Bioquímica_ Via das Pentoses Fosfato (Parte 1)

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Capítulo 12- Via das Pentoses Fosfato
- Objetivo: produção de pentoses
- Outra via de oxidação da glicose
- Perda de um carbono da glicose e de elétrons
- Elétrons são entregues ao NADP+ = geração de poder redutor para
síntese de ácido graxo
- Se eu preciso de NADH e não de ribose, eu corro o risco de acumular ribose
e isso inibirá a via - uma alternativa é interconverter a ribose em glicose
6-fosfato, reiniciando a via
- Interconversões: etapa não oxidativa
- A cada 6 glicoses, 1 se perde devido a liberação de CO2.
- Se eu oxidei 6 glicoses, eu gerei 12 NADPH com a perda líquida de 1
glicose; é possível regenerar 5 glicoses a partir de 6 glicoses
inicialmente consumidas na via
- Uso do NADPH: defesa antioxidante
- Superóxido e peróxido de hidrogênio: redução incompleta - estão
buscando elétrons; podem remover elétrons de outras biomoléculas, o que
pode causar degradação dessas moléculas
- Glutationa: antioxidante;
- Hidrogênio do enxofre: doação de elétron - reage com uma segunda
glutationa e combina compartilhando os elétrons, formando uma ponte
dissulfeto que gera um dímero de glutationa
- Glutationa é limitada: precisa ser regenerada; usa os elétrons
vindos do NADPH para regenerar
● Via alternativa de oxidação da glicose que leva a produção de ribose
5-fosfato e NADPH
● Ribose 5-fosfato: pentose constituinte dos nucleotídeos que
compõem os ácidos nucleicos e várias coenzimas (NAD+, NADP+,
FAD, FMN, coenzima A, ATP, GTP, etc.)
● NADPH: doadora de hidrogênio em processos de síntese redutoras
de ácidos graxos e esteróides; reação de proteção contra infecções;
utilizado na síntese de compostos em reações que consomem ATP
(anabolismo)
● Na via das pentoses fosfato, a energia derivada da oxidação da
glicose é exclusivamente armazenada sob a forma de poder redutor
(NADPH) e não de NADH e ATP, como na glicólise
Etapas da via das pentoses fosfato
1ª Etapa - oxidativa:
● glicose-6-fosfato sofre descarboxilação, originando uma pentose fosfato, a
ribulose 5-fosfato e NADPH.
1. Duas reações catalisadas por desidrogenases específicas para
NADP+, intercaladas por uma reação de hidrólise.
Glicose-6-fosfato + 2NADP+ + H20 => Ribulose 5-fosfato + 2NADPH + 2H+ + CO2
lactonase: catalisa a reação irreversível, fazendo com que a reação caminhe
na direção da formação do NADPH - reação de hidrólise (gera o 6-fosfogliconato,
que é o composto anterior a ribulose 6-fosfato)
2ª Etapa - não oxidativa: rearranjos moleculares
● Formação de açúcares fosforilados
● Ribulose 5-fosfato vira Ribose 5-fosfato por ação de uma
isomerase. Para virar xilulose 5-fosfato, é necessário uma
epimerase.
● Transcetolases: transferem grupos de 2 carbonos; TPP como
grupo prostético
● Transaldolases: transferem grupos de 3 carbonos;
● Todas as reações dessa etapa são reversíveis
As duas etapas podem ser acionadas em separado
Similaridades com a glicólise:
● ambas ocorrem no citosol
- compostos intermediários comuns:
- glicose 6-fosfato
- frutose 6-fosfato
- gliceraldeído 3-fosfato
● Os açúcares podem ser canalizados de uma via para outra
● O caminho a ser seguido pela glicose 6-fosfato na via das pentoses fosfato é
determinado, principalmente, pelas demandas celulares de NADPH e ribose
5-fosfato
● A via das pentoses é muito ativa em tecidos que sintetizam ácidos
graxos, esteróides e colesterol, pois o NADPH gerado por essa via é
utilizado como agente oxidante dessas reações, sendo portanto o poder
redutor.
- fígado, glândulas mamárias
● Faz 20 a 30% da oxidação da glicose
Funções adicionais do NADPH
● ROS - causam alterações estruturais irreversíveis pois reagem com
moléculas, incluindo as macromoléculas que compõem os sistemas
● NADPH - reserva de poder redutor - previne o estresse oxidativo -
processos antioxidantes.
- atua em associação com a glutationa
- glutationa: participa da redução das pontes dissulfeto
- glutationa redutase: restaura forma SH desse peptídeo
● Faz a manutenção do íon de ferro do grupo heme da hemoglobina
no estado de oxidação 2+
● Participa de um processo que gera ROS: coenzima das NADPH
oxidases - eliminação das bactérias fagocitadas
● Não é substrato da cadeia de transporte de elétrons; sua reoxidação é
feita em reações redutoras
Deficiência genética em glicose 6-fosfato desidrogenase
● Enzima que catalisa a primeira reação da via das pentoses fosfato.
- reação que produz NADPH - essencial para prevenir dano
oxidativo em hemácias
● Proteção contra a malária - hemácias com baixa concentração de
NADPH constituem um ambiente inóspito para o parasita
- entretanto, aumenta a suscetibilidade ao estresse oxidativo
- gera um quadro de anemia hemolítica grave