3 Gliconeogênese

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Gliconeogênese 
(nova ‘de novo’ formação de glicose) 
Glicose – Combustível quase universal e unidade estrutural nos 
organismos atuais, desde micróbios até humanos; 
 
Órgãos / Células altamente dependentes de glicose – cérebro, 
eritrócitos, testículos, medula renal, tecidos embrionários; 
 
Cérebro – consumo de 120g de glicose/dia = mais da metade de 
toda glicose estocada como glicogênio nos músculos e no 
fígado; 
A gliconeogênese ocorre 
em todos os animais, 
vegetais, fungos e micro-
organismos; 
 
As reações são 
essencialmente as 
mesmas em todos os 
tecidos e em todas as 
espécies; 
 
Os precursores principais 
da glicose em animais são 
compostos de 3C como o 
LACTATO, o PIRUVATO, o 
GLICEROL e certos 
AMINOÁCIDOS; 
Gliconeogênese em mamíferos: principal local de 
ocorrência – FÍGADO; 
 
Em menor extensão no córtex renal e nas células epiteliais 
do intestino delgado; 
A gliconeogênese e a glicólise não são 
vias idênticas ocorrendo em direções 
opostas, embora compartilhem várias 
etapas; 
 
Sete (7) das dez (10) reações enzimáticas 
da gliconeogênese são o inverso das 
reações glicolíticas; 
 
No entanto, três (3) reações da glicólise 
são essencialmente irreversíveis e não 
podem ser utilizadas na gliconeogênese; 
 
As 3 etapas irreversíveis são 
contornadas por um grupo distinto de 
enzimas, catalisando reações 
suficientemente exergônicas e 
irreversíveis no sentido da síntese da 
glicose; 
 
Em animais, as duas vias ocorrem 
principalmente no citosol, necessitando 
de regulação recíproca e coordenada; 
1ª reação de contorno: partindo de PIRUVATO ou LACTATO 
A conversão de piruvato em fosfoenolpiruvato requer duas reações 
exergônicas: 
1º contorno a 
partir de 
piruvato 
Reação Global: 
Piruvato + ATP + GTP + HCO3
-  PEP + GDP + ADP + Pi + CO2 
 ∆G = -25 KJ/mol 
 
Lançadeira malato-aspartato 
Malato-desidrogenase 
mitocondrial 
Malato-desidrogenase 
citosólica 
• Lactato produzido pela 
glicólise nos eritrócitos ou 
no músculo em 
anaerobiose. 
 
• A exportação de 
equivalentes redutores da 
mitocôndria é 
desnecessária quando a 
gliconegênese parte de 
LACTATO; 
 
• Participação das 
translocases: 
– Piruvato translocase; 
– Tricarboxilato translocase. 
1º contorno a partir de LACTATO 
Ciclo de Cori 
• Conversão da Frutose-1,6-bisfosfato pela 
atividade da Frutose-1,6-bisfosfatase 
2ª reação de contorno 
Frutose-1,6-bifosfato + H2O  Frutose-6-fosfato + Pi 
∆G’° = -16 KJ/mol 
 
• A glicose-6-fosfatase é 
encontrada no lúmen do 
retículo endoplasmático 
de hepatócitos, células 
renais e células epiteliais 
do intestino delgado. 
• Ausente no encéfalo e 
músculos 
 
 
3ª reação de contorno 
Glicose-6-fosfato + H2O  Glicose + Pi 
∆G’° = -13,8 KJ/mol 
 
A síntese de glicose a partir de piruvato é um 
processo relativamente dispendioso: 
∆G glicólise = -36 KJ/mol 
∆G gliconeogênese = -16 KJ/mol 
 
Regulação coordenada da glicólise e da 
gliconeogênese 
 
 1)A glicoquinase e a glicose-6-fosfatase são 
reguladas na transcrição; 
 
Condições que promovem aumento de 
expressão de glicoquinase: baixa ATP, alta 
AMP, contração muscular vigorosa; 
 
Condições que promovem aumento de 
expressão de glicose-6-fosfatase: baixa 
glicemia, sinalização por glucagon; 
 
 
2) A regulação da frutose-1,6-bifosfatase-1 na 
gliconeogênese é inversa à regulação da 
fosfofrutocinase-1 na via glicolítica. 
Efetores alostéricos da FBPase: 
• Ativa: ATP e citrato 
• Inativa:  ADP, AMP e frutose-2,6-bifosfato 
A regulação da fosfofrutocinase-1 e da frutose-1,6-
bifosfatase é recíproca  Efeito da Frutose-2,6-
bisfosfato 
 PFK-1 FBP-1 
3) A frutose-2,6-bifosfato é um regulador alostérico potente da 
fosfofrutocinase-1 e da frutose-1,6-bifosfatase 
Degradação do efetor frutose-2,6-bifosfato pela sinalização por 
glucagon: 
Glucagon   AMPc 
Ativação da proteína-
cinase A 
Fosforilação da 
piruvato-cinase 
 
 Garantia de que o 
fígado estará 
plenamente ativo na 
gliconeogênese 
Regulação da 
piruvato quinase no 
fígado: