Ciclo das Pentoses - IQ-USP

Aula 21.10.09
Via das pentoses-fosfato
Rota da hexose-monofosfato
Rota do fosfogliconato
Metabolismo de açúcares:
Visão geral
Glicogenólise
Galactose
Glicose
Glicogênese
Frutose
Glicólise
Ácido láctico
Gliconeogênese
Piruvato
Fermentação
ADP + Pi
ATP
Etanol
Acetil-CoA
Fosforilação
oxidativa
H+
Ciclo de
Krebs
H+
e-
Glicogênio
CO2
CO2
Via das
pentoses
Via das pentoses
ATP é a “moeda energética” das células.
A segunda “moeda energética” é o poder redutor (H e/ou e’).
Embora NADH e NADPH sejam quase idênticos em estrutura, eles possuem
funções diferentes (coenzimas derivadas da vitamina B3).
NADH usa a energia livre proveniente da oxidação de metabólitos para
sintetizar ATP (fosforilação oxidativa), enquanto NADPH usa a energia
para a biossíntese redutora de ácidos graxos e colesterol (entre outras).
Esta diferenciação é possível, porque as enzimas envolvidas nas etapas de
redução e oxidação são altamente específicas para suas coenzimas.
Células mantêm [NAD+] / [NADH] = 1000, para favorecer oxidação
metabólica e [NADP+] / [NADPH] = 0,1 para favorecer biossíntese
redutora.
NADPH é gerado pela oxidação de G6P, numa via glicolítica alternativa, a
via das pentoses fosfato.
Esta via é importante no fígado, glândulas mamárias e adrenais, eritrócitos.
Via das pentoses
 Fase oxidativa (ou de síntese) – hexose para pentose
O
O
O
+
+
NADP
NADPH
+
H
P O
P O
O
O
H2C
H2C
O
O
Glicose-6-fosfato
desidrogenase
O H
O
H
H
H
H
OH H
OH H
O
H
OH
OH
H
OH
H
OH
-D-glicose-6-P
OH
HO
OH
O
O
O P
O
6-P-D-gliconato
HO
OH
HO
O
OH
6-P-D-gliconato
O
O
O P
O
O
OH
HO
6-fosfogliconolactonase
6-P-D-gliconolactona
O
OH
H2 O
OH
NADP+
NADPH + H+
6-fosfog liconato
desidrogenase
HO
HO
CO2
O
HO
OH
O
O
O P
O
3-ceto-6-P-D-gliconato
6-fosfog liconato
desidrogenase
O
OH
HO
O O
P
O
O
D-ribulose-5-P
Via das pentoses
 Fase não oxidativa (ou de degradação) – pentose para hexose
O
D-ribose-5-P
Aldose
HO
HO
HO
ribose-P-5-epimerase
O O
P
O
O
O
D-gliceraldeído-3-P
OH
O
D-eritrose-4-P
O P
O
Aldose
O
TranstransCetolase
aldolase
HO
O O
P
O
O
+
transcetolase
O
O P
transaldolase
TransAldolase
HO
O
D-ribulose-5-P
HO
Cetose
O
OH
O O
P
O
O
D-xilulose-5-P
Cetose
Transcetolase + TPP (Vitamina B1)
HO
HO
O O
P
O
O
O
O
OH
OH
O
HO
D-sedoheptulose-7-P
Cetose
O
O
TransCetolase
O
ribulose-P-3-epimerase
OH
HO
O
OH
OH
O O
P
O
O
O
Aldose
1
OH
D-gliceraldeído-3-P
OH
Aldose
OH
O
O P O
O
D-frutose-6-P
Cetose
2
Via das pentoses – via não oxidativa
 6 pentoses fosfato (5
carbonos) se
transformam nas 5
hexoses fosfato (6
carbonos)
 hexoses fosfato podem
entrar de volta na fase
oxidativa para produzir
mais NADPH
Relação entre a
Glicólise e a Via
das pentoses
fosfato
Via é controlada pela
atividade da G6Pdesidrogenase.
Regulada pela [NADP+],
ou seja, disponibilidade
de substrato, e por
intermediários da
biossíntese de ácidos
graxos.
Quando a célula
consome NADPH,
aumenta [NADP+],
estimulando a via para
produzir NADPH.
Deficiência na via
geralmente é na G6PD.
Deficiência de G6PD
Glutationa é utilizada em eritrócitos para detoxificar a
célula de H2O2 e hidroperóxidos, que podem causar danos
à Hemoglobina, e degradar a membrana celular .
Deficiência de G6PD
A forma reduzida da Glutationa é regenerada pela ação de
NADPH.
• Eritrócitos em indivíduos com
deficiência da G6P são mais
sensíveis a estresse oxidativo.
• Esta deficiência, comum na
África, Ásia e região do
Mediterrâneo,
foi
detectada
através da anemia hemolítica
causada por Primaquina, uma
droga anti-malária.
Deficiência de G6PD
Primaquina estimula a formação de peróxidos, em um nível que células deficientes
não conseguem suprir NADPH suficiente.
Certos glicosídeos presentes em feijões de fava causam o mesmo efeito.
Estima-se que 400 milhões de pessoas possuam esta síndrome, representando a
deficiência enzimática mais comum mundialmente (na verdade ocorre um acúmulo
de mutações que levam a baixa atividade enzimática!).
A alta incidência desta deficiência nas regiões endêmicas de malária, mostra que estas
mutações podem conferir resistência ao parasita Plasmodium falciparum.