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Glicólise e Gliconeogênese, Notas de estudo de Bioquímica

Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)Bioquímica

GLICÓLISE - Fase de Investimento - Fase de Compensação - Respiração Anaeróbica: Hemácias e Células sem Oxigênio - Entrada de Piruvato na Mitocôndria GLICONEOGÊNESE - Processo completo (descrição do processo de gliconeogênese a partir de todos os substratos possiveis) - Observação sobre TUMORES METABOLISMO DO ETANOL - Interferência em: - Gliconeogênese - Gliconeogênese a partir de glicerol REGULAÇÃO DA VIA GLICOLÍTICA CICLO DE CORI - GLICONEOGÊNESE CICLO DA ALANINA - GLICOGENIOGÊNESE CICLO

Tipologia: Notas de estudo

2022

À venda por 12/01/2022

chiara.pimentel
chiara.pimentel 🇧🇷

4.5

(2)

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Não perca as partes importantes!

bg1
- A glicose segue a mesma via de metabolização
independente da sua origem.
FASE DE INVESTIMENTO
(GLICOSE→ 2 GLICERALDEÍDO-3P)
- Possui esse nome pois nessa fase ocorre
o gasto de 2 moléculas de ATP sem
produção de novas.
- A glicose, quando entra na célula, é convertida em
Glicose-6P (glicose que possui fosfato em seu carbono
6) com gasto de ATP através da enzima HEXOQUINASE
(em todos os tecidos, menos no fígado que utiliza a
enzima glicoquinase).
- A fosforilação ocorre pq assim a molécula de
glicose fica com uma carga negativa e isso faz
com que ela não consiga atravessar a
membrana novamente e sair da célula.
(maneira de aprisionar a glicose)
SEQUÊNCIA DE REAÇÕES QUE POSSUEM O INTUITO
DE SIMETRIZAR A MOLÉCULA DE GLICOSE PARA
PODER PARTÍ-LA AO MEIO.
- No futuro, essa glicose-6P teria que ser
quebrada em 2 moléculas iguais, mas como só
tem um fosfato nela e não existe uma enzima
que coloque outro fosfato em uma glicose já
fosforilada, a próxima etapa será CONVERTER
GLICOSE-6P FRUTOSE-6P, pq existe uma
enzima que coloca um fosfato extra em uma
frutose fosforilada, que posteriormente seria
capaz de ser divida em duas moléculas
idênticas.
- A enzima FOSFOGLICOISOMERASE que converte
glicose-6P em frutose-6P (reação reversível)
- A FOSFOFRUTOQUINASE (com gasto de ATP) é a
enzima que acrescenta um fosfato na Frutose-6P,
formando a Frutose-1,6BisP. Essa molécula é
simétrica e capaz de ser dividida ao meio.
OBS: É importante que tenhamos vários
intermediários na reação de quebra da glicose ao
invés de converter glicose direto em frutose-6P, pois
esses intermediários também são intermediários de
outras vias metabólicas.
- A enzima ALDOLASE quebra a Frutose-1,6BisP em
Dihidroxiacetona-P e Gliceraldeído-3P.
- Como a intensão inicial era formar duas moléculas
iguais, existe uma enzima chamada de TRIOSE
FOSFATO ISOMERASE que é capaz de converter
Dihidroxiacetona-P em Gliceraldeído-3P e vice-versa.
- A produção de duas moléculas de uma ou de outra
depende do momento metabólico.
CONTINUAÇÃO A PARTIR DA PRODUÇÃO DE DUAS
MOLÉCULAS DE GLICERALDEÍDO-3P
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Baixe Glicólise e Gliconeogênese e outras Notas de estudo em PDF para Bioquímica, somente na Docsity!

  • A glicose segue a mesma via de metabolização independente da sua origem.

FASE DE INVESTIMENTO

(GLICOSE → 2 GLICERALDEÍDO-3P)

- Possui esse nome pois nessa fase ocorre

o gasto de 2 moléculas de ATP sem

produção de novas.

  • A glicose, quando entra na célula, é convertida em Glicose- 6 P (glicose que possui fosfato em seu carbono
  1. com gasto de ATP através da enzima HEXOQUINASE (em todos os tecidos, menos no fígado que utiliza a enzima glicoquinase).
    • A fosforilação ocorre pq assim a molécula de glicose fica com uma carga negativa e isso faz com que ela não consiga atravessar a membrana novamente e sair da célula. (maneira de aprisionar a glicose) SEQUÊNCIA DE REAÇÕES QUE POSSUEM O INTUITO DE SIMETRIZAR A MOLÉCULA DE GLICOSE PARA PODER PARTÍ-LA AO MEIO.
    • No futuro, essa glicose-6P teria que ser quebrada em 2 moléculas iguais, mas como só tem um fosfato nela e não existe uma enzima que coloque outro fosfato em uma glicose já fosforilada, a próxima etapa será CONVERTER GLICOSE-6P FRUTOSE-6P, pq existe uma enzima que coloca um fosfato extra em uma frutose fosforilada, que posteriormente seria capaz de ser divida em duas moléculas idênticas.
      • A enzima FOSFOGLICOISOMERASE que converte glicose-6P em frutose-6P (reação reversível)
      • A FOSFOFRUTOQUINASE (com gasto de ATP) é a enzima que acrescenta um fosfato na Frutose-6P, formando a Frutose- 1 ,6BisP. Essa molécula é simétrica e capaz de ser dividida ao meio. OBS: É importante que tenhamos vários intermediários na reação de quebra da glicose ao invés de converter glicose direto em frutose-6P, pois esses intermediários também são intermediários de outras vias metabólicas.
      • A enzima ALDOLASE quebra a Frutose-1,6BisP em Dihidroxiacetona-P e Gliceraldeído-3P.
      • Como a intensão inicial era formar duas moléculas iguais, existe uma enzima chamada de TRIOSE FOSFATO ISOMERASE que é capaz de converter Dihidroxiacetona-P em Gliceraldeído-3P e vice-versa.
      • A produção de duas moléculas de uma ou de outra depende do momento metabólico. CONTINUAÇÃO A PARTIR DA PRODUÇÃO DE DUAS MOLÉCULAS DE GLICERALDEÍDO-3P

FASE DE COMPENSAÇÃO

(GLICERALDEÍDO-3P → PIRUVATO)

  • No primeiro momento dessa fase, o gliceraldeído-3P é convertido em 1,3-bisP-glicerato (1,3bisfosfo- glicerato) pela enzima GLICERALDEÍDO-3P DESIDROGENASE. Nessa reação está o primieiro ponto de produção de energia indireta pois ocorre a redução de uma coenzima (NAD+→NADH).
  • O 1,3-bisP-glicerato é convertido em 3P-glicerato pela enzima FOSFOGLICERATO QUINASE. Essa enzima produz a primeira molécula de ATP da glicólise.
  • O 3P-Glicerato é convertido em 2P-glicerato pela enzima FOSFOGLICERATO MUTASE
  • O 2P-glicerato é convertido em fosfoenolpiruvato pela enzima ENOLASE.
  • O Fosfoenolpiruvato é convertido em PIRUVATO pela enzima PIRUVATO QUINASE. Essa última reação dessa fase produz mais uma molécula de ATP. - Como essa fase da via glicolítica ocorre a partir de dois Gliceraldeídos-3P, todos os subprodutos e piruvato são produzidos em dobro, logo:

RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA: HEMÁCIAS E

CÉLULAS SEM OXIGÊNIO

  • Algumas células que não têm mitocôndrias (ex.: hemácias) e células que estão com deficiência de oxigênio possuem saldo energético da glicólise.
    • Nessas células, o ATP e ATP utilizados são através de reciclagem, ou seja, já estão no citoplasma. No processo de glicólise, existe o consumo de um NAD+ formando a molécula energética NADH. No entanto em nenhum outro momento da via glicolítica foi produzido o NAD+ para ser utilizado na via, logo, outro processo ocorre a fim de produzir esse cofator.
    • Nessas células o Piruvato é convertido em Lactato pela enzima LACTATO DESIDROGENASE, única e exclusivamente para converter NADH em NAD+ que será utilizado na conversão do gliceraldeído- 3 P em 1,3-bis- glicerato.
  • A intenção da respiração anaeróbica em nós humanos é produzir NAD+ para que ele possa ser reciclado e utilizado na produção na glicólise para dar continuidade na cadeia de Reações e produzir ATP.

DEPENDÊNCIA DE OXIGÊNIO.

  • A dependência de oxigênio na conversão do piruvato em Acetil-CoA é indireta, isso porque o O2 não é utilizado nessa reação, mas, o NAD+ no interior da mitocôndria convertido em NADH nessa reação é produzido na cadeia respiratória que depende do O2. Logo, sem O2 o único destino do piruvato não é entrar na mitocôndria, mas sim, se manter fora e formar lactato. TUMORES: Efeito Warburg - Os tumores não realizam o ciclo de Krebs pq utilizam os intermediários necessários para o ciclo em outros processos celulares, o que faz com que sua maior fonte de energia seja através de respiração anaeróbica. A respiração anaeróbica produz 20x menos ATP que a respiração aeróbica. Logo, para compensar, o tumor acelera muito a via glicolítica de respiração anaeróbica. Assim, os tumores consomem muita glicose. Pet Scan: Paciente recebe uma glicose marcada, e faz tomografia para ver onde está havendo maior concentração dessa substância podendo indicar o local onde há presença de tumor. – Procedimento baseado no conceito de que os tumores, devido ao Efeito Warburg vão realizar respiração anaeróbica com elevado consumo de glicose para compensar a baixa produção de energia desse processo metabólico. OBS GERAL: A glicólise ocorre em um momento pós alimentação, sendo que muitas das enzimas do processo são estimuladas pela Insulina. Já a gliconeogênese é a produção da molécula de glicose que ocorre quando o indivíduo está em jejum. No jejum: 1 - Glicogenólise (produção de glicose através da quebra de outros carboidratos - glicogênio) 2 - Gliconeogênese através da quebra de lipídeos (formando glicerol que será utilizado) 3 - Gliconeogênese através de aminoácidos (alanina)

- Pq que ele está em hipoglicemia? Pq não

estava conseguindo realizar gliconeogênese por

conta do metabolismo do etanol? E pq isso levou

ele á uma acidose?

  • Ocorre no fígado
  • Etanol convertido em acetaldeído pela enzima ÁLCOOL DESIDROGENASE mediante redução de NAD+ em NADH. E acetaldeído é convertido em acetato pela mesma enzima mediante à redução de uma nova molécula de NAD+ em NADH.
  • Esse processo consome os NAD+ presentes nas células do fígado (hepáticas) e produz muito NADH, havendo um acúmulo deste composto e falta de NAD+.
  • A atuação dessas enzimas será prejudicada pela deficiência de NAD+.
  • No caso do exemplo de gliconeogênese acima em que ocorre o processo de atalho pela mitocôndria, não haverá produção de glicose, pois na ausência de NAD+, a malato desidrogenase não funciona, não produzindo portanto oxaloacetato.
  • A gliconeogênese a partir do glicerol também seria prejudicada uma vez que a enzima glicerol 3P- desidrogenase também depende de NAD+ para funcionar.
  • Por isso que é importante que o indivíduo se alimente antes de beber para possuir glicose em seu organismo e não depender da gliconeogênese, uma vez que já sabemos que terá uma falta de NAD+ pela metabolização do etanol
    • Quanto menor o Km, maior é a afinidade de uma enzima por seu substrato. Por isso que a enzima HEXOQUINASE dos músculos possui Km baixo para a glicose, portanto maior afinidade estimulando a reação no sentido de quebra e de consumo da glicose, importante para o funcionamento dos músculos. Caso eu tenha excesso de G6-P (glicose-6P), a enzima é inibida, parando de produzir esse composto.
    • Já a GLICOQUINASE do fígado , possui elevado Km, ou seja, baixa afinidade pela glicose. Assim, a quebra da glicose no fígado só ocorre se ela tiver em excesso. Caso eu tenha excesso de G6-P (glicose-6P), a enzima é inibida, parando de produzir esse composto.
    • Ambas as enzimas são estimuladas pela insulina, ou seja, possuem maior atividade pós alimentação, não no jejum.
    • A FOSFOFRUTOQUINASE 1 (frutose- 6 P → frutose 1,6-bisfosfato) é a principal reguladora da via glicolítica.
    • Essa enzima (PFK) é inibida pelo citrato, pelo ATP e glucagon.
  • Ciclo de Cori é o responsável pela regulação do lactato basal do nosso organismo.
  • No ciclo da alanina a glicose é produzida indiretamente pelo glicogênio muscular e por aminoácidos do músculo (add amina no piruvato). Esse tecido produz alanina que é transportada para o fígado onde sofrerá gliconeogênese.