MC_7. Via das pentoses fosfato; 7.1. fase oxidativa e não-oxidativa; 7.2. regulação da glucose-6-fosfato desidrogenase; 7.3. favismo. Flashcards
Qual o objetivo da via das pentoses fosfato?
Tem o objetivo produzir pentoses fosfato, nomeadamente ribose-5-P e/ou NADPH necessária para a síntese de nucleótidos.
Explicita os processos da fase oxidativa da via das pentoses fosfato. Mencionando as suas fases e produtos todos.
A primeira fase é a fase oxidativa, inicialmente
temos a glucose-6-fosfato sendo a primeira
enzima a glucose-6P desidrogenase, sendo o
cofator o NADP+. Depois ocorre novamente uma oxidação e uma descarboxilação. A ribulose 5 fosfato é convertida em ribose 5 fosfato. Quando a via ocorre só para produzir NADPH estão envolvidas as enzimas transcetolase e transaldolase.
O que é a fase não oxidativa da via das pentoses fosfato. Para que serve?
Dependendo das necessidades das células, esta via poderá terminar a nível da ribose ou não. Isto é, se as células precisarem/estiverem a gastar ribose para a síntese dos nucleótidos ou destas coenzimas é obvio que a ribose vai sair da via/vai ser gasta. Mas se as células tiverem a utilizar a via das pentoses fosfato apenas com o objetivo de produzir NADPH e não estiverem a precisar tanto assim da ribose, vão reciclar os carbonos e esse reaproveitamento ocorre num conjunto de reações e esta fase é designada: fase não oxidativa da via das pentoses fosfato - fase de interconversão de pentoses-fosfato
O que são as enzimas transcetolases e transaldolases?
São enzimas que catalisam reações onde basicamente aquilo que acontece é interconversão de pentoses fosfato.
Transcetolase:
* catalisa a transferência de um fragmento com 2C de
uma cetose para uma aldose
* cofator: tiamina pirofosfato (TPP) [Tiamina = Vitamina B1]
Transaldolase:
* catalisa a transferência de um fragmento com 3C para o gliceraldeído-3-P.
Qual o balanço energético da via das pentoses fosfato?
Em termos de balanço na fase oxidativa e na fase não oxidativa, por cada 6 moléculas de Glucose-6-P que entram na via das pentoses fosfato, vão ocorrer 12 desidrogenações NADP+ (2 etapas sucessivas). Se a fase não oxidativa ocorrer a partir de 6 glucoses são regeneradas 5 Glucoses e ocorrem 6 descarboxilações na segunda etapa junto com a desidrogenação. Entram na via 36 C (6*6) cada glucose que entra sobre uma etapa de descarboxilação logo são libertados ao todo 6 carbonos, ficando 30 carbonos no final. Com os 30C é possível re-sintetizar 5 Glucoses.
Como é regulada a enzima chave da via das pentoses fosfato? E já agora qual é?
Só há uma etapa de regulação que é a primeira etapa pela glucose-seis-fosfato desidrogenase. Esta enzima é inibida por NADPH, visto que se houver NADPH suficiente nas células a via não é ativada. Além disto a enzima é ativada por desfosforilação (sinalização por insulina), após uma refeição, visto que os nutrientes precisam de um poder redutor (NADPH).
Em células cancerígenas a via das pentoses fosfato está muito ativa pois precisam de sintetizar
nucleótidos (ribose 5-fosfato) e NADPH para a síntese de esteróis para membranas. Assim, são
utilizados muitas vezes inibidores da via de pentoses fosfato.
Quais os problemas relacionados com a deficiência em GLU-6-P desidrogenase? Qual o nome comum dado a esta doença?
Favismo: Deficiência em glucose-6-fosfato desidrogenase origina anemias agudas, em
condições de stress oxidativo. Isto acontece com a acumulação de peróxido de hidrogénio. O
NADPH é usado para reduzir glutationa. Utiliza eletrões do NADPH para destruir espécies
reativas de oxigénio.
A deficiência em Glucose-6-fosfato desidrogenase (G6PDH) torna os eritrócitos muito sensíveis a condições que induzem stress oxidativo (por ex., exposição a fármacos ou substâncias que induzem a formação de peróxido de hidrogénio).
Explique o mecanismo molecular associado à hemólise desses eritrócitos.
A enzima glucose-6-fosfato desidrogenase é responsável pela conversão de glucose 6
fosfato em 6fosfogluconato, com a redução de NADP+ a NADPH.O NADPH é essencial pois é
usado como cofator da glutationa redutase que catalisa a reação de redução da glutationa
(GSSG) a duas moléculas de glutationa reduzidas (GH). Ao haver uma deficiência em G6PDH não
vamos ter NADPH para a glutationa redutase reduzir a glutationa. A glutationa na forma oxidada (GH) é importante pois é utilizada como cofator da glutationa peroxidase, que converte o
peróxido de hidrogénio em água, impedindo assim danos de natureza oxidativa. Além disto, a
eliminação do peróxido de hidrogénio também previne a formação de radicais hidroxilo pela
reação de Fenton, impedindo assim a oxidação de lípidos, proteínas e aa pelo radical.
A glutationa peroxidase também consegue converter os peróxidos lipídicos em álcoois
lípidos, de modo a que os peróxidos lipídicos não se degradem e danifiquem a integridade das membranas, sendo que os álcoois são muito mais estáveis.
Assim, nos eritrócitos, uma deficiência de G6PDH vai levar a uma deficiência de NADPH
que, por sua vez, vai limitar a redução da glutationa. Deste modo, como há menos glutationa oxidada, a atividade da enzima glutationa peroxidase vai ser afetada por não ter o seu cofator, e vai haver uma acumulação de peróxido de hidrogénio e oxidação de lípidos e formação de radicais hidroxilo pela reação de fenton que leva à formação de peróxidos lipídicos. Como estes peróxidos lipídicos são instáveis, fragmentam-se, destruindo a membrana celular levando à hemólise das células.
