Metabolismo de Carboidratos.

Dra. Leticia LabriolaMarço 2011

substratospara a

gliconeogênese

lactato

glicerol

piruvato

intermediáriosdo ciclo de Krebs

Gliconeogênese

aminoácidosglicogênicos

NH3

músculohemácias

triacilglicerol

AGL

glicogênio

glicose 6‐fosfato

piruvato

lactato

glicose 6 ‐ fosfato

Gliconeogênese ‐ ciclo de Cori

lactato lactato

glicose

sangue

músculo fígado

Glicogenólise/Gliconeogênese

glicose

glicose 6‐fosfato

frutose 6‐fosfato

frutose1,6‐difosfato

diidroxiacetonafosfato

gliceraldeído3‐fosfato

1,3 difosfo‐glicerato

3‐fosfoglicerato 2‐fosfoglicerato

piruvato

fosfoenolpiruvato

AcetilCoA

glicose

glicose 6‐fosfato

hexoquinase

frutose 6‐fosfato

frutose1,6‐difosfato

fosfofrutoquinase

piruvato

fosfoenolpiruvato

piruvato quinase

Gliconeogênesereações irreversíveis na via glicolítica

piruvato acetil CoApiruvatodesidrogenase

ciclo de Krebs

reação de desvio da hexoquinase

ATP

ADP

glicose

glicose 6‐fosfato

hexoquinase

H2O

Pi

glicose‐6‐fosfatase

Gliconeogênese

glicose‐6‐fosfatase fígado, rins e intestino

frutose 6‐fosfato

frutose 1,6‐difosfato

ATP

ADP

fosfofrutoquinase

H2O

Pi

frutose 1,6‐difosfatase

reação de desvio da fosfofrutoquinase

Gliconeogênese

lactato

Gliconeogênese ‐ lactato

piruvatooxaloacetato

malatomalatooxaloacetato

fosfoenolpiruvato

glicose

mitocondria

sanguecitosol

oxaloacetatopiruvato

carboxilase

ATP ADPCO2H2O

malato

NADH+H+ NAD+

malatodesidrogenase

reações  de desvio da piruvato quinase

Gliconeogênese

ATP

ADP

piruvato

fosfoenolpiruvato

piruvatoquinase

oxaloacetato

NADH+H+ NAD+

malatodesidrogenase

fosfoenolpiruvatocarboxilase

GTP

GDP

CO2

citosol

mitocondria

piruvato

malato

glicose

Lógica para que a reaçãoOcorra na mitocôndriaCitossol: NADH/NAD+ = 8 x10‐4M,5 vezes menor que na mit.

Lançadeiras: Transportam os elétrons de NADH citosólicopara a matriz mitocondrial

Lançadeira Malato-Aspartato

Lançadeira Malato-Aspartato

- Reação global:

NADH(cit) + NAD+(mit) NAD+

(cit) + NADH(mit)

- Reversível

- Presente em fígado, rim, coração

Gliconeogênese ‐ glicerol

diidroxiacetonafosfato

glicerol 3‐fosfatodesidrogenase

NAD+

NADH+H+

glicerol glicerol 3‐fosfatoglicerol quinase

ATP ADP

gliceraldeído3‐fosfato

aldolase

glicose

Lançadeira Glicerol Fosfato

Lançadeira Glicerol Fosfato

- Reação global:

NADH(cit) + FAD(mit) NAD+(cit) + FADH2(mit)

- Irreversível

- Presente em músculo, cérebro

Regulação da gliconeogênese

piruvato

oxaloacetato

gliconeogênese

glicose

acetil CoA

ciclo de Krebs

energia

glicose

piruvatocarboxilase

piruvatodesidrogenase

acetil CoA+ ‐

Piruvato - PEP

Pyr PyrCO2

ATP ADP

OxaloAc MalatoNADH NAD+

MalatoNAD+

NADH

Oxaloacetato

PEP

GTP

GDPCO2

Regulação Neoglicogênese

PyrCO2 ATP ADP

Oxaloacetato+ AcetilCoA

Piruvato carboxilase

OxaloacetatoCO2GTP GDP

PEP(+ Glucagon)

PEP carboxiquinase

(Biotina)

Regulação Neoglicogênese

Frutose 1,6 P Frutose 6 PFrutose 1,6 bisfosfatase

Pi

- AMP - Frutose 2,6P

Regulação Neoglicogênese

Frutose 1,6 P Frutose 6 PFrutose 1,6 bisfosfatase

Pi

- AMP - Frutose 2,6P

Frutose 6P Frutose 2,6 PATP ADP

Fosfofrutoquinase 2

Frutose 6PFrutose 2,6 P Frutose 2,6 bisfosfatase

Pi

- citrato+ AMP

+ PEP

(+ insulina no fígado)

(+ glucagon no fígado)

frutose 6‐fosfato

frutose 1,6‐difosfato

ATP

ADP H2O

Pi

fosfofrutoquinase frutose 1,6‐difosfatasefrutose 2,6‐difosfato+ ‐

Regulação da gliconeogênese

Insulina Glucagon

Glicose 6 P Glicoseglicose 6 fosfatase

Pi

Regulação Neoglicogênese

- Enzima localizada no RE do fígado e rim

- Jejum aumenta a expressão

Gliconeogênese é a via pela qual a glicose é sintetizada. Para que este processo resulte termodinamicamente favorável, algumas enzimas que participam na glicólisesão remplaçadas na gliconeogênese por enzimas que diferem em como (ou de que forma) os processos de conversão metabólica, hidrólise de ATP ou produção de ATP estão acoplados.

Resumo

Metabolismo Etanol

CH3

H

C OH

H NAD+ NADHCH3 C

H

Oálcool desidrogenase

CH3 CH

O

NAD+ NADH

acetaldeído desidrogenase+ H2O CH3 CO-

O

CH3 CO-

Oacil-CoA sintetase

ATP AMP HS-CoA

CH3 CSCoA

O

Lactato Desidrogenase

Alcoolismo

Agudo

- Hipoglicemia

- Acidose

Crônico

- Desnutrição calórico-proteica

- Toxicidade por acetaldeído - cirrose

- Deficiência de folato, TPP (B1), vit. A e D

Coma

1. Indicar a localização das enzimas da via gliconeogênica e as vitaminas necessárias para neoglicogênese. Descrever os passos irreversíveis da glicólise, e como são substituídos na gliconeogênese.

2. Quais os principais substratos para a gliconeogênese? Explique porque lipídeos não geram glicose.

3. Escrever a reação global da síntese de glicose a partir de lactato.4. Descrever a atividade da glicólise e gliconeogênese na presença de altas relações ATP/ADP e

baixas relações ATP/ADP. Indicar os mecanismos de regulação que determinam a atividade da glicólise e gliconeogênese.

5. O glucagon induz à quebra de proteínas, liberando aminoácidos (incluindo a alanina) no fígado. Indique o efeito dessa quebra nas vias glicolítica e gliconeogênica.

6. O lactato produzido no músculo pode ser convertido a glicose no fígado. Descreva as condições em que o músculo gera lactato, e porque a conversão para glicose não ocorre no próprio músculo.

7. Explique porque um período de exercício físico intenso leva a aumento da velocidade respiratória do indivíduo, que perdura por vários minutos após o exercício.

8. Descrever as lançadeiras de malato-aspartato e glicerol fosfato. Qual a vantagem que cada uma apresenta em relação à outra?

9. Descrever o mecanismo pelo qual a ingestão de etanol causa acidose e hipoglicemia.10. Com base nos dados abaixo, explique porque a população oriental apresenta maior

sensibilidade à ingestão de etanol:a)O acetaldeído é responsável pela maior parte dos efeitos da embriaguez.b) A álcool desidrogenase é uma enzima quaternária, em que uma das subunidades pode

ser do tipo 1 (pH ótimo = 10) ou 2 (pH ótimo = 8). Na população oriental, predomina a subunidade 2.

c)Há duas acetaldeído desidrogenases. Uma delas, presente na mitocôndria em grandes quantidades, tem baixo Km, a outra, citosólica, tem alto Km. Grande parte da população oriental possui uma deficiência da isoforma mitocondrial.