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REGULAÇÃO DA GLICONEOGÊNESE Profª Ma. Gabrielle Racoski Custódio • Gliconeogênese : • Fígado • Papel??? • REGULAÇÃO: • Nível circulante de glucagon; • Disponibilidade de substratos gliconeogênicos. 1ª etapa de regulação Piruvato-carboxilase Piruvato-carboxilase • Piruvato → Acetil-CoA → Ciclo de Krebs ↘ Oxaloacetato → Glicose Oxidação de ácidos graxos • Quando as necessidades energéticas da célula estão satisfeitas o ciclo do ácido cítrico é inibido, e a Acetil-CoA se acumula. • A concentração aumentada da Acetil-CoA inibe o complexo da piruvato-desidrogenase, diminuindo a formação de Acetil-CoA a partir de piruvato, e estimula a gliconeogênese pela ativação da piruvato-carboxilase, permitindo a conversão do excesso de piruvato em oxaloacetato (e no final, em glicose). • Oxaloacetato → fosfoenolpiruvato (PEP); • Regulação: • A nível de sua síntese e degradação, em resposta a sinais hormonais e dietéticos. ↓ glicose sanguínea Liberação de glucagon ↑ níveis intracelulares de AMPc Síntese de PEP-carboxicinase ↑ glicose sanguínea Liberação de insulina INIBE Síntese de PEP-carboxicinase ↑↑↑ GLICONEOGÊNESE GLICONEOGÊNESE TAXA DE TRANSCRIÇÃO 2ª etapa de regulação FRUTOSE 1,6-BIFOSFATO DESFOSFORILAÇÃO DA FRUTOSE 1,6-BIFOSFATO • A enzima frutose 1,6-difosfatase • ↑ AMP – INIBE • ↑ ATP – ESTIMULA Etapas opostas nas vias glicolítica e gliconeogênica catalisadas por PFK-1 e FBPase-1 são reguladas de uma forma coordenada e recíproca. ↑ ↑ ↑ ↑ Acetil-CoA Citrato ATP FRUTOSE-2,6-BIFOSFATO Sintetizada no excesso de frutose-6-fosfato ↓ [frutose-6-fosfato] é indicador da [frutose-2,6-bifosfato] • A regulação hormonal rápida da glicólise e da gliconeogênese é mediada pela frutose-2,6-bifosfato, efetor alostérico das enzimas PFK-1 e FBPase-1: ↓ afinidade substrato - ↓ gliconeogênese. • Jejum - ↑glucagon ↓insulina • O glucagon ↓ frutose-2,6-bifosfato: • Inibindo a glicólise; • Estimulando a gliconeogênese. •Pós-prandial - ↑insulina ↓glucagon • A insulina ↑ frutose-2,6-bifosfato: • Estimulando a glicólise; • Inibindo a gliconeogênese. 3ª etapa de regulação GLICOSE-6-FOSFATASE GLICOSE-6-FOSFATASE ↓ glicose sanguínea Liberação de glucagon ↑ níveis intracelulares de AMPc Síntese da glicose-6-fosfatase ↑ glicose sanguínea Liberação de insulina INIBE Síntese da glicose-6-fosfatase ↑↑↑ GLICONEOGÊNESE GLICONEOGÊNESE RESUMO • A gliconeogênese é regulada no nível da piruvato-carboxilase (ativada por acetil- CoA) e da FBPase-1 (inibida por frutose-2,6-bifosfato e AMP). • Para limitar a alternância de substrato entre a glicólise e a gliconeogênese, as duas vias estão sob controle alostérico recíproco, obtido principalmente pelos efeitos opostos da frutose-2,6-bifosfato sobre a PFK-1 e a FBPase-1. • O glucagon ou a adrenalina reduzem a [frutose-2,6-bifosfato] pela elevação da [cAMP] e promoção da fosforilação da enzima bifuncional PFK-2/FBPase-2. A insulina aumenta a [frutose-2,6-bifosfato] que desfosforila e assim ativa a PFK-2. • A insulina reduz a expressão dos genes que codificam duas enzimas da gliconeogênese: PEP-carboxicinase e glicose-6-fosfatase. • Glucagon ativa a síntese da glicose-6-fosfatase e da PEP-carboxicinase em resposta ao aumento da [cAMP]. • Em contrapartida, a inativação de outros fatores de transcrição estimulada pela insulina inibe a síntese de várias enzimas gliconeogênicas no fígado: PEP- carboxicinase, frutose-1,6-bifosfatase, transportador da glicose-6-fosfato do retículo endoplasmático e a glicose-6-fosfatase. LITERATURA LEHNINGER, A. L. Princípios de bioquímica. 5. ed. São Paulo, Artmed, 2014. 15.3 Regulação coordenada da glicólise e da gliconeogênese CHAMPE, P.C., HARVEY, R.A. Bioquímica Ilustrada. 5a Edição, Artmed. 2012. Capítulo 8 - Gliconeogênese
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