Gliconeogênese e Regulação

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processos moleculares e celulares 
 
Visão geral 
→ Quando o estoque de glicose (entre as refeições, jejum 
prolongado, exercícios rigorosos) não é suficiente 
ocorre a formação de glicose através de precursores 
que não são os carboidratos. 
→ Este processo a “gliconeogênese” conceituado 
anteriormente é chamado de “nova formação de 
açúcar”. 
→ É o processo através do qual precursores como 
lactato, piruvato, glicerol e aminoácidos são 
convertidos em glicose. 
→ Duas moléculas de piruvato são transformadas em 
uma molécula glicose. 
→ As vias da glicólise e da gliconeogênese são vias 
antagônicas. 
→ Em mamíferos, este processo ocorre principalmente 
no fígado. 
 
 
 
 
Mecanismo do processo 
 
1. A molécula de piruvato encontrado no citosol é 
transportado para mitocôndria através de moléculas 
transportadoras. 
2. Dentro da mitocôndria o piruvato é transformado em 
oxaloacetato, esse processo é processo é mediado pela 
enzima piruvato-carboxilase 
 Piruvato carboxilase catalisa a formação de 
oxaloacetato a partir de piruvato e CO2 , com 
gasto de ATP. 
3. A molécula de oxaloacetato não consegue migrar da 
mitocôndria por isso, ela é reduzida a uma molécula de 
malato; esse processo é mediado pela enzima malato-
desidrogenase mitocondrial (é uma enzima dependente de 
NADH) 
4. A molécula de malato migra da mitocôndria para o 
citosol 
5. O malato no citosol é transformado através da oxidação 
em oxaloacetato, esse processo é mediado pela enzima 
malato-desidrogenase citosólica (enzima dependente de 
NADH) 
 Ocorre com gasto de duas moléculas de ATP 
6. A molécula de oxaloacetato é simultaneamente 
descarboxilada (retira o CO2) e fosforilada (adição do 
grupo fosfato) transformando-se em fosfoenolpiruvato , 
esse processo é mediado pela PEP-carboxicinase citosólica 
 Uso do GTP como elemento fosforilador. 
7. Sequência ocorre igual as etapas da glicólise 
8. A frutose-1,6-bifosfato é transformada em frutose-6-
fosfato, a partir da enzima frutose-1,6-bifosfatase-1 
9. A frutose-6-fosfato é transformada em glicose-6-
fosfato. 
Bruna Reis A. Rocha 2020.1 
10. E por fim, a glicose-6-fosfato é fosforilada e 
transformada em glicose através da enzima glicose-6-
fosfatase. 
 
 
 
 
 
 
 
Regulação da glicólise/gliconeogênese 
 
→ A PFK-1 é regulada pela moléculas de ATP: o ATP se liga 
ao sítio alostérico da PFK-1 fazendo com que ocorra a 
mudança conformacional da enzima e consequentemente 
a diminuição da sua afinidade pela frutose-6-fosfato, 
fazendo com que não ocorra a quebra da glicose. 
 O ATP atua bloqueando a glicólise 
 O ATP atua como um mecanismo de feedback 
negativo 
 Ocorrência da glicólise: aumento da produção de 
ATP 
→ O ADP e o AMP ativam a enzima PFK-1, fazendo com 
que aumente a sua afinidade pela frutose-6-fosfato, 
favorecendo a glicólise. 
→ O citrato atua bloqueando o processo de glicólise 
→ A PFK-1 é controlada ainda pela frutose-2,6-bifosfato 
(enzima bifuncional), a qual atua ativando a enzima e 
proporcionando que a frutose-6-fosfato transforme-se 
em frutose-1,6-bifosfato. 
 A frutose-2,6-bifosfato possui duas partes: PFK-
2 (fosfo-fruto cinase 2) e a FBPase-2 (frutose-
bifosfatase 2) 
→ Quando ocorre a escassez de glicose no sangue, 
ocorre liberação de glucagon pelo pâncreas. O 
glucagon irá se ligar em receptores ligados a proteína 
G da célula fazendo com que ocorra a produção do 
AMPc a qual irá ativar a proteina-cinase dependente 
de AMPc. 
→ A proteina-cinase dependente de AMPc irá fosforilar 
a enzima bifuncional, quando ocorre a fosforilação a 
PFK-2 torna-se inativa e a FBPase-2 torna-se ativa 
o que provoca a diminuição da produção da frutose-
2,6-bifosfato. 
→ A diminuição da frutose-2,6-bifosfato fará com que 
a PK1 não seja ativada diminuindo assim o processo 
de glicólise e ativando o processo de gliconeogênese 
→ Quando ocorre excesso de glicose no sangue, o 
pâncreas ira liberar insulina. A insulina se liga aos 
receptores e ativa a enzima fosfo-proteína-fosfatase. 
→ A fosfo-proteína-fosfatase retira o fósforo da 
molécula fazendo com que a PFK-2 torne-se ativa 
e FBPase-2 torne-se inativa, o que acaba 
favorecendo o aumento da frutose-2,6-bifosfatase. 
→ A frutose-2,6-bifosfatase liga-se ao PFK-1 
favorecendo assim o processo de glicólise e inativando 
o processo de gliconeogênese. 
→ A PFK-2 catalisa a transformação da frutose-6-
fosfato em frutose-2,6-fosfato. 
 
 
Diabetes 
→ Glicose precisa entrar na célula por um transportador, 
nos adipócitos, o GLUT4 (dependente de insulina). 
→ Mas o GLUT4 não está na membrana, e sim está 
endo citado em vesículas. 
→ O pâncreas libera insulina. 
Quando o piruvato advém do lactato, o lactato é 
transformado nessa molécula através da enzima 
lactato-desidrogenase dando sequência ao processo 
descrito acima. 
 
→ Insulina se liga no seu receptor na membrana e ocorre 
sinalização celular. 
→ Avisa ao GLUT4 para ele subir e fundir na membrana, 
e dessa forma a glicose entra. 
→ Na DMTIPO1, não ocorre a subida do GLUT4, pois 
como o pâncreas não produz insulina e logo não 
ocorre sinalização celular o GLUT não sobe. E com 
isso a glicose não faz seu ciclo. 
→ E no caso deve ser utilizada outras alternativas: 
suprimento de energia através das gotículas de 
gordura dos adipócitos, liberação dos ácidos graxos 
derivados do triacilglicerol há liberação do acetacetato 
e o hidroxibutirato. 
→ A liberação excessiva dessas 2 subst. causa acidose , 
em alguns tecidos como o SNC, e pode levar a diminuir 
o pH e leva a um processo cetoacidose. 
 
Consumo de glicose pelas células tumorais 
→ A captação de glicose por celulas cancerígenas é 10x 
maior do que nas celulas normais. 
→ A célula cancerígena precisa de nucleotídeos para se 
dividir por isso ter glicose-6-fosfato é ótimo. 
→ Ela faz muita glicólise (1) para produzir ATP (2) para 
produzir nucleotídeos. 
 Aumenta a produção de transportadores não 
dependentes de insulina. 
 Aumenta as enzimas que fazem o processo da 
glicólise. 
→ No início da formação do tumor as células tumorais na 
o possuem muito O2, o fator de transcrição induzido 
por hipóxia faz com aumente 8 das enzimas das vias 
da glicólise e aumenta os transportadores o que faz 
essa célula produzir ATP e nucleotídeos mesmo em 
hipóxia. 
→ O que fazer para essa célula não se multiplicar? 
Cessar a produção de ATP e nucleotídeos. 
→ Fármaco 2-desoxiglicose 
 Se liga na hexocinase e suspende o processo de 
glicólise. 
→ Fármaco 1-lamidamina 
→ Fármaco 3- 3-bromo-priuvato 
 Ambos inibem a hexocinase, com isso inibem a via 
das pentoses , e também impede a transformação 
de glicose em glicose-6-fosfato. 
 
PET- Scan 
→ Como as celulas cancerígenas consomem muita 
glicose. 
→ Certas células do corpo têm predileção por glicose. 
→ EdG é um análogo a glicose e não metabolizado 
→ É possível visualizar onde a glicose marcada está 
sendo mais consumida.