Gliconeogênese e Desvio das Pentoses

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Maioria dos tecidos suprem necessidades energéticas
oxidando: carboidratos, aminoácidos e ácidos graxos
Cérebro e Hemácias: utilizam exclusivamente glicose
 glicose circulante:  degradação glicogênio hepático
glicogênio hepático: mantém a glicemia de 6-8 h de
jejum
 Gliconeogênese: síntese hepática de glicose a partir 
de compostos que não são carboidratos: aminoácidos, 
glicerol e lactato.
após 8 h de jejum:  contribuição glicogenólise
 contribuição da Gliconeogênese
 Realizada no citossol dos hepatócitos
A glicose produzida é lançada na circulação sanguínea para
regular a glicemia em estados de jejum intenso
 AMINOÁCIDOS: com exceção da lisina e 
leucina todos os demais podem gerar glicose
PROTEÍNAS AMINOÁCIDOS
ALANINA PIRUVATO GLICOSE
proteólise
ALANINA
 LACTATO: produto da respiração 
anaeróbica (musculatura sob contração 
intensa, hemáceas, etc.)
 Lactato Piruvato Glicose
 GLICEROL: derivado da degradação de 
triacilgliceróis
Glicerol diidroxicetona P Glicose
Glicose
gliconeogênese
glicólise
aminoácidos
piruvato lactato
Glicose 2 piruvatos (glicólise)
2 piruvatos glicose (gliconeogênese)
 A gliconeogênese assemelha-se a 
glicólise invertida
 As sete reações reversíveis são invertidas 
(inverte o sentido) 
 As três irreversíveis da glicólise são 
substituídas por outras enzimas
 As três reações 
Irreversíveis da glicólise
(reações 1, 3 e 10)
Glicoquinase
Fosfofrutoquinase 1 (PFK1)
Piruvatoquinase (PK)
 Resumo: etapa 1 (mitocondrial) e etapa 2 
(citossólico)
Consome 1 ATP e um GTP
Ocorre uma carboxilação e uma descarboxilação
1 2
 2ª reação de substituição (3ª da glicólise)
 Frutose 6-P Frutose 1,6 di - P
Frutose 1,6 - bifosfatase
PFK - 1
ATP ADP
 3ª reação de substituição (1ª da glicólise)
 Glicose Glicose 6 - P
*Glicose 6 - fosfatase
Quinase
ATP ADP
*A enzima glicose 6-fosfatase está presente somente no fígado
ATP
ADP
HEXOQUINASE/
GLICOQUINASE
Glicose
Glicose 6-P
Glicólise: A glicose 6-
P é um potente 
inibidor da reação
Na concentração de glicose sanguínea (5mM), a glicoquinase 
trabalha em velocidade equivalente a ¼ VMAX
O alto Km regula a 
glicoquinase e também 
a glicose 6-fosfatase
Frutose 6-P
Frutose 1,6 bi-P
ATP
ADP
PFK1
Frutose 6-P Frutose 1,6-BiP
ATP ADP
Pi H2O
Fosfofrutoquinase1 (PFK1)
Frutose 1,6 bifosfatase
(─) Frutose 2,6 bi-P, AMP
(+) Frutose 2,6 bi-P, AMP, ADP
(─) Citrato, ATP
PFK2
PFK2
GLICÓLISE
 PFK1 – inibido por ATP (não gasto de energia e 
Citrato (velocidade de acordo com ciclo de Krebs)
 PFK1 – Ativado por frutose 2,6 bi-P
GLICONEOGÊNESE
 Frutose 1,6 bifosfatase - Inibido por frutose 2,6 bi-P
A frutose 2,6 bi-P é o principal regulador dessa etapa
 Enzima bifuncional
 Se estiver fosforilada funciona como frutose 2-6 
bifosfatase
 Se estiver desfosforilada funciona como PFK2
PFK2 FRUTOSE 2,6 
BIFOSFATASE
P
PFK2 FRUTOSE 2,6 
BIFOSFATASE
PFK2
 PFK2
 Inibida por fosfoenolpiruvato - PEP (regula a 
velocidade da glicólise)
 Frutose 2,6 difosfatase
 Inibida por frutose 6-P
 Ativado por PEP
 Glucagon – ativa gliconeogênese
 Insulina – ativa glicólise
PFK2PFK2
 Glucagon: ↑AMPc, ativa quinase que fosforila a 
enzima bifuncional (atividade de frutose 2,6 
bifosfatase)
↓ frutose 2,6 bi-P, inibe PFK1 (inibe glicólise) e ativa 
frutose 1,6 bifosfatase (ativa gliconeogênese) 
 Insulina: ↓AMPc, ativa fosfatase que desfosforila a 
enzima bifuncional (atividade de PFK2)
↑ frutose 2,6 bi-P, ativa PFK1 (ativa glicólise) e inibe 
frutose 1,6 bifosfatase (inibe gliconeogênese) 
Enzima piruvato quinase
Inibida por alanina e ativada por frutose 1,6 bi-P
FOSFOENOLPIRUVATO (PEP)
ADP
ATP
PIRUVATO 
QUINASE
PIRUVATO
- alanina (fígado)
+ frutose 1,6 bi-P
PIRUVATO 
QUINASE
(ativa)
PIRUVATO 
QUINASE
(inativa)
P
quinase
fosfatase
Glucagon: [AMPc]
+
Insulina:  [AMPc]
+
 Glucagon: ↑AMPc, ativa quinase que 
fosforila a enzima PK (inativa a glicólise)
 Insulina: ↓AMPc, ativa fosfatase que 
desfosforila a enzima PK (ativa a 
glicólise)
 O que ativa a piruvato quinase inibirá a 
piruvato carboxilase e vice-versa, então:
 Alanina ativa piruvato carboxilase 
 Frutose 1,6 bi-P inibe piruvato 
carboxilase
 O controle da PEP carboxiquinase não é 
conhecido
Via alternativa de oxidação da glicose
Produz 2 compostos importantes:
- Ribose 5-P: pentose dos ácidos nucléicos e coenzimas 
- NADPH: coenzima doadora de e_ em sínteses redutoras
Catabolismo: oxidação do substrato gerando ATP, 
NADH e FADH2
Anabolismo: consumo de ATP e de NADPH
 NAD+ e NADP+: papéis opostos
 NAD+: reduzido em vias degradativas
reoxidado na cadeia de transporte de e
_
para produção de ATP
 NADP+: reduzido na via das pentoses
oxidado em sínteses redutoras
Glicose 6-P
6-Fosfogliconolactona
6-Fosfogliconato
Ribulose 5-P
GLICOSE 6-P 
DESIDROGENASE
LACTONASE
6-FOSFOGLICONATO 
DESIDROGENASE
 Ribulose 5-P
Xilulose 5-P Ribose 5-P
Sedoheptulose 5-PGliceraldeído 3-P
Eritrose 4-P Frutose 6-P
Frutose 6-P + Gliceraldeído 3-P
FOSFOPENTOSE
ISOMERASE
FOSFOPENTOSE
EPIMERASE
TRANSCETOLASE
Xilulose 5-P TRANSCETOLASE
TRANSALDOLASE
A regulação desta via depende das necessidades da célula:
NECESSITA SOMENTE DE NADPH: fase oxidativa ativada
para (produção NADPH). A fase não oxidativa também ativada
para que não ocorra acúmulo de ribose-5P.
NECESSITA SOMENTE DE RIBOSE -5P: a fase oxidativa
inibida (NADPH é inibidor das desidrogenases). Fase não
oxidativa ativada. gliceraldeído-3P e frutose-6P da glicólise
→ ribose-5P.
NECESSITA DE NADPH E DE RIBOSE-5P: somente a fase
oxidativa estará ativa para produzir o NADPH e a ribulose-5P
que será convertida em ribose-5P.