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GLICÓLISE E GLICONEOGÊNESE Bioquímica para Medicina Elane da Silva Ribeiro

Glicolise e Gliconeogenese

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Vias Metabolicas

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Page 1: Glicolise e Gliconeogenese

GLICÓLISE E GLICONEOGÊNESE

Bioquímica para Medicina

Elane da Silva Ribeiro

Page 2: Glicolise e Gliconeogenese

Destinos da molécula de glicoseGlicogênio, Amido,

Sacarose

Glicose

Piruvato Ribose 5-fosfato

Via das pentoses fosfato

Via glicolitica

síntese

Page 3: Glicolise e Gliconeogenese

Vias antagônicas do metabolismo da glicose

Glicose

2 Piruvatos

GLICÓLISE GLICONEOGÊNESE

Page 4: Glicolise e Gliconeogenese

Definição

Glicólise ou Via Glicolítica:

Via catabólica do metabolismo da glicose,durante esse processo é retirada cerca de 5 a 6%da energia contida nessa molécula.

Page 5: Glicolise e Gliconeogenese

Resumo da Via Glicolítica

Page 6: Glicolise e Gliconeogenese

A glicólise ocorre em duas etapas:

1a Etapa: preparação da molécula de glicose (há gasto de energia)

2a Etapa: liberação de energia

Page 7: Glicolise e Gliconeogenese

Glicose

Frutose 1,6-difosfato

Gliceraldeído 3-fosfato Diidroxicetona-fosfato

Gliceraldeído 3-fosfato

2 ATPs

2 ADPs

Piruvato

1 NAD

1 NADH

2 ADPs

2 ATPs

Piruvato

2 ADPs

2 ATPs

1 NAD

1 NADH

Page 8: Glicolise e Gliconeogenese

A glicólise ocorre através de intermediários fosforilados

Os grupos fosfato em pH 7,0 tem carga líquida negativa.

São componentes essenciais na conservação da energiametabólica.

Podem servir como estruturas de reconhecimento ouligação de intermediários metabólicos com o sítio ativo dasenzimas.

Page 9: Glicolise e Gliconeogenese

1a Etapa da Glicólise

Page 10: Glicolise e Gliconeogenese

1a Reação: Fosforilação da molécula de glicose as custas daenergia de uma molécula de ATP.

Hexoquinase

Reação irreversível

Page 11: Glicolise e Gliconeogenese

Mudança conformacional da hexoquinase na presença de glicose

Page 12: Glicolise e Gliconeogenese

2a Reação: Transformação de glicose 6-fosfato em frutose 6-fosfato

Fosfohexose isomerase

Page 13: Glicolise e Gliconeogenese

3a Reação: Re-fosforilação da frutose 6-fosfato as custas da energiade uma molécula de ATP

Fosfofrutoquinase

Reação irreversível

Page 14: Glicolise e Gliconeogenese

4a Reação: Quebra da frutose 1,6-difosfato em diidroxicetonafosfato + gliceraldeído 3-fosfato.

Aldolase

Page 15: Glicolise e Gliconeogenese

5a Reação: Transformação de diidroxicetona fosfato emgliceraldeido 3-fosfato.

Triose fosfato isomerase

Page 16: Glicolise e Gliconeogenese

Final da 1a etapa da glicólise.

Ambas as moléculas de gliceraldeído 3-fosfato seguem na glicólise, desta forma todas as

reações seguintes ocorrem em duplicata.

Page 17: Glicolise e Gliconeogenese

2a Etapa da Glicólise

Page 18: Glicolise e Gliconeogenese

6a Reação: Desidrogenação e Fosforilação do gliceraldeído 3-fosfato para 1,3-difosfoglicerato.

Conservação de energia na forma de NADH.

Gliceraldeído 3-fosfato

desidrogenase

Page 19: Glicolise e Gliconeogenese

7a Reação: Desfosforilação do 1,3-difosfoglicerato para 3-fosfoglicerato com geração de energia na forma de ATP.

.

Fosfoglicerato quinase

Page 20: Glicolise e Gliconeogenese

8a Reação: Deslocamento do grupamento fosfato

Fosfoglicerato mutase

Page 21: Glicolise e Gliconeogenese

9a Reação: Reação de desidratação

Enolase

Page 22: Glicolise e Gliconeogenese

10a Reação: Desfosforilação do fosfoenolpiruvato com geração de energia na forma de ATP.

Piruvato quinase

Reação irreversível

Page 23: Glicolise e Gliconeogenese

Resumo da 1a Etapa da Glicólise

Energia gasta: 2 ATPs

Page 24: Glicolise e Gliconeogenese

Resumo da 2a Etapa da Glicólise

Energia gerada:

2 NADH + 4 ATPs

Page 25: Glicolise e Gliconeogenese

Balanço final da Glicólise

Glicólise 2 Piruvatos

Energia gasta: 2 ATPs

Energia gerada: 2 NADHs + 4 ATPs

Saldo = 2 NADHs + 2 ATPs

O NADH formado nesse processo deve ser reoxidadocontinuamente para manter a via abastecida com o NAD+.

Page 26: Glicolise e Gliconeogenese

Glicose

Glicólise (10 reações sucessivas)

(2) piruvatoCondições aeróbicas

O2

2CO2

2 acetil-CoA

Ciclo de Krebs

4CO2 + 4H O2

Condições anaeróbicas

2 lactatoDurante a contraçãomuscular, nos eritrócitos eem alguns microorganismos

Condições anaeróbicas

2 etanol + 2CO2

leveduras

Page 27: Glicolise e Gliconeogenese

Destino do piruvato em condições anaeróbicas

Page 28: Glicolise e Gliconeogenese
Page 29: Glicolise e Gliconeogenese

Gliconeogênese

Via anabólica do metabolismo da glicose que utilizametabólitos provenientes do metabolismo de carboidratos, proteínasou lipídeos para a síntese de glicose.

Page 30: Glicolise e Gliconeogenese

Via da Gliconeogênese a partir de glicerol

Glicerol Diidroxicetona fosfato

Page 31: Glicolise e Gliconeogenese

Via da Gliconeogênese a partir de propionil CoA

Apenas ácidos graxos com numero ímpar de átomos de carbono são capazes de originar glicose.

Oxidação dos ácidos graxos

Ácido graxo (par) acetil CoA

Ácido graxo (ímpar) acetil CoA + propionil CoA

Glicose

Page 32: Glicolise e Gliconeogenese

Síntese de glicose a partir de aminoácidos glicogênicos.

Aminoácidos Glicogênicos: são aminoácidos que dão origem apiruvato ou oxaloacetato quando degradados.

Aminoácidos Cetogênicos: originam acetoacetato ou acetil CoA.Como não existe nenhuma via de conversão desses compostos emoxaloacetato ou piruvato, não é possível a utilização deles comofonte de carbono para a síntese de glicose.

Page 33: Glicolise e Gliconeogenese

Gliconeogênese

Piruvato carboxilase fosfoenolpiruvato carboxiquinase

Piruvato oxaloacetato fosfoenolpiruvato

A maior parte das reações dessa via são iguais as da via glicolítica, em sentidocontrário, apenas três reações são catalisadas por enzimas diferentes, por setratarem de reações irreversíveis na via glicolítica.

frutose 1,6- difosfatase

frutose 1,6- difosfato frutose 6- fosfato

glicose 6- fosfatase

glicose 6- fosfato glicose

1o Desvio

2o Desvio

3o Desvio

Page 34: Glicolise e Gliconeogenese

1o Desvio- 1o caminho•Usado quando o piruvato ou alanina sãoutilizados para a síntese de glicose.

•A quantidade de NADH no citosol é 105

vezes menor que na mitocôndria e essepasso possibilita a remoção deequivalentes redutores na forma deNADH para o citosol onde é escasso.

Piruvatocarboxilase

PEPcarboxiquinase

Malatodesidrogenase

Energia gasta:

2 grupamentos fosfatoATP e GTP

Page 35: Glicolise e Gliconeogenese

1o Desvio- 2o caminho•Usado quando o lactato é utilizado paraa síntese de glicose.

•A conversão de lactato a piruvato nocitosol gera NADH dispensando anecessidade de exportar malato damitocôndria para o citosol.

Piruvato carboxilase

PEP carboxiquinase (mitocondrial)

Energia gasta:

2 grupamentos fosfatoATP e GTP

Page 36: Glicolise e Gliconeogenese
Page 37: Glicolise e Gliconeogenese

frutose 1,6- difosfatase

fosfoglicose isomerase

glicose 6- fosfatase

enolase

fosfoglicerato mutase

fosfoglicerato quinase

g.f.desidrogenaseTriose fosfato aldolase

aldolase

lactato desidrogenase

PCL

PEPCQ

ADP

Page 38: Glicolise e Gliconeogenese

fosfoglicerato quinase

g.f.desidrogenase

aldolase

Gasto de Energia total para a síntese de 1 glicose

4ATPs, 2GTPs e 2NADH

ADP

Page 39: Glicolise e Gliconeogenese

Regulação da Via Glicolítica e da Gliconeogênese

Para assegurar que ciclos fúteis não ocorram em condiçõesnormais, a Via Glicolítica e a Gliconeogênese são reguladasreciprocamente.

Enzimas sujeitas a regulação

Via Glicolítica

Hexoquinase

Fosfofrutoquinase

Piruvato quinase

Gliconeogênese

Piruvato carboxilase

Frutose 1,6 difosfatase

Page 40: Glicolise e Gliconeogenese

Regulação da Via Glicolítica- Via Feedback

Piruvato quinase

Hexoquinase

Page 41: Glicolise e Gliconeogenese

Hexoquinase e Glicoquinase

Hexoquinase:

tem baixo Km para a glicose

É inibida pela glicose 6-fosfato

Age sobre outros monossacarídeos

Glicoquinase

tem alto Km para a glicose

Não é inibida pela glicose 6-fosfato

É específica para D-glicose

Page 42: Glicolise e Gliconeogenese

Regulação da Via Glicolítica

fosfofrutoquinase

Piruvato quinase

Page 43: Glicolise e Gliconeogenese
Page 44: Glicolise e Gliconeogenese

Ciclo glicose/alanina

Aminoácidos glicogênicos

LeucinaLeucina e LisinaLisina não podem ser convertidos em glicose

Page 45: Glicolise e Gliconeogenese

Piruvato quinase

Importância da inibição da Piruvato quinase pela alanina

Page 46: Glicolise e Gliconeogenese

Regulação da Gliconeogênese

Piruvato carboxilase

Frutose 1,6-difosfatase

Page 47: Glicolise e Gliconeogenese

Estimula a fosfofrutoquinase

Inibe a frutose 1,6-difosfatase

Fosfofrutoquinase-2 frutose 2,6-difosfatase

Estimula a glicólise Inibe a gliconeogênese

Inibe a glicólise Estimula a gliconeogênese

Page 48: Glicolise e Gliconeogenese
Page 49: Glicolise e Gliconeogenese

Regulação do metabolismo de carboidratos no hepatócito

Durante o jejum o fígado ativa a degradação de glicogênio e inibe a via glicolítica

Após a alimentação a síntese de glicogênio é ativada e as reservas de

glicogênio são repostas


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