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GLICONEOGÊNESE Prof. Dr. Samuel B. Nerilo GLICONEOGÊNESE “nova formação de açúcar” • Rota pela qual é produzida glicose a partir de compostos aglicanos (não- açúcares ou não-carboidratos). Cérebro, hemácias, medula renal,cristalino e córnea ocular, testículos e músculo em exercício Suprimento contínuo de glicose GLICONEOGÊNESE • A formação de glicose não ocorre por simples reversão da glicólise, pois o equilíbrio geral da glicólise favorece fortemente a formação de piruvato. Precursores para a Gliconeogênese • Intermediários da glicólise e do ciclo do ácido cítrico: –Piruvato; –Glicerol; – Lactato; – α-cetoácidos. Precursores para a Gliconeogênese • Glicerol: liberado durante a hidrólise dos triacilgliceróis, no tecido adiposo, e levado ao fígado pelo sangue. + Ácidos graxos livres Glicerol Lipases + + Triglicerídeo Precursores para a Gliconeogênese • Lactato: liberado no sangue pelo músculo esquelético em exercício e pelas células que não possuem mitocôndrias, como os eritrócitos. Precursores para a Gliconeogênese • Aminoácidos: obtidos pela hidrólise de proteínas teciduais são as principais fontes de glicose no jejum. • Os α-cetoácidos, como o α- cetoglutarato, são produzidos pelo metabolismo de aminoácidos glicogênicos. Síntese de carboidratos através de precursores simples. G L I C Ó L I S E G L I C 0 N E O G Ê N E S E Reações Exclusivas da Gliconeogênese • Sete reações glicolíticas são reversíveis, sendo utilizadas na síntese de glicose a partir de lactato ou piruvato. • Três, no entanto, são irreversíveis e devem ser contornadas pela utilização de quatro reações alternativas, que favorecem energeticamente a síntese de glicose. O piruvato é primeiramente carboxilado pela piruvato- carboxilase, produzindo OAA, que é então convertido em PEP pela ação da PEP- carboxicinase. Carboxilação do Piruvato • A piruvato-carboxilase é ativada alostericamente pela acetil-CoA. • Níveis elevados de acetil-CoA na mitocôndria sinalizam um estado metabólico em que é necessária uma síntese aumentada de OAA. – Ex. jejum, quando o OAA é utilizado para a síntese de glicose pela gliconeogênese no fígado e nos rins. Carboxilação do Piruvato O PEP sofre então as reações da glicólise, andando no sentido inverso, até chegar à frutose-1,6-bifosfato. • A hidrólise da frutose-1,6-bifosfato pela frutose-1,6-bifosfatase contorna a reação irreversível da fosfofrutocinase-1 e fornece uma via energeticamente favorável para a formação de frutose-6-fosfato. Defosforilação da frutose-1,6- bifosfato FRUTOSE-1,6 - BIFOSFATASE FOSFOFRUTOCINASE • A hidrólise da glicose-6-fosfato pela glicose- 6-fosfatase contorna a reação irreversível da hexocinase e fornece uma via energeticamente favorável para a formação de glicose livre. Defosforilação da glicose-6-fosfato Regulação da Gliconeogênese • Determinada principalmente pelos níveis circulantes de glucagon e pela disponibilidade de substratos gliconeogênicos. • Mudanças na atividade enzimática. Regulação da Gliconeogênese • GLUCAGON (estimulante) – alteração em efetores alostéricos; • diminui frutose-2,6-bifosfato. – modificação da atividade enzimática por ligação covalente; • fosforilação da piruvato-cinase. – indução da síntese de enzimas. • PEP-carboxicinase. Regulação da Gliconeogênese • Disponibilidade de substrato. –Níveis diminuídos de insulina favorecem a mobilização de aminoácidos a partir das proteínas musculares e fornecem esqueletos carbonados para a gliconeogênese. Regulação da Gliconeogênese Ativação alostérica pela acetil-CoA; Regulação da Gliconeogênese • Inibição alostérica pelo AMP. FRUTOSE-1,6 - BIFOSFATASE FOSFOFRUTOCINASE Ciclo de Cori: cooperação metabólica entre o músculo esquelético e o fígado •O glicogênio muscular é degradado produzindo glicose, que por meio da via glicolítica produz lactato (atividade intensa, fica sem suprimento de oxigênio). •Durante a fase de recuperação, o lactato é transportado para o fígado e é utilizado para a síntese de glicose que retorna ao músculo para reabastecer o estoque de glicogênio.
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