Gliconeogênese, glicogênese, glicogenólise e via das pentoses

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Gliconeogênese, glicogênese, glicogenólise e via das pentoses 
✓ Gliconeogênese 
- glico= glicose, neo = novo, gênese = origem, 
formação 
↳ entender como se dá o processo de formação de 
glicose 
- formação de glicose a partir de moléculas que não 
são açúcares 
↳ lactato/piruvato 
↳ glicerol 
↳ aminoácidos glicogênicos, não necessariamente 
viram piruvato, podem virar intermediários do ciclo 
de krebs e depois vira o piruvato 
- em mamíferos existem estruturas principais que 
realizam o processo de gliconeogênese: ​fígado ​, rim e 
epitélio do ID 
- glicólise é diferente da gliconeogênese 
↳ a glicólise é quando pego a glicose e quebro em 
piruvato 
↳ uma das formas de gliconeogênese é pegar o 
piruvato e transformar em glicose 
↳ existem algumas enzimas que são comuns às duas 
vias, porém, existem outras enzimas que são 
exclusivas, tanto da glicólise tanto da 
gliconeogênese 
 
- etapa de 
investimento da via 
glicolítica; 
- se fizer a 
gliconeogênese a 
partir de glicerol, 
ele é convertido em 
diidroxiacetona 
fosfato 
- diidroxiacetona 
fosfato se uni com 
uma molécula de 
gliceraldeído-3-fosfato formando a 
frutose-1,6-bifosfato 
↳ quem faz isso é uma enzima chamada aldolase, ela 
é uma enzima comum tanto a via glicolítica quanto ao 
processo de gliconeogênese 
frutose-6-fosfato → frutose-1,6-bifosfato 
↳ na glicólise = enzima PFK1, essa reação é 
irreversível, logo, na gliconeogênese (o inverso) 
precisa-se de outra enzima 
↳ na gliconeogênese = frutose-1,6-bifosfatase 
glicose → glicose-6-fosfato 
↳ na glicólise quem catalisa essa reação é a 
hexoquinase, é uma reação irreversível 
↳ na gliconeogênese quem catalisa é a 
glicose-6-fosfatase 
- existem 3 enzimas da via glicolítica que catalisam reações 
irreversíveis 
↳ 
↳ 
↳ 
- por isso que precisa-se de outras enzimas na 
gliconeogênese que contorne esse processo 
↳ acelerar/retardar a glicólise e a gliconeogênese atua-se 
em cima dessas enzimas específicas dessas vias 
↳ no caso da gliconeogênese são 4 enzimas diferentes e no 
caso da glicólise são 3 enzimas diferentes 
- fosfoglutase isomerase e aldolase são mesmas enzimas da 
glicólise e da gliconeogênese 
 
- alguns aa entram na 
via de gliconeogênese 
sendo convertidos em 
oxaloacetato; 
- outros aa e o 
lactato entram na via 
de gliconeogênese 
viram piruvato; 
 - as enzimas: 
fosfoenolpiruvato 
carboxiquinase e 
piruvato carboxilase 
são exclusivas da 
gliconeogênese 
 
 
Gliconeogênese, glicogênese, glicogenólise e via das pentoses 
- Reações irreversíveis na Gliconeogênese 
- piruvato → fosfoenolpiruvato 
↳ na via glicolítica fosfoenolpiruvato vai a piruvato 
por meio da enzima piruvato quinase (última enzima 
da via glicolítica) 
↳ na gliconeogênese: 
 
- se une o piruvato 
com um CO2 que está 
na forma de 
bicarbonato 
- conjugo piruvato com 
bicarbonato a partir da 
enzima ​ piruvato 
carboxilase ​ que 
catalisa a reação, 
foram uma molécula de 
oxaloacetato; a piruvato carboxilase precisa de uma 
coenzima, a biotina; essa reação precisa de um ATP, gasto 
energético 
 
- oxaloacetato reage com 
uma molécula de GTP 
(nucleotídeo) 
- essa reação é catalisada 
por ​fosfoenolpiruvato 
carboxiquinase​ e para essa 
enzima atuar ela 
necessita de um Mg2+ 
 
 
- alanina → 
piruvato, e ele 
vai para a via de 
gliconeogênese 
- exercício físico 
→ aumento de 
lactato 
sanguíneo, sobre 
ação da lacatse 
desidrogenase e 
forma piruvato 
- se tem piruvato originado da alanina (sem exercício físico) 
e também do lactato (com exercício físico intenso) 
↳ lactato proveniente da fermentação láctica 
 
- frutose-6-fosfato → frutose-1,6-bifosfato 
↳ na via glicolítica: frutose-6-fosfato → 
frutose-1,6-bifosfato, a partir da enzima PFK1 
↳ na gliconeogênese: frutose-1,6-bifosfato → 
frutose-6-fosfato 
↳ nessa reação a água entra e perde-se um fosfato 
inorgânico, quem catalisa essa reação é a frutose 
1,6-bifosfato 
 
- glicose-6-fosfato → glicose 
↳ na gliconeogênese: a enzima glicose-6-fosfatase 
retira o fosfato da glicose-6-fosfato e libera a 
glicose 
↳ assim, a glicose pode sair do hepatócito e 
abastecer os tecidos exclusivos de glicose 
↳ a glicose-6-fosfatase é uma enzima do retículo 
endoplasmático da célula 
transportador de glicose T1 transporta a glicose do 
citoplasma para dentro da célula → no retículo a 
glicose-6-fosfato sobre ação da enzima → se tem 
a liberação da glicose e do fosfato inorgânico → a 
glicose sai por meio de uma outra proteína 
transportadora de glicose T2 → e o fosfato 
inorgânico sai por outro transportador de fosfato 
→ a glicose no citoplasma livre sai via GLUT2 → 
cai no sangue e vai para os tecidos 
 
✓ Glicogênese/gliconeogênese 
- formação do glicogênio 
- glicogênio é o polímero de glicose (polímero = 
conjunto de moléculas repetidas), é uma reserva 
energética 
- duas estruturas que formam glicogênio e 
armazenam: músculo (2%) e fígado (10%) 
↳ fígado: reservatório de glicose para outros 
tecidos quando não há glicose disponível, 12-24h 
Gliconeogênese, glicogênese, glicogenólise e via das pentoses 
↳ músculo: armazena o glicogênio para uso próprio, 
metabolismo aeróbio e anaeróbio 
- nucleotídeos de açúcar: é um nucleotídeo associado 
a um carboidrato 
↳ esse nucleotídeo garante a irreversibilidade da 
reação 
↳ contribui para atividade catalítica 
↳ quando se usa nucleotídeo de açúcar se tem como 
um dos produtos da reação a uridina monofosfato e 
a adenosina monofosfato que são nucleotídeos 
facilmente eliminados 
↳ se consegue confinar esses nucleotídeos de 
açúcares de maneira mais fácil 
- nucleotídeo que vai ser usado para o processo de 
formação de glicogênio = UDP-glicose 
 
- assim que a glicose entra no tecido ela é 
imediatamente fosforilada por uma enzima → no 
músculo a enzima chama-se: hexoquinase I e II → no 
fígado a enzima chama-se: hexoquinase 
IV/glicoquinase 
↳ é necessário fosforilar a glicose para aprisionar a 
glicose dentro do tecido, a glicose entra via GLUT, 
transporte passivo, do meio mais concentrado para 
o menos concentrado 
- glicose-6-fosfato → glicose-1-fosfato 
↳ por ação de uma enzima chamada 
fosfoglicomutase, ela pega o fosfato do carbono 6 
da glicose e leva para o carbono 1 
- formação do nucleotídeo de açúcar - UDP-glicose 
↳ a enzima UDP-glicose-pirofosforilase catalisa a 
reação de UTP + glicose fosfato para formar a 
UDP-glicose que é peça fundamental para a 
formação de glicogênio 
 
- polimerização da glicose 
↳ a enzima glicogênio-síntese vai pegar a molécula 
de UDP-glicose e vai conjugar a extremidade não 
redutora do glicogênio em formação 
↳ vai formar a ligação ∝-1,4 
 
- o glicogênio é uma molécula altamente ramificada 
↳ para ela se ramificar precisa da enzima 
ramificadora: amilo transglicosilase 
↳ a cada 7 resíduos de glicose, ela vai clivar e fazer 
uma ramificação, essa ramificação se dá a partir da 
formação de uma ligação ∝-1,6 
↳ essa enzima cliva a ligação ∝-1,4 a cada sete 
moléculas de glicose e faz uma ligação ∝-1,6 
criando uma ramificação no glicogênio 
- para que ramificar o glicogênio? 
↳ para tornar a molécula mais solúvel 
↳ mais compacto ele fica e mais fácil é de ser 
armazenado em grânulos 
Gliconeogênese, glicogênese, glicogenólise e via das pentoses 
↳ aumento o sítios da glicogênio fosforilase (enzima 
que degrada o glicogênio) e da glicogênio síntese 
(enzima que sintetiza o glicogênio) 
- glicogênio-sintase 
↳ não consegue iniciar a cadeia de glicogênio 
↳ glicogenina= é um iniciador sobre o qual são 
montadas novas cadeias de glicogênio e elas 
também catalisam a montagem. Depois ela serve 
como um iniciador/primer para a glicogênio-síntese 
↳ a glicogenina possui um resíduo de tirosina, é 
transferido a glicose da UDP-glicose para o 
resíduo de tirosina da glicogenina, liberando o UDP 
- Falta de glicogenina → se tem uma não formação de 
glicogênio 
↳ fadiga muscular 
↳ depleção de glicogênio 
↳ arritmia cardíaca 
 
✓ Glicogenólise 
- quebra do glicogênio 
- 3 enzimas básicas:↳ glicogênio-fosforilase 
↳ enzima desramificadora (oligoglicantransferase) 
↳ fosfoglicomutase, é a enzima que pega a 
glicose-6-fosfato e transforma em 
glicose-1-fosfato; e que pega a glicose-1-fosfato e 
transforma em glicose-6-fosfato 
- glicogênio fosforilase: 
↳ vai atuar na região redutora do glicogênio, quebra 
a ligação ∝-1,4 e coloca um fosfato inorgânico 
↳ formando a glicose-1-fosfato e uma cadeia de 
glicogênio com uma glicose a menos 
↳ a glicogênio fosforilase depende da vitamina B 
como coenzima 
- ligação ∝-1,4 é formada pela glicogênio síntese e 
essa ligação é quebrada por glicogênio fosforilase 
- enzima desramificadora 
↳ essa enzima vai desfazer a ligação ∝-1,6 da 
molécula 
↳ essa enzima tem atividade transferase 
↳ tem atividade glicosidase, ela cliva a ligação ∝-1,6 
e libera glicose 
↳ o glicogênio que era ramificado fica linear 
- fosfoglicomutase 
↳ vai pegar a glicose-1-fosfato e em primeiro 
momento transformar em glicose-1,6-bisfosfato, 
em segundo momento é retirado o fosfato do 
carbono 1, fica então glicose-6-fosfato 
↳ ela faz o processo em dois passos 
- no músculo a glicose-6-fosfato vai entrar na via 
glicolítica 
- se for no hepatócito a glicose-6-fosfato é 
endereçada para o interior do retículo 
sarcoplasmático por um transportador 
↳ essa glicose-6-fosfato sofre ação da 
glicose-6-fosfatase que é uma enzima da membrana 
do retículo 
↳ libera a glicose e o fosfato inorgânico, a glicose vai 
para o citoplasma e pode sair do hepatócito pela 
GLUT2 e vai para a corrente sanguínea 
 
✓ Via das pentoses fosfato 
- a glicose vai ser fosforilada e virar 
glicose-6-fosfato 
- a glicose-6-fosfato vai ser quebrada em piruvato 
→ glicólise 
- o piruvato entra dentro da mitocôndria e nela é 
convertido em acetil-coA 
- acetil-coA reage com oxaloacetato dando origem 
ao citrato 
- citrato que vai ser “digerido”/reduzido até virar 
novamente oxaloacetato → Ciclo de Krebs 
- quando se tem MUITO ATP, o balanço energético 
está positivo, logo, não é necessário realizar mais 
respiração celular 
↳ o acúmulo de ATP vai frear a via 
glicolítica/glicólise (ou seja, a oxidação principal da 
glicose=respiração celular) 
↳ se tem o acúmulo de glicose-6-fosfato devido a 
inibição da glicólise 
- a glicose-6-fosfato começa a se oxidar por uma via 
alternativa = VIA DAS PENTOSES FOSFATO 
(oxidação=arrancar elétrons) 
Gliconeogênese, glicogênese, glicogenólise e via das pentoses 
- 2 fases: 
↳ fase não oxidativa: 
↳ fase oxidativa: 
 - se tem a formação de 2 NADPH reduzidos 
 - também tem como produto a ribose-5-fosfato 
 - ​ importância dos produtos: 
 - NADP reduzido é utilizado na síntese de ácido 
graxo, síntese de colesterol e também é importante 
na síntese de esteróides 
OBS: NADPH ≠ NADH 
↳ a diferença é o fosfato. NADH é utilizado na 
cadeia respiratória. NADPH é usado na via das 
pentoses 
 - outra importância do NADPH é a defesa 
contra efeitos deletérios do oxigênio radioativo 
(radicais livres) 
 - ribose-5-fosfato: é importante porque forma 
nucleotídeos e também coenzimas (NAD e NADP, 
coenzima = permite o perfeito trabalho da enzima) 
- Fase Oxidativa 
- glicose-6-fosfato → 6-fosfogliconato-lactona 
↳ quem catalisa essa reação é a enzima 
glicose-6-fosfato-desidrogenase 
↳ essa reação oxida a glicose e reduz um NADP 
(​NADPH ​) 
- 6-fosfogliconato-lactona → 6-fosfogliconato 
- 6-fosfogliconato → ribulose-5-fosfato 
↳ é feita pela enzima 
6-fosfogliconato-desidrogenase 
↳ liberado um ​NADPH ​ + H+ e um CO2 
- ribulose-5-fosfato →​ ribose-5-fosfato 
↳ sofre ação de uma isomerase 
- glicose-6-fosfato-desidrogenase​ é a mais 
importante