Gliconeogênese

Gliconeogênese

Via metabólica importante

Alguns tecidos: Alguns tecidos: cérebro,cérebro,

hemácias, medula hemácias, medula renal,cristalino e renal,cristalino e

córnea ocular,córnea ocular, testículos e testículos e músculo em músculo em

exercícioexercício

Suprimento contínuo de glicose

Gliconeogênese

Período maior de jejum ? ? ?

Necessidade diária de um adulto humano – glicose do cérebro 120g

Reservas suficientes atender necessidades

cerca de um dia

Glicose presente - líquidos orgânicos20g

Glicogênio -190g

Gliconeogênese

Gliconeogênese é importante quando:

Jejum prolongado

Consumo inadequado de CHO

Gliconeogênese ocorre principalmente no fígado e em menor extensão nos rins. 

• Síntese da glicose a partir do piruvato - utiliza

várias enzimas da GLICÓLISE

• Três reações da glicólise são essencialmente

IRREVERSÍVEIS:

Hexoquinase

Fosfofrutoquinase

Piruvato quinase.

Gliconeogênese

Formação de glicose a partir de precursores não-glicídicos

Lactato; Glicerol; Aminoácidos.

São transformados em piruvato ou entram na via na

forma de intermediários: oxaloacetato e diidroacetona

fosfato

Precursores não-glicídicos

Transforma piruvato em glicose

PRECURSORES DA NEOGLICOGENESE

PRECURSORES DA NEOGLICOGENESE

PRECURSORES DA NEOGLICOGENESE

Piruvato quinase (Glicólise):

PEP + ADP + Pi Piruvato + ATP

Biotina tem uma cadeia de 5-C

Carboxilato ligado ao grupo -amino da lisina.

PIRUVATO CARBOXILASE utiliza biotina como grupo prostético.

CHCH

H2CS

CH

NHC

HN

O

(CH2)4 C NH (CH2)4 CH

CO

NH

O

biotin

N subject to carboxylation

lysine residue

H3N+ C COO

CH2

CH2

CH2

CH2

NH3

H

lysine

As cadeias laterais da biotina e lisina formam um braço longo que permite o anel da biotina dobrar para trás e para frente entre os 2 sítios ativos

CHCH

H2CS

CH

NHC

HN

O

(CH2)4 C NH (CH2)4 CH

CO

NH

O

biotina

N sujeito a carboxilação

residuo de lisine

Carboxilação da biotina

ATP reage com HCO3 produzindo carboxifosfato.

biotina + ATP + HCO3 carboxibiotina + ADP + Pi

O P O

O

OH

C O

O

carboxifosfato

CHCH

H2CS

CH

NHC

N

O

(CH2)4 C NH (CH2)4 CH

CO

NH

O

CO

-O

carboxibiotina

lysine residue

No outro sítio ativo da Piruvato

carboxilase: o CO2

ativado é transferido da biotina para o

piruvato:

carboxibiotina+ piruvato

biotina +

oxaloacetato

CHCH

H2CS

CH

NHC

N

O

(CH2)4 C NH R

O

CO

-OC

C

CH3

O O

O

C

CH2

C

C

O

O O

OO

CHCH

H2CS

CH

NHC

HN

O

(CH2)4 C NH R

O

carboxibiotina

piruvato

oxaloacetato

biotina

Piruvato Carboxilase (Gliconeogênese) catalisa:piruvato + HCO3

+ ATP oxaloacetato + ADP + Pi

PEP Carboxiquinase (Gliconeogênese) catalisa:oxaloacetato + GTP PEP + GDP + CO2

C

C

CH2

O O

OPO32

C

C

CH3

O O

O

ATP ADP + Pi C

CH2

C

C

O

O O

OO

HCO3

GTP GDP

CO2

piruvato oxaloacetato PEP

Piruvato Carboxilase PEP Carboxiquinase

PEP Carboxiquinase - GTP-dependente - oxaloacetato PEP. Processado em dois passos:

Oxaloacetato é primeiramente descarboxilado e depois

Fosforilado – transferência do fosfato do GTP produzindo fosfoenolpiruvato (PEP).

C

C

CH2

O O

OPO32

C

CH2

C

C

O

O O

OO

CO2

C

C

CH2

O O

O

GTP GDP

oxaloacetato PEP

PEP Carboxiquinase

FOSFOFRUTOQUINASE (Glicólise) catalisa: fructose-6-P + ATP fructose-1,6-bisP + ADP

FRUTOSE-1,6-BISFOSFATASE (Gliconeogenêse) catalisa: frutose-1,6-bisP + H2O frutose-6-P + Pi

frutose-1,6-bisfosfate frutose-6-fosfate

Frutose-1,6-bisfosfatase

CH2OPO32

OH

CH2OH

H

OH H

H HO

OCH2OPO3

2

OH

CH2OPO32

H

OH H

H HO

OH2O

6

5

4 3

2

1

+ Pi

HEXOQUINASE (Glícólise) catalisa:glicose + ATP glicose-6-fosfato + ADP

GLICOSE-6-FOSFATASE (Gliconeogênese) catalisa: glicose-6-fosfato + H2O glicose + Pi

H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

HH O

OH

H

OHH

OH

CH2OPO32

H

OH

HH2O

1

6

5

4

3 2

+ Pi

glucose-6-phosphate glucose

Glucose-6-phosphatase

A gliconeogênese e a glicólise são reciprocamente reguladas

Piruvato Carboxilase (piruvato oxaloacetato)

ativada alostericamente pela acetil CoA.

Glucose-6-P glucose

Gliconeogênese Glicólise

piruvato ácidos graxos

acetil CoA C. cetônicos oxaloacetato citrato

Krebs

Exercício

Gliconeogênese significativa durante o exercício Fornecer glicose adicional

ao coração e músculo esquelético: Ciclo de Cori Ciclo Glicose - alanina

Lactato liberado pelo músculo ativo é convertido em glicose Lactato liberado pelo músculo ativo é convertido em glicose

no fígado, jogada na circulação e captada pelo músculo, que no fígado, jogada na circulação e captada pelo músculo, que

novamente a transforma em lactato e assim por diantenovamente a transforma em lactato e assim por diante

Ciclo de Cori Fígado Sangue Músculo

Glicose Glicose 2 NAD+ 2 NAD+

2 NADH 2 NADH 6 ~P 2 ~P 2 Piruvato 2 Piruvato 2 NADH 2 NADH 2 NAD+ 2 NAD+ 2 Lactatos 2 Lactatos

Ciclo da Glicose - Alanina