Gluconeogénese Flashcards
Gluconeogénese- quando/porquê?
Necessidade diária de glucose: 160g (dos quais 120g para o cérebro)
- Glucogénio (reservas): 190g
- Glucose no sangue: 20g
Gluconeogénese é necessária em jejum prolongado (+24h) e exercício intenso
Metabolitos gluconeogénicos
Precursor- Origem
Lactato • músculo esquelético • exercício intenso (cond. anaeróbias) Aas • proteínas da dieta • jejum prolongado: proteínas do músculo esquelético
Triacil-gliceróis
• tecido adiposo
• formação de glicerol e AGs
Design da GNG com base em princípios termodinâmicos
► 7 enzimas são comuns à glicólise. Quais?
Enzimas reversíveis da glic
► Consome equivalentes de ATP. Quantos?
> de 2. São 6. Porquê? Reações não são 100% eficientes! Se reação longe do eq, para que ocorram necessário dar mais do que aquilo que é libertado e também não se recupera tudo o que foi antes gasto (não é possível ter reações irreversíveis sem gasto de ATP–> ciclo perpétuo contra leis td, como magnetismo, atrito…)
► Necessita de equivalentes redutores. Quantos?
2 (= a glicólise). Porquê?
► Regulação coordenada com a glicólise. Porquê?
Economia! Enquanto uma ativa, outra inibida, senão contraproducente pq inversas (ciclos só gastariam recursos)
Bypass I: piruvato → fosfoenolpiruvato (PEP)
(glic: 2 PEP -(2 ADP–> ATP)-> 2 piruvato)
GLN no mt:
- piruvato carboxilase
- PEP carboxicinase
2 piruvato -(2 ATP–> 2ADP)-> 2 oxaloacetato -(2 GTP–> 2GDO)-> 2 fosfoenolpiruvato
Piruvato:
✓ é transportado do citosol para o mitocôndrio
✓ piruvato carboxilase primeiro enzima a ser regulado na via GNG
(hidrogenocarbonato + piruvato + ATP –> oxaloacetato + ADP+Pi)
► o cofactor biotina está ligado covalentemente ao enzima – biotinilenzima!!!
piruvato carboxílase
- Papel da biotina (por lig cov) no piruvato carboxílase:
► ATP é usado para converter bicarbonato em CO2
► CO2 reage com a biotina
► Braço da biotina move-se -> leva o CO2 ao centro catalítico 2, onde reage com o piruvato!!
- Regulação pelo acetil-CoA
► (piruvato?) também fornece intermediários para o TCA–> é uma reacção anaplerótica
►AcetilCoA: Efector positivo no piruvato carboxilase
Bypass I: oxaloacetato –> PEP (via direta)
- lactato desidrogenase
Lactato +NAD+ –> piruvato + NADH + H+
transp. para mt - piruvato carboxilase
Piruvato + Co2 –> oxaloacetato - PEP carboxicinase mt
!Oxaloacetato + GTP –>
PEP+ GDP + CO2
- CO2 adicionado ao piruvato no passo do piruvato carboxílase é o mesmo que é perdido no passo do PEP carboxicinase!!!!
- ciclo de carbox/ descarbox serve para activar o piruvato
Bypass I: oxaloacetato –> PEP (via indireta)
PASSOS SERVEM PARA LEVAR NADH PARA FORA DO MT, PQ NÃO SE GERA NADH NO CITOSOL ANTES
SE FONTE FOR AA = FOME PROLONGADA
piruvato trans p/ mt
piruvato + CO2 –> oxaloacetato
✓ a membrana interna mt não tem transportador para o oxaloacetato
- malato desidrogenase mt:
Oxaloacetato mt + NADH mt + H+ → L-malato mit + NAD+ mit
✓ o malato desidrogenase mt funciona quer na via GNG, quer no TCA, mas em direções opostas
L-malato mit → L-malato cit
- malato desidrogenase cit
L-malato cit + NAD+ cit → oxaloacetato cit + NADH cit + H+
[NAD+]cit»_space; [NADH]cit
[NADH]mit»_space;[ NAD+]mit
► este mecanismo permite transportar equivs reds do mt para o cit (NADH é necessário posteriormente na via GNG)
Balanço piruvato –> PEP
Escolha via
Piruvato+ HCO3 - + ATP + GTP → PEP + ADP + GDP + Pi + CO2
deltaG’= -25kJ/mol!!
[PEP]intracel muito baixa => reacção irreversível
Por via direta ou indireta!!
► A via que opera depende da presença de lactato e da necessidade de NADH cit para a GNG
► Na presença de lactato predomina a via direta pois:
os equivs reds formados neste passo asseguram o NADH necessário posteriormente na via GNG
Resumo Bypass I
- a conversão do piruvato a PEP (composto com alto conteúdo energético) requer 2 passos que consomem energia (reacções endergónicas) (ATP + GTP)
- nos eucariotas, os enzimas envolvidos estão presentes nos mt e no cit
- no 1º passo, o piruvato é transportado para os mt e é convertido em oxaloacetato pelo piruvato carboxilase
- no 2º passo, o oxaloacetato incorpora um grupo fosfato a partir de GTP
- esta reacção, catalisada pelo fosfoenolpiruvato carboxicinase, pode ocorrer tanto no cit, como no mt (isoenzimas)
(reação? tornada irreversível pelo abaixamento PEP)
NÃO SEI QUE VIA: regulação enzimática pela disponibilidade de aceite-CoA!
Bypass II: 1,6 bis P frutose –> 6 P frutose
GNG: 1,6- bisfosfato de frutose fosfatase 1 ou 1,6 bisfosfatase 1 (FBPase 1)
1,6 bisfosfato de frutose + H2O –> 6 fosfato de frutose + Pi
Unidirecional! Sem recup de ATP (não é inverso)
Mec alostério
(glic: PFK 1; Frutose 6P + ATP –> Frutose 1,6-bisfosfato + ADP)
Bypass III: 6 P glucose –> glucose
GNG: 6P de glucose fosfatase
6-P de glucose + H2O –> glucose + Pi
► ativado por Mg 2+
► ativo no lúmen do RE dos hepatócitos e células renais (centro activo virado para o lúmen do RE!)
=> Gastam-se recursos ao transportar p/ RE, mas mec de regulação!! Compartimentalização (sem complic. de coord.)
–>depois fornecimento de glucose aos outros tecidos, vai pelo sangue (ciclo de Cori)
► não está presente nem no cérebro nem no músculo (não dão para sangue, necessitam muita glucose…)
(glic: HK; Glucose + ATP –> Glucose 6P + ADP)
Balanço energético da GNG
2 piruvato + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 2 H+ + 4 H2O –>
glucose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD+
deltaG’ intracel= -16kJ/mol
A GNG não é o inverso da glicólise!!!!
(Glic: glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ –> 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
delta G’ intracel= -63kJ/mol)
MAS: ► ambos os processos são irreversíveis ► nos animais são essencialmente citosólicos ► Regulação coordenada --> ex ciclo de Cori (ciclo do lactato)
Ciclo da glucose alanina
- Alternativa ao c. Cori quando há transaminases ativos!!
-Degradação de proteínas
musculares!
-!!Transporte de grupos amina
do musculo para o figado
-!amónia no fígado conversão em ureia
-!!Reciclagem de esqueletos
carbonados entre musculo e
figado
-Ala no musculo → GNG
- transaminase, músculo
2 piruvato + alfa-AA –> 2 ALANINA + alfa cetoA
alatina pelo sangue para fígado
2 alanina –> 2 piruvato (-> GNG) ou –> NH2 -(+4 ATP)-> ureia (desaminação, ciclo da ureia)
Outros metabolitos GNG
ESTUDAR ESQUEMA!!
• dos 20 AAs presentes nas proteínas, só a Lys e a Leu não fornecem C para a síntese de glucose (o seu catabolismo origina acetilCoA)
Utilização do glicerol
•obtido por mobilização dos
triacilgliceróis: lipase
(TAC + 3H2O –> glicerol + ácidos gordos+ 3H+)
- Glicerol cinase
(glicerol –> 3P de glicerol) - P Glicerol desidrogenase
(3P de glicerol –> P de dihidroxiacetona)
NO FÍGADO:
Glicerol
-glic-> piruvato
-GNG-> glucose
NOUTROS TECIDOS:
Ácidos gordos
-oxidação ác gordos-> Acetil-CoA -CAC-> CO2+H2O
Ác gordos não atravessam barreira crânio-encefálica! cérebro só glucose, ou ác gordos–> corpos católicos
