser convertidos em 
glicose pela gliconeogênese. 
 
 
Via central do 
catabolismo dos 
carboidratos 
GLICÓLISE 
Glicose  Piruvato 
Via central da 
gliconeogênese 
Piruvato  Glicose 
7 das 10 reações são inversões 
da glicólise 
 
 
3. Reações da gliconeogênese: 
 
Ocorrem no 
citoplasma celular 
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Três passos 
 
Três reações da glicólise são irreversíveis e não 
podem ser empregadas na gliconeogênese: 
 
 
 
 
 
 
 
 Conversão de glicose em glicose-6-fosfato 
pela hexoquinase. 
 Fosforilação da frutose-6-fosfato em frutose-
1,6-bifosfato pela fosfofrutoquinase-1. 
 Conversão de fosfoenolpiruvato em piruvato 
pela piruvato quinase. 
Via glicolítica e as três reações que são contornadas na 
gliconeogênese. 
PRIMEIRO DESVIO: 
 
 
Fosforilação do piruvato = seqüência de reações  
enzimas do citosol e interior mitocôndrias. 
 
 
Via predominante quando o piruvato é o precursor. 
 
Tr3.1). Primeiro contorno: conversão do piruvato em 
fosfoenolpiruvato 
 
Piruvato carboxilase 
Malato Desidrogenase 
Fosfoenolpiruvato 
carboxiquinase 
Primeira 
enzima 
reguladora 
O oxaloacetato é 
convertido em 
fosfoenolpiruvato (PEP) 
dentro da mitocôndria 
pela enzima 
fosfoenolpiruvato 
carboxiquinase. 
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PRIMEIRO DESVIO: 
 
 
 
 
 
 
Tr3.2) Segundo contorno: conversão da frutose 1,6 
bifosfato em frutose-6-fosfato 
 
Esta reação é catalisada pela frutose 1,6 
bifosfatase dependente de magnésio que 
promove a hidrólise irreversível do fosfato no 
C1. 
 
Frutose 1,6-bifosfato + H2O → frutose 6-fosfato + Pi 
Fosfofrutoquinase 1 Frutose 1.6 bifosfatase 
PRIMEIRO DESVIO: 
 
 
 
 
 
 
Tr3.3) Terceiro contorno: conversão da glicose 6- 
fosfato em glicose livre 
 
Reação catalisada pela glicose-6-fosfatase. Esta 
enzima é dependente de magnésio e causa a 
desfosforilação da glicose 6-fosfato em glicose 
livre. 
 
Glicose-6-fosfato + H2O → glicose + Pi 
hexoquinase Glicose 6 fosfatase 
PRIMEIRO DESVIO: 
 
 
 
 
 
 
A glicose-6-fosfatase não está presente nos 
músculos ou no cérebro desta forma a 
gliconeogênese não ocorre nesses tecidos. 
 
 
 
A glicose produzida por gliconeogênese no fígado 
e no rim é liberada para os músculos e cérebro 
por meio da circulação sanguínea. 
 
4. A gliconeogênese é energeticamente 
custosa 
A soma das reações biossintéticas que levam 
do piruvato até a glicose é: 
 
2 piruvatos+ 4ATP + 2GTP + 2NADH + 2 H2O= 
Glicose+ 4GDP + 6Pi + 2NAD + 2 H 
 
 
Processo relativamente custoso 
GLICÓLISE x GLICONEOGÊNESE 
PRODUZ 2 ATP CONSOME 4 ATP E 
2 GTP 
ALTO 
CUSTO 
ENERGIA 
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GLICONEOGÊNESE 
 
 
5. Substratos para a gliconeogênese: 
 
 
 
Precursores gliconeogênicos são moléculas que 
podem dar origem a glicose: 
 
 intermediários da glicólise, do ciclo de krebs, 
aminoácidos. 
GLICONEOGÊNESE 
 
 
Intermediários do 
ciclo de Krebs 
(citrato, isocitrato, α-
cetoglutarato, 
succinato, succinil-
CoA, fumarato e 
malato, todos podem 
ser oxidados a 
oxalacetato  
glicose) 
GLICONEOGÊNESE 
 
 
Lactato proveniente de fermentação lática no músculo 
e do metabolismo de eritrócitos: 
GLICONEOGÊNESE 
 
 
Alguns aminoácidos podem ser convertidos em 
piruvato ou intermediários do ciclo de Krebs  glicose 
GLICONEOGÊNESE 
 
 
6. Regulação da Gliconeogênese: 
 
 
O primeiro ponto de controle 
determina o destino do 
piruvato na mitocôndria: 
pode ser convertido em acetil 
CoA ou em oxalacetato para 
fornecer substratos para 
gliconeogênese. 
O segundo ponto de controle é a reação catalisada 
pela 
frutose1,6-bifosfatase: 
Inibida por AMP 
Ativada por citrato e ATP 
Glicólise  fosfofrutoquinase-1 
 Estimulada por AMP e ADP 
 Inibida por citrato e ATP 
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FÍGADO 
 Manutenção do nível de glicose no sangue 
 
 
Glicose sanguínea aumenta  INSULINA sinaliza o 
consumo de glicose = glicólise 
 
Glicose sanguínea diminui  GLUCAGON sinaliza a 
produção e liberação de glicose 
 
 
Glicogênio do fígado Gliconeogênese 
 
 A regulação hormonal da glicólise e 
gliconeogênese no fígado é mediada pela frutose-2,6-
bifosfato. 
Afeta as enzimas: 
 
*fosfofrutoquinase-1 
( altas concent. ativa a 
enzima e estimula a 
glicólise) 
 
*frutose-1,6-bifosfatase 
(inibe a enzima e a 
gliconeogênese) 
 A frutose-2,6-bifosfato não é um intermediário 
de reação e sim um regulador, cujo nível celular 
reflete o nível do hormônio glucagon no sangue. 
 essas enzimas são controladas por um mecanismo 
de fosforilação e desfosforilação 
Efeitos opostos da frutose-2,6-bifosfato nas atividades 
enzimáticas da PFK-1 (glicolítica) e FBPase-1 
(gliconeogênica): 
O glucagon diminui o nível de frutose 2,6 bifosfato inibindo a glicólise 
e estimulando a gliconeogênese. 
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5- Correlações clínicas relacionadas com 
o metabolismo de carboidratos 
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Espécie Concentração de glicose (mg/dl) 
Bovinos 45-75 
Eqüinos 75-115 
Ovinos 50-80 
Suínos 85-150 
Caninos 65-118 
Felinos 
 
70-110 
Humanos 70-110 
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HIPOGLICEMIA 
x 
HIPERGLICEMIA 
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1. HIPOGLICEMIA 
Se caracteriza: 
 
Sintomas relacionadas ao SNC (confusão, ansiedade, palpitação, 
fala arrastada, sudorese, dor de cabeça, coma). 
 
 
Níveis de glicose igual ou inferior a 40mg/dl. 
 
 
Retorno dos sintomas ao normal em minutos após a 
administração de glicose. 
 
 
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1. HIPOGLICEMIA 
 
Pode ocorrer devido: 
 
- Ausência de reservas (jejum prolongado). 
 
- Gasto exagerado de glicose por tecidos periféricos. 
 
- Pobre capacidade metabólica do fígado. 
 
-Casos de insuficiência ou lesão hepática. 
 
Animais que sofreram hipoglicemia durante a gestação terão 
descendência com baixo peso e escassas probabilidades de 
sobrevivência. 
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1. HIPOGLICEMIA 
 
Pode ser divido em três grupos: 
 
- Induzida por insulina. 
 
 
- Pós Prandial (liberação exagerada de insulina). 
 
 
- Hipoglicemia de jejum (redução na velocidade de produção de 
glicose pelo fígado). 
Hipoglicemia e intoxicação alcóolica 
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1. HIPOGLICEMIA 
O leitão recém nascido é 
suscetível a sofrer de 
hipoglicemia caso não seja 
alimentado nas primeiras 
horas de vida. 
A glicose sanguínea que após no nascimento apresenta 130mg/dl 
pode cair para menos de 40 mg/dl em 24-36 horas. O animal com 
hipoglicemia apresenta fraqueza, apatia, convulsões, coma e 
morte. 
 
Enzimas da gliconeogênese não estão completamente ativas 
devendo ser estimuladas pela alimentação inicial.