gliconeogênese, ciclo de cori e via das pentoses

 É a via de biossíntese de Glicose a partir de Piruvato
(compostos aglicanos), obtido a partir de:
 - Lactato
- Aminoácidos
- Glicerol
* Ocorre principalmente no fígado, excepcionalmente,
ocorre no córtex renal. Rota essencial durante a fase de
jejum.
 Produz glicose para ser lançada na circulação,
mantendo a glicemia em níveis normais
* A síntese de glicose é importante, pois esta é a única
fonte de energia utilizada pelo cérebro, SN, eritrócitos,
testículos, tecidos embriônicos e medula renal
* A longo prazo, todos os tecidos também requerem
glicose para outras funções, tais como a síntese da
ribose dos nucleotídeos ou da porção carboidrato de
glicoproteínas. Logo, para sobreviverem os organismos
precisam ter mecanismos para manutenção dos níveis
sanguíneos de glicose.
 Quando a concentração de glicose circulante vinda da
alimentação diminui, o glicogênio hepático e muscular é
degradado fazendo com que a glicemia volte a valores
normais. Entretanto, o suprimento de glicose desses
reservatórios não é sempre suficiente; entre as refeições e
durante longos jejuns, ou após exercícios vigorosos, o
glicogênio é depletado (consumido), situação que
também ocorre quando há deficiência do suprimento de
glicose pela dieta ou por dificuldade na absorção pelas
células. Nessas situações, os organismos necessitam de um
método para sintetizar glicose a partir de precursores nãocarboidratos. Isso é realizado pela via chamada
gliconeogênese, a qual converte piruvato e compostos
relacionados de três e quatro carbonos em glicose.
 As modificações que ocorrem no metabolismo da glicose
durante a mudança do estado alimentado para o estado de
jejum são reguladas pelos hormônios insulina e glucagon.
 A insulina está elevada no estado alimentado e o glucagon
se eleva durante o jejum.
 A insulina estimula o transporte de glicose para certas
células (músculos e tecido adiposo) alterando também a
atividade de enzimas-chave que regulam o metabolismo,
estimulando o armazenamento de combustível.
 O glucagon contra-regula os efeitos da insulina,
estimulando a liberação dos combustíveis armazenados e a
conversão de lactato, aminoácidos e glicerol em glicose.
 1° etapa: A reação que era catalisada pela piruvato
quinase na glicólise passa a ser catalisada pela piruvato
carboxilase e pela fosfoenolpiruvato carboxiquinase.
 O piruvato é transformado em oxaloacetato pela piruvato
carboxilase. O oxaloacetato é convertido em
fosfoenolpiruvato pela fosfoenolpiruvato carboxiquinase.
O fosfoenolpiruvato é transformado em frutose-1,6bisfosfato por enzimas participantes na glicólise, que
catalisam reações reversíveis, podendo operar a via no
sentido inverso.
 2º etapa: Há a conversão da frutose-1,6-bisfosfato em
frutose-6-fosfato. Esta reação é catalisada pela frutose1,6- bisfosfatase.
 3º etapa: Nesta etapa faz-se a conversão de glicose-6fosfato em glicose. O grupo fosfato ligado ao carbono 6
da glicose-6-fosfato sofre hidrólise catalisada pela
glicose-6-fosfatase. O produto dessa reação é a glicose
não fosforilada que, assim, pode atravessar a
membrana plasmática.
 A enzima glicose-6-fosfatase só ocorre no fígado e rins.

2 Ácido pirúvico + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 6 H2O
Glicose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD + 2 H+
 As enzimas atuantes neste processo correspondem às
mesmas atuantes no processo glicolítico, com exceção
das de atividades irreversíveis, diante disto temos:
Envolvimento dos
elementos
GLICÓLISE
GLICONEOGÊNESE
Glicose
Glicose-6-fosfato
Hexoquinase
Glicose-6-fosfatase
Frutose-6-fosfato
Frutose-1,6 bisfosfato
Fosfofrutoquinase
Frutose-1-bisfosfatase
Fosfoenolpiruvato
Piruvto
Piruvatoquinase
Piruvato-carboxilase
 As três maiores fontes de carbono para a gliconeogênese em
humanos são: lactato, glicerol e aminoácidos, particularmente
alanina. .
 O lactato é produzido pela glicólise anaeróbica em tecidos como
músculo em exercício ou hemácias, assim como
por adipócitos durante o estado alimentado, sendo convertido
em piruvato pela enzima lactato-desidrogenase.
 Glicerol é liberado das reservas adiposas de triacilglicerol e entra
na rota gliconeogênica como diidroxiacetona fosfato(DHAP).
 Aminoácidos provém principalmente do tecido muscular, onde
podem ser obtidos pela degradação de proteína muscular. Todos
os aminoácidos, exceto a leucina e a lisina, podem originar
glicose ao serem metabolizados em piruvato ou oxaloacetato. A
alanina, principal aminoácido gliconeogênico, é produzida no
músculo a partir de outros aminoácidos e de glicose.
Dois ciclos importantes que dependem do processo de
gliconeogênese:
Ciclo de Cori ou via glicose-lactato-glicoseocorre no músculo esquelético e nas hemácias.
Consiste na oxidação de glicose em lactato, com
posterior transporte desse produto para o fígado. É
uma cooperação metabólica entre músculos e fígado.
 Com um trabalho muscular intenso, o músculo usa
o glicogênio de reserva como fonte de energia.
Durante um curto período de intenso esforço
físico, a distribuição de oxigênio aos tecidos
musculares pode não ser suficiente para
oxidar totalmente o piruvato. Nestes casos, a
glicose é convertida a piruvato e depois a lactato,
através da via da fermentação láctica, obtendo os
músculos ATP, sem recorrer ao oxigênio. Este
lactato acumula-se no tecido muscular e difundese posteriormente para a corrente sanguínea.
 Quando o esforço físico termina, o lactato é
convertido a glicose através da gliconeogênese, no
fígado. O indivíduo continua a ter uma respiração
acelerada por algum tempo: o O2 extra consumido
neste período promove a fosforilação oxidativa no
fígado e, consequentemente, uma produção
elevada de ATP.
 O ATP é necessário para a gliconeogênese,
formando-se então a glicose a partir do lactato, e
esta glicose é transportada de volta aos músculos
para armazenamento sob a forma de glicogênio.
 Estrutura química do lactato na sua forma ácida.
 O ciclo evita que o lactato se acumule na corrente
sanguínea, o que poderia provocar acidose láctica.
Embora o sangue se comporte como uma solução
tampão, o seu pH poderia diminuir (tornar-se-ia mais
ácido) com um excesso de lactato acumulado.
 O ciclo é muito importante para manter
a glicemia constante durante o período de elevada
atividade física.
- Obs.: Ao contrário do que muitos pensam não é o
acúmulo de lactato no músculo que causa dor e fadiga
muscular. Os músculos são capazes de manter a carga
de trabalho na presença de lactato se o pH for mantido
constante.
1. Quando ocorre o processo de neoglicogênese?
2. Quais as enzimas importantes neste processo?
3. Quando ocorre a ação do glucagon e qual a sua relação
com a insulina?
4.Como e porque ocorre o processo de fermentação
láctica?
5. Registre as dificuldades ainda persistentes por sua
pessoa sobre este assunto.
Ocorre somente no músculo esquelético.
 Consiste na oxidação da glicose em piruvato,
metabolização do piruvato em alanina(com intuito de
retirar NH3 tóxico ao músculo), transporte para o
fígado, onde será reconvertida em piruvato e o NH3
excretado como uréia.
 A Alanina atua como transportador dos íons amônio
produzidos no músculos para o fígado, pela aminação
do piruvato em alanina, o posterior transporte desta
para o fígado e a desaminação desta através da reação
com o alfa-cetoglutarato (transaminação), formam
como produtos o glutamato( que será usado no ciclo da
uréia) e o piruvato novamente.