Gliconeogênese Metabolismo dos aminoácidosCiclo da Uréia
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Gliconeogênese Metabolismo dos aminoácidos Ciclo da Uréia Gliconeogênese Alexandre Havt Gliconeogênese Definição Via anabólica que ocorre no fígado e, excepcionalmente no córtex renal, que é responsável pela síntese de glicose a partir de fontes que não são carboidratos: aminoácidos, lactato e glicerol. Fontes de Glicose Fontes de Energia para as Células Compostos Tecido Glicose Ácidos Graxos Corpos Cetônicos Cérebro + Hemácias e leucócitos + + Medula renal + Retina + Mucosa intestinal + Fígado + + Tecido adiposo + + Músculo esquelético e cardíaco + + + Córtex renal + + + Órgãos e gliconeogênese Alimentação Glicogenólise Gliconeogênese Aminoácidos Lactato Exceto leucina e lisina Degradação endógena Músculos Células que não possuem mitocôndrias Glicerol Hidrólise de triacilgliceróis 1 Gliconeogênese versus Glicólise Alanina e Lactato à Piruvato A gliconeogênese utiliza quase todas as enzimas da via oposta (glicólise) para a síntese de glicose com exceção paras as reações irreversíveis: Piruvato Frutose 1,6-bifosfato Glicose 6-fosfato Alanina fosfoenolpiruvato Piruvato Glutamato α-Cetoglutarato frutose 6-fosfato Lactato desidrogenase glicose Lactato + 2 Reação irreversível 1 Lactato Alanina aminotransferase Piruvato NAD+ Piruvato + 2 NADH+ + 2 H+ Reação irreversível 2 Mitocôndria Piruvato Frutose 1,6-bifosfato à Frutose 6-fosfato Alanina Malato Aspartato Oxaloacetato Fosfoenolpiruvato carboxiquinase CO2 + H2O + ATP Piruvato carboxilase ADP +Pi + 2H+ Aspartato Frutose 1,6-bifosfato + H2O Frutose 1,6 bifosfatase Frutose 6-fosfato + Pi Oxaloacetato GTP GDP + CO2 Malato Fosfoenolpiruvato Reação irreversível 3 Lactato enolase fosfogliceratomutase Glicose 6-fosfato à Glicose fosfogliceratoquinase Glicose 6-fosfato + H2O Glicose 6-fosfatase Gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase aldolase Glicose + Pi fosfoglicoseisomerase 2 Gliconeogênese Balanço energético da Gliconeogênese 2 Piruvato + 6 ATP + 6 H2O + 2 NADH Glicose + 6 ADP + 6 Pi + 2 NAD+ + 2H+ A degradação protéica ocorre habitualmente Glicerol Gasto de 2 ATP’s Manutenção da glicemia durante jejum noturno Reserva de carboidratos é pequena Mamíferos Ácidos graxos Glicose Acetil-CoA não se converte em piruvato Ácidos graxos de número ímpar de carbonos degradados Propionil CoA + Acetil CoA Sucinil-CoA Glicose Piruvato à fosfoenolpiruvato Controle da gliconeogênese Glicólise X Gliconeogênese Controle exercido nas vias irreversíveis Piruvato fosfoenolpiruvato Frutose 1,6-bifosfato Glicose 6-fosfato frutose 6-fosfato glicose Frutose 1,6-bifosfato à frutose 6-fosfato Glicose 6-fosfato à glicose 3 Renovação protéica Metabolismo de Aminoácidos e Ciclo da Uréia Fonte de aminoácidos celular Aminoácidos da dieta Degradação protéica celular Meia vida protéica Tempo onde 50% das proteínas sintetizadas serão degradadas Grande variação de meias vidas Proteínas de alta taxa de renovação Metabolismo dos aminoácidos Destino dos aminoácidos da dieta Metabolismo complexo CARBOXILA Átomos de carbono Nitrogênio Cα Intestino COOH H2N R Fígado Veia Porta-hepática Dieta normal 60 a 100 g de proteína Excesso protéico H AMINO Hemoglobina Proteínas musculares Enzimas digestivas Proteínas das células do trato gastrointestinal Síntese protéica hepática e outros tecidos Síntese de glicose para ser armazenado Síntese de triacilgliceróis CADEIA LATERAL Destino dos aminoácidos da dieta Destino dos aminoácidos da dieta Proteína muscular é clivada no jejum alimentar Parte é Parcialmente oxidados para gerar energia Parte é convertida em alanina e glutamina e liberadas Liberação na circulação Glutamina oxidada Linfócitos, intestino e rim Conversão de alguns carbonos e nitrogênio em alanina Alanina e outros aminoácidos são absorvidos pelo Fígado Carbonos glicose e corpos cetônicos Nitrogênio uréia gerar energia excretada pelos rins 4 Destino do nitrogênio dos aminoácidos Destino dos aminoácidos da dieta Transaminação Principal processo de remoção do nitrogênio dos aminoácidos α-cetoglutarato glutamato Exceto lisina e treonina Enzimas Remoção do Nitrogênio como Amônia Transaminases ou aminotransferases Agem na degradação e síntese Fontes de NH4+ para o Ciclo da Uréia Células do corpo e bactéria do intestino Nitrogênio dos aminoácidos Amônia (NH3) Íon amônio (NH4+) pK = 9,3 NH4+ NH3 + H+ pH fisiológico Equilíbrio para formação de NH4+ NH3 atravessa as membranas Liberado na urina para diminuir a acidez formando NH4+ Papel do Glutamato Papel da Alanina 5 Ciclo da Uréia Papel da Glutamina Principal função Converter amônio, produto tóxico formado na degradação dos aminoácidos, em uréia, com intuito de ser excretado pelos rins. Fontes de NH4+ para formar a uréia Degradação de aminoácidos Aspartato Ciclo da Uréia Controle do Ciclo da Uréia Quanto maior produção de NH4+ (substrato) maior velocidade do ciclo Estímulo das enzimas do ciclo Dieta rica em proteína Jejum prolongado Síntese de glicose para armazenamento Degradação protéica para suprir gliconeogênese Menor degradação se o cérebro começa a usar corpos cetônicos Ciclo da Uréia Síntese dos aminoácidos Síntese dos aminoácidos Dentre os 20 aminoácidos comuns 11 não essenciais sintetizados Glicina Serina Cisteína Alanina Asparagina Aspartato Tirosina Glutamina Glutamato Prolina Arginina Aminoácidos não essenciais 9 são essenciais Triptofano Treonina Fenilalanina Metionina Valina Isoleucina Histidina Leucina Lisina Fontes para outros compostos com nitrogênio Glicina Glutamato porfirina e purina síntese de neurotransmissores purina Aspartato síntese de purinas e pirimidinas 9 são sintetizados por glicose + fonte de nitrogênio 2 requerem aminoácidos essenciais Cisteína requer metionina Tirosina requer fenilalanina 6 Síntese dos aminoácidos Síntese dos aminoácidos Os carbonos de 10 aminoácidos derivados da glicose Glicina Serina Alanina Cisteína Intermediários da glicólise Intermediários do ciclo do ácido cítrico α-cetoglutarato Oxaloacetato Glutamato Prolina Glutamina Arginina Aspartato Asparagina Degradação dos aminoácidos Em geral, vias de degradação são diferentes das Destino dos carbonos dos aminoácidos vias de biossíntese ferramentas para a síntese e degradação dos Permite controles independentes Via de geração de energia por aminoácidos NADH+ Oxidação direta Oxidação no ciclo do ácido cítrico Conversão em glicose Formação de corpos cetônicos Dependência do estado fisiológico Destino dos carbonos dos aminoácidos Fígado é o único órgão que apresenta todas as Jejum Carbonos geram glicose, corpos cetônicos e CO2 Alimentado Intermediários do metabolismo em triacilgliceróis e glicogênio Glicogênicos e Cetogênicos Os carbonos da degradação geram CO2 Compostos que produzem glicose no fígado Piruvato α-cetoglutarato Succinil-CoA Fumarato Oxaloacetato Glicogênicos Glicogênicos Corpos cetônicos Acetoacetato Acetil CoA Alanina Glutamato Arginina Glutamina Aspartato Histidina Asparagina Metionina Cisteína Prolina Glicina Serina Valina Glicogênicos e Cetogênicos Fenilalanina Isoleucina Tirosina Treonina Triptofano Cetogênicos Leucina Lisina Cetogênicos 7 Degradação dos aminoácidos Degradação dos aminoácidos 8
