4f Gluconeogenesis

GLUCONEOGENESE • A gluconeogenese é o processo

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que leva à formação de glucose a partir de substratos não hidratos de carbono, tais como piruvato, lactato, glicerol e amino ácidos glucogénicos. A maioria da gluconeogenese tem lugar no fígado e numa pequena extensão no cortex dos rins. Este processo ocorre em situações de fome e exercício intenso porque é um processo extremamente endotérmico. A gluconeogenese está associada à cetosis.

GLUCONEOGENESE • Todas as substâncias são

intermediariamente convertidas em oxaloacetato que é um intermédio do ciclo de Krebs. Apenas dois aminoácidos não podem ser convertidos em oxaloacetato são a leucina e a lisina que formam acetilCoA que nos mamíferos não pode ser convertido em oxaloacetato. O mesmo acontece com as gorduras que na sua maioria, nos mamíferos, são convertidas em acetilCoA.

GLUCONEOGENESE • Formalmente a gluconeogenese pode ser considerada a via •

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pela qual o piruvato se transforma em glucose. O primeiro passo desta reacção é a transformação do piruvato em fosfoenolpiruvato, reacção fortemente endotérmica que necessita de intermediários que forneçam energia necessária ao processo: 1º Passo-Conversão do piruvato em oxaloacetato por intermédio da piruvato carboxilase em presença de HCO3- e ATP O OO

OO Piruvato carboxilase CH3C-C-OPiruvato

HCO 3ATP

-

O-C-CH2-C-C-O-

ADP + Pi

Oxaloacetato

GLUCONEOGENESE • O oxaloacetato é uma molécula com alta energia e

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a sua descarboxilação é exotérmica libertando uma quantidade de energia suficiente para a síntese do fosfoenolpiruvato 2º Passo Conversão do oxaloacetato em fosfoenolpiruvato PO3O OO -O-C-CH2-C-C-O Oxaloacetato

Fosfoenolcarboxicinase (PEPCK)

OO CH2=C-C-O-

Fosfoenolpiruvato GTP GDP + CO 2

GLUCONEOGENESE • O oxaloacetato é também um composto

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intermediário do ciclo de Krebs ou dos ácido tricarboxílicos ou do ácido cítrico. Quando o acetilCoA se acumula dá-se uma activação alostérica da enzima piruvato-carboxilase aumentando a quantidade de oxaloacetato fazendo com que este entre no ciclo de Krebs. Pelo contrário uma diminuição da actividade do ciclo de Krebs implica um aumento da gluconeogenese. A gluconeogenese requer o transporte de metabolitos entre a mitocondria e o citosol como se mostra nas figuras seguintes e está interligado a todo o mecnismo metabólico.

GLUCONEOGENESE

GLUCONEOGENESE • O PEP é directamente transportado entre o citosol e a mitocondria, enquanto que o oxaloacetato é convertido em aspartato por meio da aspartato-aminotransferase ou em malato por meio da enzima malatodesidrogenase, que neste último caso envolve a oxidação mitocondrial de NADP seguida de redução citosólica a NAD+. • A rota do PEP até frutose-1,6-difosfato é catalisada pelas enzimas da glicólise, operando no sentido inverso.

GLUCONEOGENESE • As reacções catalisadas pelas enzimas

fosfofrutocinase e hexocinase são endotérmicas e por isso têm de ser substituidas por outros tipos de mecanismo na gluconeogénese. • A frutose-1,6-difosfato é hidrolisada pela enzima fructose-1,6-difosfatase obtendo-se a fructose-6-fosfato que é isomerizada a glucose-6-fosfato, que é hidrolisada a glucose por meio da glucose-6-fosfatase que é uma enzima apenas presente no fígado e nos rins. Estas duas reacções hidrolíticas libertam fosfato sem regenerar o ATP a partir de ADP.

GLUCONEOGENESE

• O custo energético líquido da conversão de

duas moléculas de piruvato numa molécula de glucose, por gluconeogénese é de 6 ATP: 2 ATP • Piruvato-carboxilase 2 ATP • PEPCK 2 ATP • Fosfoglicerato-cinase 6 ATP • Total • Como a transformação de uma molécula de glucose em duas moléculas de piruvato é de 2 ATP. A diferença entre a gluconeogénese e a glicólise é de 4 ATP. • As duas vias opostas não são simultâneas “in vivo” e são reguladas pela quantidade de energia posta em jogo.

GLUCONEOGENESE

• Bibliografia • http://images.google.pt/imgres?imgurl=http ://www.ufpe.br/dbioq/portalbq04/figuras%2 520mcarb/glicolise6.jpg&imgrefurl=http://w ww.ufpe.br/dbioq/portalbq04/metabolismo_ de_carboidratos.htm&h=632&w=602&sz=6 1&hl=ptPT&start=2&tbnid=V_p9x5VfrQcTZM:&tbnh =137&tbnw=130&prev=/images%3Fq%3D gliconeog%25C3%25AAnese%26gbv%3D2 %26hl%3Dpt-PT%26sa%3DX Gluconeogenese

• http://www.fiocruz.br/chagas/media/Salva gluconeogenese