8_GLICOGÊNIO GLICONEO PENTOSES

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BIOQUÍMICA 
1 
METABOLISMO	
  	
  
DO	
  
GLICOGÊNIO	
  
Santos,	
  2016	
  
GLICEMIA	
  
•  Estado	
  alimentado	
  à	
  período	
  absor1vo	
  
•  Jejum	
  à	
  período	
  pós-­‐absor1vo	
  
	
   	
  	
  
BIOQUÍMICA 
2 
GLICEMIA	
  
•  Glicose	
  à	
  	
  	
  -­‐dieta	
  
	
   	
  	
  	
  	
  -­‐degradação	
  do	
  glicogênio	
  	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  (glicogenólise)	
  
	
  
	
   	
  	
  	
  	
  -­‐síntese	
  de	
  nova	
  glicose	
  	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  (gliconeogênese)	
  
GLICEMIA	
  
BIOQUÍMICA 
3 
GLICOGÊNIO	
  
•  Polissacarídeo	
  de	
  reservaà	
  Homopolissacarídeo	
  
•  Moléculas	
  de	
  α-­‐D-­‐glicose	
  	
  
•  Cadeia	
  Ramificada	
  
•  Alongamento:	
  ligações	
  glicosídicas	
  1,4	
  
•  Ramificações:	
  ligações	
  glicosídicas	
  1,6	
  	
  
	
  
GLICOGÊNIO	
  
BIOQUÍMICA 
4 
GLICOGÊNIO	
  
GLICOGÊNIO	
  
•  Glicogênio	
  à	
  	
  	
  músculo	
  esquelé1co	
  
	
   	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  energia	
  para	
  a	
  contração	
  
	
  	
  
	
   	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Qgado	
  (glicogênio	
  hepá1co)	
  
	
   	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  manutenção	
  da	
  glicemia	
  
	
  
	
   	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  células	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  uso	
  próprio	
  (não	
  reserva	
  para	
  demais)	
  
	
  
BIOQUÍMICA 
5 
GLICOGÊNIO	
  
Ø Músculo	
  esqueléAco	
  
•  2g	
  /	
  100g	
  à	
  35	
  Kg	
  
•  Estoca	
  glicose	
  para	
  consumo	
  próprio	
  
•  Maior	
  reserva	
  
•  Afetado	
  após	
  semanas	
  de	
  jejum	
  
Ø HepáAco	
  
•  6g	
  /	
  100g	
  à	
  2	
  Kg	
  
•  Estoca	
  glicose	
  para	
  consumo	
  extra-­‐hepá1co	
  
•  Reserva	
  mais	
  compacta	
  
•  Glicogênio	
  hepá1co	
  à	
  aumenta	
  no	
  estado	
  alimentado	
  e	
  
esgota	
  no	
  jejum	
  
	
   	
  	
  
GLICOGÊNESE	
  
Ø Síntese	
  de	
  glicogênio	
  
•  Citosol	
  
•  	
  	
  ATP	
  e	
  glicose	
  
• α-­‐D-­‐glicose	
  
•  Requisitos:	
  
• Resíduo	
  de	
  par1da:	
  primer	
  (remanescente)	
  
	
  	
  	
  	
  Inicia	
  a	
  reação	
  de	
  polimerização	
  
• Composto	
  rico	
  em	
  energia:	
  UTP	
  
• Glicogenina	
  (enzima)	
  
	
   	
  	
  
BIOQUÍMICA 
6 
UDP-­‐GLICOSE-­‐PIROFOSFORILASE	
  
A uridina difosfato 
glicose (UDP-glicose) 
é o precursor para a 
síntese do glicogênio 
BIOQUÍMICA 
7 
GLICOGENINA	
  
GLICOGÊNIO	
  SINTASE	
  
α ( 1à4)INSULINA
BIOQUÍMICA 
8 
ENZIMA	
  RAMIFICADORA	
  (4:6	
  Transferase)	
  
GLICOGÊNIO	
  
BIOQUÍMICA 
9 
GLICOGÊNESE	
  
GLICOGENÓLISE	
  
BIOQUÍMICA 
10 
GLICOGENÓLISE	
  
GLICOGÊNIO	
  FOSFORILASE	
  GLUCAGON	
  ADRENALINΑ
BIOQUÍMICA 
11 
DESRAMIFICADORA	
  TRANSFERASE	
  
DESRAMIFICADORA	
  
BIOQUÍMICA 
12 
GLICOGENÓLISE	
  
G-­‐1-­‐P	
  à	
  G-­‐6-­‐P	
  
BIOQUÍMICA 
13 
FÍGADO	
  GLUCAGON
REGULAÇÃO	
  
GLICOGENÓLISE	
  
GLICOSE	
  
GLICOGÊNESE	
  
JEJUM	
   ABSORTIVO	
  
ATIVIDADE	
  MUSCULAR	
   REPOUSO	
  
+	
  GLUCAGON	
   +	
  INSULINA	
  
+	
  ADRENALINA	
  
BIOQUÍMICA 
14 
REGULAÇÃO	
  
	
  	
  GLICOSE-­‐6-­‐P	
   +	
  GLICOGÊNIO	
  SINTASE	
  
	
  	
  G-­‐6-­‐P	
  /	
  	
  	
  	
  ATP	
  /	
  	
  
	
  	
  GLICOSE	
  
-­‐	
  GLICOGÊNIO	
  FOSOFRILASE	
  
	
  	
  AMP	
  /	
  	
  	
  	
  CA	
  2+	
   +	
  GLICOGÊNIO	
  FOSOFRILASE	
  
	
  	
  G-­‐6-­‐P	
  /	
  	
  	
  ATP	
  	
   -­‐	
  GLICOGÊNIO	
  FOSOFRILASE	
  
GLICONEOGÊNESE	
  
Santos,	
  2016	
  
BIOQUÍMICA 
15 
GLICONEOGÊNESE	
  
•  Síntese	
  de	
  nova	
  glicose	
  a	
  par1r	
  de:	
  	
  
	
  
• Lactato	
  
• Glicerol	
  
• Aminoácidos	
  
• α-­‐cetoácidos	
  (aa	
  glicogênicos)	
  
•  Fígado	
  (90%)	
  
•  Córtex	
  dos	
  rins	
  
	
  
BIOQUÍMICA 
16 
•  -­‐	
  	
  Piruvato	
  desidrogenase	
  (piruvato	
  à	
  Ace1l-­‐CoA)	
  
•  Fígado:	
  não	
  ocorre	
  o	
  CK	
  
BIOQUÍMICA 
17 
GLICONEOGÊNESE	
  
•  Dificuldades:	
  
•  3	
  reações	
  irreversíveis	
  
•  Piruvato	
  à	
  Fosfoenolpiuvato	
  (PEP)	
  
•  Frutose-­‐1,6-­‐P	
  à	
  Frutose-­‐6P	
  
•  Glicose-­‐6P	
  à	
  Glicose	
  
BIOQUÍMICA 
18 
GLICONEOGÊNESE	
  
• GLICEROL:	
  
•  Tecido	
  adiposo	
  
•  Hidrólise	
  dos	
  Triacilgliceróis	
  (TG)	
  
GLICONEOGÊNESE	
  
BIOQUÍMICA 
19 
GLICONEOGÊNESE	
  
•  LACTATO:	
  
•  Músculos	
  esquelé1cos	
  em	
  exercício	
  
•  Células	
  que	
  não	
  possuem	
  mitocôndria	
  
•  Ciclo	
  de	
  Cori:	
  
Músculo	
   	
   	
   	
   	
  Fígado	
  
Glicose 	
   	
   	
   	
   	
  Glicose	
  
	
   	
   	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  SANGUE	
  
Lactato 	
   	
   	
   	
   	
  Lactato	
  
BIOQUÍMICA 
20 
•  Ciclo	
  da	
  Alanina	
  –	
  Glicose:	
  
•  Transaminação	
  do	
  piruvato	
  à	
  alanina	
  
•  Glicogênio	
  muscular	
  indiretamente	
  contribuindo	
  
para	
  a	
  glicemia	
  
GLICONEOGÊNESE	
  
BIOQUÍMICA 
21 
GLICONEOGÊNESE	
  
• AMINOÁCIDOS:	
  
•  Hidrólise	
  de	
  proteínas	
  teciduais	
  
•  Principal	
  fonte	
  de	
  glicose	
  no	
  jejum	
  
•  PROPRIONATO:	
  
•  Ruminantes	
  
BIOQUÍMICA 
22 
BIOQUÍMICA 
23 
•  Carboxilação	
  do	
  piruvato	
  (coenzima:	
  bio1na)	
  
GLICONEOGÊNESE	
  
•  Transporte	
  do	
  OAA	
  para	
  o	
  citosol	
  
GLICONEOGÊNESE	
  
BIOQUÍMICA 
24 
•  Carboxilação	
  do	
  piruvato	
  
•  GTP	
  (CK)	
  
GLICONEOGÊNESE	
  
•  Desfosforilação	
  da	
  frutose-­‐1,6-­‐bifosfato	
  
GLICONEOGÊNESE	
  
BIOQUÍMICA 
25 
•  Desfosforilação	
  da	
  glicose-­‐6-­‐fosfato	
  
GLICONEOGÊNESE	
  
GLICONEOGÊNESE	
  
GLICÓLISE	
   GLICONEOGÊNESE	
  
HEXOQUINASE	
   GLICOSE-­‐6-­‐FOSFATASE	
  
FOSFOFRUTOQUINASE	
  
(FFK)	
   FRUTOSE-­‐1,6-­‐BIFOSFATASE	
  
PIRUVATO	
  QUINASE	
   PIRUVATO	
  CARBOXILASE	
  FOSFOENOLPIRUVATO	
  CARBOXIQUINASE	
  
BIOQUÍMICA 
26 
•  GLUCAGON	
  
•  +	
  	
  frutose-­‐1,6-­‐bifosfatase	
  
	
  
•  DISPONIBILIDADE	
  DE	
  SUBSTRATOS	
  
•  	
  insulina	
  à	
  	
  	
  mobilização	
  das	
  proteínas	
  musculares	
  à	
  aa	
  
	
   	
   	
   	
   	
   	
   	
  NADH	
  
	
   	
   	
   	
   	
   	
   	
  ATP	
  
GLICONEOGÊNESE	
  -­‐REGULAÇÃO	
  
•  	
  ACETIL-­‐COA	
  (alostérica)	
  
•  +	
  	
  piruvato	
  carboxilase	
  	
  
•  Jejum	
  à	
  fgado	
  à	
  ácidos	
  graxos	
  à	
  aceAl-­‐CoA	
  
	
  	
  
•  	
  	
  AMP	
  
•  -­‐	
  	
  	
  frutose-­‐1,6-­‐bifosfatase	
  
GLICONEOGÊNESE	
  -­‐REGULAÇÃO	
  
BIOQUÍMICA 
27 
Frutose-­‐1,6-­‐bifosfatase	
   Piruvato	
  Carboxilase	
  
+	
  Citrato	
   +	
  	
  	
  AceAl-­‐CoA	
  
-­‐	
  	
  	
  AMP	
   -­‐	
  	
  	
  ADP	
  
GLICONEOGÊNESE	
  -­‐REGULAÇÃO	
  
VIA	
  DAS	
  PENTOSES	
  
Santos,	
  2016	
  
BIOQUÍMICA28 
VIA	
  DAS	
  PENTOSES	
  
•  DESVIO	
  DA	
  HEXOSE-­‐MONOFOSFATO	
  
•  VIA	
  DA	
  6-­‐FOSFOGLICONATO	
  
•  Via	
  alterna1va	
  para	
  o	
  metabolismo	
  da	
  glicose	
  
•  Ocorre	
  no	
  citosol	
  
•  Anaeróbica	
  	
  
•  Não	
  produz	
  e	
  nem	
  consome	
  ATP	
  
•  2	
  reações	
  de	
  oxidação	
  irreversíveis	
  
•  Interconversões	
  reversíveis	
  de	
  açúcar-­‐fosfato	
  
VIA	
  DAS	
  PENTOSES	
  
!
BIOQUÍMICA 
29 
VIA	
  DAS	
  PENTOSES	
  
•  Funções:	
  
•  Síntese	
  de	
  NADPH	
  	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  co-­‐enzima	
  à	
  síntese	
  redutoras	
  (anaeróbicas)	
  
	
   	
   	
   	
  ácidos	
  graxos	
  e	
  esteroides	
  
	
  
•  Síntese	
  de	
  ribose-­‐5-­‐fosfato	
  
	
   	
  	
  nucleojdeos	
  e	
  ácidos	
  nucléicos	
  	
  	
  
VIA	
  DAS	
  PENTOSES	
  
•  3	
  moléculas	
  de	
  glicose-­‐6-­‐fosfato	
  
•  Formação	
  de:	
  
	
  -­‐3	
  moléculas	
  de	
  CO2	
  
	
  -­‐6	
  NADPH	
  
	
  -­‐3	
  açúcares	
  de	
  5	
  carbonos	
  
	
   	
  	
  
rearranjados para 
regenerar 2 moléculas 
de glicose-6-fosfato 
BIOQUÍMICA 
30 
VIA	
  DAS	
  PENTOSES	
  
• Qual	
  célula	
  faz?	
  
•  Todas!	
   As	
   que	
   dividem	
   mais	
   intensamente,	
  
realizam	
   mais	
   (glândulas	
   mamárias	
   lactentes,	
   tesjculos,	
  
córtex	
  da	
  adrenal)	
  
• Onde	
  na	
  célula	
  são	
  realizadas	
  as	
  reações?	
  
•  Citoplasma	
  
•  É	
  divida	
  em	
  fases?	
  
•  Fase	
  oxida1va	
  e	
  não-­‐oxida1va	
  
	
   	
  	
  
VIA	
  DAS	
  PENTOSES	
  
•  FASE	
  OXIDATIVA	
  (ou	
  de	
  síntese:	
  hexose	
  à	
  pentose)	
  
•  Glicose-­‐6-­‐fosfato	
  
•  Desidrogenação	
  
•  Enzima:	
  Glicose-­‐6-­‐fosfato-­‐desidrogenase	
  (G6PD)	
  
•  Enzima	
  dependente	
  de	
  NADP+	
  
•  Origina	
  6-­‐fosfogliconato	
  
•  	
  Enzima:	
  6-­‐fosfogliconato	
  desidrogenase	
  	
  
•  Descarboxilação	
  
•  Enzima	
  dependente	
  de	
  NADP+	
  
•  Origina:	
  Ribulose-­‐5-­‐fosfato	
  
BIOQUÍMICA 
31 
VIA	
  DAS	
  PENTOSES	
  
•  ENZIMA	
  MARCA-­‐PASSO	
  
• Glicose-­‐6-­‐fosfato-­‐desidrogenase	
  (G6PD)	
  
•  Insulina	
  à	
  aumenta	
  expressão	
  gene	
  da	
  G6PD	
  
•  Estado	
  alimentado	
  à	
  maior	
  a1vação	
  da	
  via	
  
•  Alta	
  [NADPH]	
  à	
  inibe	
  a	
  G6PD	
  
•  	
  	
  NADPH	
  à	
  -­‐	
  G6PD	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  NADP+	
  
VIA	
  DAS	
  PENTOSES	
  
•  FASE	
  NÃO	
  OXIDATIVA	
  
	
  	
  	
  (ou	
  de	
  degradação:	
  pentose	
  à	
  hexose)	
  
•  Interconversão	
  de	
  açúcares	
  de	
  3	
  a	
  7C	
  
•  Transcetolase	
  (1amina	
  –	
  transfere	
  unidades	
  de	
  2	
  C)	
  
•  Transaldolase	
  (transfere	
  unidades	
  de	
  3	
  C)	
  
	
  
	
  	
  	
  Ribulose-­‐5-­‐P	
  
	
   	
   	
  	
  
 intermediários da glicose 
frutose-6-P e gliceraldeído-3-P 
Ribose-6-P 
BIOQUÍMICA 
32 
6 pentoses fosfato (5C) 
 
5 hexoses fosfato (6C) 
5 hexoses fosfato (6C) 
podem entrar na via 
oxidativa para produzir 
mais NADPH 
VIA	
  DAS	
  PENTOSES	
  
Células que executam 
reações biossintéticas 
de redução necessitam 
mais de NADPH 
BIOQUÍMICA 
33 
Relação	
  entre	
  a	
  Glicólise	
  e	
  a	
  Via	
  das	
  pentoses	
  
•  Controle:	
  G6PD	
  
•  Regulada	
  pela	
  [NADP+],	
  
d i sponib i l idade	
   de	
  
s u b s t r a t o	
   e 	
   p o r	
  
i n te rmed i á r i o s	
   da	
  
biossíntese	
   de	
   ácidos	
  
graxos	
  
•  Consumo	
   de	
   NADPH	
  
à	
  aumenta	
  [NADP+],	
  
es1mulando	
   a	
   via	
  
para	
  produzir	
  NADPH	
  
VIA	
  DAS	
  PENTOSES	
  
•  NADPH:	
  
BIOQUÍMICA 
34 
VIA	
  DAS	
  PENTOSES	
  
Glutationa é utilizada em eritrócitos para detoxificar a célula 
de H2O2 e hidroperóxidos, que podem causar danos à 
hemoglobina e degradar a membrana celular. 
A forma reduzida da Glutationa é regenerada pela ação do 
NADPH.