Gliconeogênese: Formação de Glicose

Prévia do material em texto

Bioquímica Glória Mamédio 
 
 
 
 
 
 
 
 Gliconeogênese 
Introdução 
 Formação de glicose a partir de percussores que 
não são carboidratos 
 Garante que na falta de reservas de glicogênio os 
tecidos e órgão que necessitam da glicose tenham 
acesso a mesma 
 Os percussores podem ser 
 lactato 
 piruvato 
 aminoácidos, principalmente alanina e glutamina 
(são os α-cetoácidos) 
 glicerol 
 Ocorre principalmente no jejum 
 O fígado é responsável por 90% da produção 
quando é um jejum de uma noite, em que as 
reservas de glicogênio tenham acabado. 
 Quando o jejum é prolongado os rins assumem uma 
participação maior na formação de glicose, sendo 
responsável por 40% da produção 
 Os percussores precisam entrar no ciclo de Krebs 
para formar oxaloacetato, o material de partida da 
gliconeogênese 
 Gasta 6 moléculas de ATP 
Substratos da gliconeogênese 
 Inclui todos os intermediários da glicólise e do ciclo de 
krebs 
 Glicerol, lactato e aminoácidos são os principais 
percussores 
Glicerol 
 É liberado pela hidrólise de triacilgliceróis 
 É transportado pelo sangue 
 É levado do tecido adiposo para o fígado 
 No fígado é fosforilado pela glicerol-cinase se 
transformando em glicerol-fosfato 
 O glicerol-fosfato sofre oxidação pela glicerol-fosfato-
desidrogenase se transformando em diidroxiacetona-
fosfato – intermediário da glicólise pela clivagem da 
frutose-1.,6-bifosfato 
Os adipócitos, células do tecido adiposo, não são capazes 
de realizadas a fosforilação do glicerol pois não possuem 
a glicerol-cinase 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lactato 
 É liberado no sangue pelo músculo esquelético em 
exercício ou por células que não possuem 
mitocôndria, como os eritrócitos. 
 No Ciclo de Cori a glicose obtida pelo sangue é 
convertida em lactato e devolvida ao sangue 
 Através da corrente sanguínea é captado pelo fígado 
e reconvertida a glicose 
 O lactato é convertido a piruvato, que é 
transformado em oxaloacetato pelo ciclo de Krebs 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bioquímica Glória Mamédio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aminoácidos 
 São obtidos pela hidrolise de proteínas teciduais. 
 Entram no ciclo de Krebs para formação de 
oxaloacetato. 
O Acetil-CoA e compostos que produzem ele, não 
podem ser usados na gliconeogênese, pois a reação da 
piruvato desidrogenase, que converte piruvato em Acetil-
CoA é uma reação irreversível. No lugar de glicose esse 
componente forma os corpos cetônicos. 
Reações exclusivas da 
gliconeogênese 
 7 reações da glicólise são reversíveis, e, portanto, 
também são aplicadas na gliconeogênese 
 3 reações da glicólise são irreversíveis, sendo 
substituídas por 4 reações na gliconeogênese, sendo 
especificas desse processo. 
Carboxilação do piruvato 
 É a conversão de piruvato em fosfoenolpiruvato 
(PEP) 
 O piruvato é carboxilado pela piruvato-carboxilase 
produzindo oxaloacetato 
 O oxaloacetato é convertido em PEP pela PEP-
carboxicinase 
A biotina é uma coenzima da piruvato-carboxilase. 
Quando a biotina está ligada a enzima se torna biocitina 
O Acetil-CoA é um regulador alostérico da piruvato-
carboxilase, em níveis altos de acetil-coa essa enzima é 
ativada aumentando a síntese de oxaloacetato. 
Transporte do oxaloacetato para o 
citosol 
 O oxaloacetato produzido na mitocôndria não pode 
ser levado diretamente ao citosol, dessa forma é 
convertido a malato pela malato-desidrogenase 
mitocondrial 
 O malato vai para o citosol e la é reoxidado a 
oxaloacetato pela malato-desidrogenase cistólica 
Descarboxilação de oxaloacetato 
cistólico 
 O oxaloacetato é descarboxilado e fosforilado pela 
enzima PEP-carboxicinase (PEPCK) 
 O PEP sofre as reações inversas da glicólise até 
chegar na frutose-1,6-bifosfato. 
Desfosforilação da frutose-1,6-bifosfato 
 Hidrolise da frutose-1,6-bisfosfato em frutose-6-fosfato 
pela enzima frutose-1,6-bifosfatase 
 É um importante sitio de regulação da 
gliconeogênese 
 A gliconeogênese é inibida por níveis elevados de 
AMP na célula que indica baixos níveis de energia. 
Entretanto quando possui muito ATP e baixa 
concentração de AMP a gliconeogênese é estimulada 
 A frutose-1,6-bifosfatase é inibida pela frutose-2,6-
bifosfato que é controlada pelos níveis de glucagon 
no sangue. A frutose-2,6-bifosfato estimula a 
fosfofrutocinase-1 da glicólise que converte frutose-6-
fosfato em frutose-1,6-bifosfato. 
Desfosforilação da glicose-6-fosfato 
 Hidrolise da glicose-6-fosfato em glicose é catalisada 
pela enzima glicose-6-fosfatase. 
 O fígado e o rins são os únicos órgãos que liberam 
glicose livre. 
 A glicose-6-fosfato é transportada através da 
membrana do RE pela enzima glicose-6-fosfato-
translocase e em seguida a glicose-6-fosfatase faz a 
conversão para glicose livre 
No músculo não possui a enzima glicose-6-fosfatase, 
não podendo liberar glicose livre. Ademais a glicose-6-
fosfato do músculo não pode ser desfosforilada. 
Regulação da gliconeogênese 
 É determinada principalmente pelos níveis circulantes 
de glucagon e disponibilidade de substratos 
gliconeogênicos. 
Glucagon 
 Estimula a gliconeogênese. 
 Diminui os níveis de frutose-2,6-bifosfato resultando 
na estimulando a frutose-1,6-bifosfatase e inibindo a 
fosfofrutocinase. 
 Estimula a conversão da piruvato-cinase na forma 
inativa pelo aumento dos níveis de AMPc diminuindo 
a conversão do PEP em piruvato. 
Disponibilidade de substrato 
 A disponibilidade de percussores gliconeogênicos 
aumenta a velocidade da reação 
Bioquímica Glória Mamédio 
 
 
 
 Níveis baixos de insulina favorece a mobilização de 
aminoácidos a partir de proteínas musculares e 
fornece esqueletos carbonados 
Ativação alostérica pela acetil-CoA 
 Durante o jejum ocorre a ativação alostérica da 
piruvato-carboxilase hepática pelo acetil-CoA 
 A lipase excessiva no tecido adiposo inunda o fígado 
com ácidos graxos. 
Inibição alostérica pelo AMP 
 A frutose-1,6-bifosfatase é inibida pelo AMP e ativa a 
fosfofrutocinase 
Etanol como inibidor da 
gliconeogênese 
 A oxidação do piruvato no fígado libera uma grande 
quantidade de equivalentes de redução que são 
transportados para as mitocôndrias. 
 O excesso de NADH no citosol cria problemas para a 
gliconeogênese hepática, desequilibrado a formação 
de lactato e malato, limitando a produção de piruvato 
e oxaloacetato.