Bioquímica - Gliconeogênese

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Bioquímica I
Gliconeogênes�
A gliconeogênese consiste na síntese de glicose a partir de precursores
não glicídicos. Ela pode ocorrer principalmente no fígado, além do córtex renal
e em células epiteliais do intestino delgado. Uma pequena parte desse
processo é realizado na mitocôndria e sua maior parte no citoplasma. Os
principais compostos que atuam como precursores desta via são piruvato,
lactato, glicerol e aminoácidos.
O glicogênio é um homopolissacarídeo de glicose. Quando a
concentração de glicose diminui, em detrimento de jejum prolongado, por
exemplo, o glicogênio presente no fígado e no músculo é degradado, através
da glicogenólise, fazendo com que a glicemia volte a valores normais. Porém, o
suprimento de glicose nessas reservas não é sempre suficiente, já que entre as
refeições e durante longos jejuns, ou após exercícios intensos e prolongados, o
glicogênio é consumido (essa situação também ocorre quando há deficiência do
suprimento de glicose pela dieta ou por dificuldade na absorção celular). Nesse
contexto, faz-se necessário um método para sintetizar glicose a partir de
precursores que não sejam carboidratos. Assim, isso é realizado pela via da
gliconeogênese, capaz de realizar essa síntese a partir de outros compostos
não glicídicos.
Há diferenças entre a via glicolítica e a gliconeogênica, pois, embora se
afirme erroneamente que uma via pode funcionar como o inverso da outra, elas
não são idênticas, pois três etapas da via glicolítica são irreversíveis e isso é
capaz de diferenciar ambos os processos entre si, apesar de eles possuírem
sete etapas em comum. As três etapas diferenciais e determinantes da glicólise
são: conversão de glicose à glicose-6-fosfato (etapa 1), conversão de
frutose-6-fosfato à frutose-1,6-bifosfato (etapa 3) e a conversão de
fosfoenolpiruvato à piruvato (etapa 10). Para contornar essas barreiras
energéticas, reações e enzimas especiais são necessárias, denominadas de
“reações de contorno”.
Reações de contorno
A primeira reação de contorno se define na conversão de piruvato a
fosfoenolpiruvato. Quando seus precursores são piruvato e alanina, sua rota
predominante, esse processo requer enzimas do citosol e da mitocôndria. O
piruvato é transportado do citosol para a mitocôndria ou gerado no interior da
mitocôndria por reações de transaminação. Desse modo, a enzima
piruvato-carboxilase, na presença da coenzima biotina, poderá converter o
piruvato em oxaloacetato. Em seguida, este será reduzido a malato, pela ação
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da malato desidrogenase mitocondrial, realizando consumo de NADH. Assim,
o malato formado conseguirá deixar a mitocôndria pelo transportador
malato-alfacetoglutarato presente na membrana mitocondrial interna. No
citosol, o malato será oxidado a oxaloacetato, gerando um NADH. O
oxaloacetato poderá então ser convertido em fosfoenolpiruvato pela ação da
fosfoenolpiruvato-carboxiquinase, reação esta que é dependente do fosfato
advindo do GTP.
A segunda rota da primeira reação de contorno é dada pelo lactato
como precursor, sendo este produzido pelos eritrócitos ou pelo músculo
esquelético. A conversão do lactato a piruvato no citosol do hepatócito libera
NADH, não sendo mais necessária aquela outra etapa de transporte do malato
da mitocôndria ao citosol. Aqui, atua-se a enzima lactato desidrogenase. Dessa
forma, o piruvato formado será transportado para o interior da mitocôndria e,
posteriormente, convertido em oxaloacetato pela enzima piruvato-carboxilase
e este oxaloacetato também será diretamente convertido em fosfoenolpiruvato
por uma forma mitocondrial da fosfoenolpiruvato-carboxiquinase. Por fim,
haverá o transporte para fora da mitocôndria, dando continuidade à via
gliconeogênica.
A segunda reação de contorno é essencialmente irreversível e se
caracteriza pela conversão de Frutose-1,6-fosfato a Frutose-6-fosfato e
catalisada pela enzima Frutose-1,6-bifosfatase. Já, a terceira reação de
contorno atua como finalizadora da via gliconeogênica, também sendo uma
reação essencialmente irreversível. Caracteriza-se pela conversão da
Glicose-6-fosfato em Glicose livre pela enzima Glicose-6-fosfatase. Essa
enzima se encontra na porção luminal do retículo endoplasmático de
hepatócitos e nas células renais.