VIAS DAS PENTOSES (

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Amanda Liberato – 2° semestre 
INTRODUÇÃO 
NADP+ é o aceptor de elétrons, gerando 
NADPH. AS células que se dividem 
rapidamente, como aquelas da medula 
óssea, da pele e da mucosa intestinal, 
assim como aquelas de tumores, utilizam a 
pentose ribose-5-fosfato para fazer RNA, 
DNA e coenzimas como ATP, NADH, 
FADH2 e coenzima A. 
→ Ocorre na maioria dos tecidos, o principal 
destino catabólico daglicose-6-fosfato é a 
degradação glicolítica até piruvato, 
oxidando a maior parte no ciclo de Krebs e 
levando a formação de ATP. 
→ A via de pentoses fosfato é a fonte de 
ribose fosfato para a síntese de RNA e DNA; 
o NADPH é utilizado em biossínteses 
redutoras (ác. Graxos e esteróis), na 
proteção celular contra espécies reativas de 
oxigênio e na produção de óxido nítrico. 
→ A via das pentoses fosfato ocorrem no 
citosol. 
→ Tecidos em que ocorre a síntese de 
grande quantidades de ácidos graxos como 
fígado, tecido adiposo, glândulas mamárias 
ou a síntese muito ativa de colesterol e 
hormônios esteroides) utilizam o NADPH 
produzido por essa; 
→ Os eritrócitos e as células da córnea e do 
cristalino estão diretamente expostos ao 
oxigênio e, por isso, aos efeitos danosos 
dos radicais livres gerados pelo oxigênio. 
Antioxidante: glutationa reduzida 
→ Por manter um ambiente redutor (uma 
relação alta de NADPH para NADP+ assim 
como forma reduzida para a forma oxidada 
da glutationa), essas células podem impedir 
ou recuperar o dano oxidativo de preteínas, 
lipídios e outras moléculas sensíveis. 
 
O NADPH formado na fase oxidativa é 
utilizado para produzir glutationa, GSSG e 
dar suporte para a biossíntese redutora. O 
outro produto da fase oxidativa é a ribose-5-
fosfato, que serve como precursor para 
nucleotídeos, coenzimas e ácidos 
nucleicos. Em células que não estão 
utilizando a ribose-5-fosfato para a 
biossíntese, a fase não oxidativa regenera 
seis moléculas da pentose em cinco 
moléculas da hexose glicose-6-fosfato, 
permitindo a produção contínua de NADPH 
e convertendo glicose-6-fosfato (em seis 
ciclos) a CO2. 
* A glicose-6-fosfato perde um H+ para o 
NADP+, reduzindo-o (NADPH). NADPH 
reduz a glutationa oxidada (GSSG para 
GSH). Esse GSH vai para hemácia por 
exemplo e transforma Fe3+ em Fe2+ para 
carregar oxigênio. Seguindo, esse GHS 
volta a ser GSSG e tem que ser reduzido 
novamente a GSH pelo NADPH, formando 
um ciclo. 
* As duas coenzimas — NAD+ e NADPH — 
têm, então, papéis metabólicos opostos: a 
primeira é utilizada quando um substrato 
está sendo oxidado e a segunda, quando 
um substrato está sendo reduzido. Também 
são diferentes os processos de 
regeneração das duas coenzimas: o NADH 
produzido no metabolismo degradativo é 
oxidado na cadeia de transporte de elétrons; 
o NADPH não é substrato da cadeia de 
transporte de elétrons e sua oxidação é feita 
nas vias de sínteses e outras reações 
redutoras. 
* 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. 
ETAPA OXIDATIVA 
A glicose-6-fosfato sofre descarboxilação, 
originando uma pentose fosfato, a ribulose 
5-fosfato, e NADPH. Esta transformação 
ocorre por meio de duas reações de 
oxidação catalisadas por desidrogenases 
específicas para NADP+, intercaladas por 
uma reação de hidrólise. Ocorre no sentido 
da conversão de NADP+ a NADPH graças 
à irreversibilidade da reação catalisada pela 
lactonase. 
→ Principal enzima: G6PD (glicose-6-
fosfato-desidrogenase. 
NÃO OXIDATIVA 
Sistema de rearranjo moleculares, que 
açucares fosforilados. A ribulose-5-fosfato é 
transformada em ribose-5-fosfato ou 
xilulose-5-fosfato, por ação de uma 
isomerase ou de uma epimerase, 
respectivamente. Estas pentoses sofrem, a 
seguir, uma série de conversões, 
catalisadas por dois tipos de enzimas: 
transcetolases, que transferem grupos de 
dois carbonos e têm tiamina pirofosfato 
(TPP) como grupo prostético, e 
transaldolases, que transferem grupos de 
três carbonos. Nos dois casos, a 
transferência é feita de uma cetose para 
uma aldose. Todas as reações da etapa não 
oxidativa são reversíveis, permitindo a livre 
interconversão de açúcares. 
Essas reações convertem pentoses-fosfato 
a hexoses-fosfato, permitindo a continuação 
das reações de oxidação. A transcetolase e 
a transaldolase são específicas dessa via; 
as outras enzimas também participam das 
vias glicolítica e gliconeogênica. Diagrama 
esquemático mostrando a via a partir de 
seis pentoses (5C) a cinco hexoses (6C). 
Todas as reações mostradas aqui são 
reversíveis; setas unidirecionais são usadas 
apenas para deixar claro o sentido das 
reações durante a oxidação contínua da 
glicose-6-fosfato. 
 
→ 1° enzima: transcetolase – necessita de 
TPP (tiamina pirofosfato) = coenzima 
derivada da vitamina tiamina B1. 
 
 
COMPOSTOS INTERMEDIÁRIOS 
COMUNS ENTRE GLICÓLISE E 
PENTOSES FOSFATO 
→ Ambas ocorrem no citosol; 
→ glicose-6-fosfato, frutose-6-fosfato e 
Gliceraldeído-3-fosfato. 
O compartilhamento de compostos e a 
reversibilidade das reações da etapa não 
oxidativa da via das pentoses fosfato tornam 
possível canalizar os açúcares fosforilados 
desta via para a glicólise ou vice-versa. 
Adicionalmente, as duas etapas, oxidativa e 
não oxidativa, podem ser acionadas em 
separado — o caminho a ser seguido pela 
glicose 6-fosfato na via das pentoses fosfato 
é determinado, principalmente, pelas 
demandas celulares de NADPH ou ribose-
5-fosfato. 
GLUTATIONA 
 
PDR - Proteína dissulfeto redutase 
GR - Glutationa redutase 
 
RADICAIS LIVRES 
Em diversas reações oxidativas do 
metabolismo, são produzidas espécies 
reativas de oxigênio, devido à redução 
parcial do oxigênio molecular; são também 
resultantes da ingestão de substâncias 
exógenas (drogas, medicamentos). Estas 
espécies radicalares reagem praticamente 
com qualquer composto, as 
macromoléculas inclusive, causando 
alterações estruturais irreversíveis. Os 
organismos dispõem de sistemas 
enzimáticos (superóxido dismutase e 
catalase) e não enzimáticos (vitaminas 
antioxidantes) capazes de dissipar os 
radicais livres. O NADPH constitui uma 
reserva importante de poder redutor, 
imprescindível não só para as sínteses 
redutivas, mas também para os 
mecanismos celulares que previnem o 
estresse oxidativo. Nesses processos 
antioxidantes, o NADPH atua em 
associação com o tripeptídio glutationa. 
As hemácias são células particularmente 
sensíveis ao dano oxidativo, por disporem de 
um leque de vias metabólicas muito restrito, 
sendo incapazes de repor macromoléculas 
danificadas. A exposição a concentrações 
aumentadas de espécies reativas de oxigênio 
provoca, além da oxidação de grupos sulfidrila 
(SH) de proteínas, a peroxidação de lipídios e a 
oxidação do íon ferroso da hemoglobina. 
A glutationa dissulfeto é reduzida por NADPH, 
na reação catalisada pela glutationa redutase. 
Em mamíferos, a glutationa é um dos principais 
agentes redutores de dissulfetos e peróxidos; o 
NADPH reduz a glutationa oxidada, sendo o 
redutor primário da glutationa redutase. O 
NADPH contribui ainda para a manutenção do 
íon de ferro do grupo heme da hemoglobina no 
estado de oxidação 2+, tornando-a capaz de 
ligar-se com o oxigênio; a oxidação do íon 
ferroso a Fe3+ origina a meta-hemoglobina, que 
não transporta oxigênio. 
DEFICIÊNCIA DA GLICOSE-6-
FOSFATO-DESIDROGENASE 
 
A glutationa reduzida (GSH) protege a 
célula por destruir o peróxido de hidrogênio 
e os radicais livres hidroxil. A regeneração 
de GSH a partir de sua forma oxidada 
(GSSG) requer a produção de NADPH na 
reação da glicose-6-fosfato-desidrogenase. 
Oxidação de ácidos graxos da membrana 
das hemácias, leva ao enfraquecimento da 
membrana que pode se romper facilmente. 
Porém, a presença de NADPH, faz comesses ácidos graxos sejam novamente 
reduzidos, restabelecendo a estrutura da 
membrana que não se rompe. Pacientes 
com deficiência na G6PD tem carência de 
NADPH, ou seja, o dano oxidativo da 
membrana, causado pela Divicina do feijão 
de Fava, não será reparado e a hemácia se 
rompe levando ao quadro de Anemia (pouca 
Hb e pouco oxigênio) Hemolítica (lise de 
hemácia). 
 
METABOLISMO DE G6P NO 
ERITRÓCITO 
 
→ Corpos Heinz: precipitação de cadeias de 
globina que libertam-se do heme quando a 
hemoglobina é oxidada. Apresentam-se 
como inclusões intra-eritrocíticas, pequenas 
e arredondadas, caracteristicamente 
localizadas junto à membrana eritrocítica. 
Normalmente são removidos pelo baço. 
 
 
 
SÍNDROME DE WERNICKE-
KORSAKOFF 
Distúrbio causado por uma deficiência 
grave de tiamina, componente da TPP. A 
síndrome é mais comum entre pessoas 
etilistas do que na população em geral 
porque o consumo crônico e intenso de 
álcool interfere com a absorção intestinal de 
tiamina. A síndrome pode ser exacerbada 
por uma mutação no gene da transcetolase 
que resulta em uma enzima com baixa 
afinidade por TPP – uma afinidade dez 
vezes menor que a normal. 
É uma grave síndrome neuropsiquiátrica 
associada à carência de tiamina. Carência 
causada por consumo excessivo de álcool 
e/ou má alimentação. 
O Etanol dificulta a absorção de Tiamina no 
intestino. 
Redução da síntese de TPP. Redução da 
velocidade da Via das Pentoses. Redução 
da Via Glicolítica Aeróbica. Não utilização 
da glicose adequadamente pelo organismo. 
Lesão no Tálamo e Córtex Cerebral. 
Sintomas: perda severa da memória, 
confusão mental, paralisia parcial. 
Tratamento: 
- Administração de tiamina para pacientes 
quando aparecem os primeiros sintomas. 
- É voltado a reduzir a progressão da 
síndrome. 
- Não é capaz de reverter completamente os 
déficits já existentes. 
Mutação na Transcetolase: 
- Resulta numa enzima com baixa afinidade 
pelo TPP. 
- Um carência moderada de Tiamina faz o 
nível de TPP cair abaixo do necessário para 
saturar a enzima. 
- Redução da velocidade da Via das 
Pentoses e Via Glicolítica Aeróbica. 
- Paciente com essa mutação tem maior 
probabilidade de ter a Síndrome de 
Wernicke-Korsakoff, com agravamento dos 
sintomas. 
REGULAÇÃO DA VIA 
 
Em jejum: [ATP]/[ADP]: pouca energia. 
- Glicólise (estimulada): precisa aumentar 
ATP. 
- Não há síntese de ácido graxo (ocorre 
lipólise): 
[NADPH]/[NADP+] alta: Via das Pentoses 
(inibida). 
 
Pós-absortivo: [ATP]/[ADP]: muita energia 
- Glicólise (diminuída): não precisa de mais 
ATP. 
- Síntese de ácido graxo (Citrato 
acumulado): 
[NADPH]/[NADP+] baixa: Via das Pentoses 
(estimulada). 
 
* Quando NADPH é formado mais rápido do 
que está sendo consumido para biossíntese 
e redução da glutationa, a [NADPH] 
aumenta e inibe a primeira enzima da via 
das pentoses-fosfato. Como resultado, mais 
glicose-6-fosfato está disponível para 
glicólise. 
 
NECESSIDADE CELULAR 
RIBOSE-5-FOSFATO 
 
 Fase oxidativa é desligada 
 Somente a glicólise e as reações de 
fase não-oxidativa são necessárias 
 
 
RIBOSE-5-FOSFATO E NADPH 
 
 
 Somente a fase oxidativa está 
ativada 
 Isomerase converte a ribulose-5-
fosfato em ribose-5-fosfato 
NADPH 
 
 Ambos fase oxidativa e não oxidativa 
são ativadas 
 R-5-fosfato é convertido em G-6-
fosfato pela via não oxidativa e 
reações da glicólise 
NADPH E PIRUVATO 
 
EFEITO WARBURG 
Células tumorais produz elevados níveis de 
lactato (glicólise aumentada) mesmo na 
presença de oxigênio. 
Uma razão para preferir um metabolismo 
menos eficiente é que estas células estão 
expostas a um suprimento contínuo de 
glicose e outros nutrientes. 
Outra explicação possível é que as células 
proliferativas tem necessidades 
metabólicas além do ATP, como 
precursores de vias de síntese, como os 
nucleotídeos. 
Imatinib (Gleevec®-Novartis) diminui a 
expressão da hexoquinase, bloqueando a 
via das pentoses / glicólise. 
Tratamento de leucemia mielóide crônica / 
tumores estromais gastrointestinais.