Síntese de carboidratos - bioquimicametabolicafatec
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Faculdade de Tecnologia de Araçatuba Curso Superior de Tecnologia em Bioenergia Sucroalcooleira SÍNTESE DE CARBOIDRATOS Gliconeogênese Biossíntese de glicogênio, amido e sacarose Glicose sanguínea glicoproteínas glicogênio Síntese de carboidratos a partir de precursores simples Outros monossacarídeos sacarose amido dissacarídeos Glicose-6-fosfato energia Animais Plantas fosfoenolpiruvato CK piruvato lactato Aminoácidos glicogênicos glicerol Triacilgliceróis 3-fosfoglicerato Fixação CO2 Gliconeogênese • Definição: – Síntese de glicose a partir de precursores que não são hexoses • Ocorre em todos os animais, plantas, fungos e microrganismos – Animais superiores • Fígado e córtex renal – Produção de glicose para tecidos • Vegetais – Sementes germinativas • Glioxissomos – Produção de glicose » Síntese sacarose, polissacarídeos e derivados de hexoses. • Precursores da neoglicogênese – Animais • Lactato, piruvato, glicerol e aminoácidos glicogênicos, intermediários do ciclo de Krebs – Vegetais • Acetil-COA derivado da oxidação de ácidos graxos • Lipídeos estocados e proteínas – Microrganismos • Acetato, propionato e lactato Glicose 6-fosfatase Reações da neoglicogênese AMP e frutose 2,6 difosfato Frutose 1,6 difosfatase Glucagon e ATP Piruvato carboxilase Fosfoenolpiruvato carboxiquinase Acetil CoA PEP carboxiquinase • Caminhos alternativos para lactato e piruvato oxaloacetato Málico desidrogenase malato malato PEP PEP carboxiquinase oxaloacetato oxaloacetato Piruvato carboxilase piruvato Piruvato carboxilase piruvato mitocôndria citoplasma Piruvato piruvato Desidrogenase láctica Lactato Carboxilação do piruvato e transporte de oxaloacetato para o citosol Glicose Gliconeogênese Oxaloacetato Piruvato carboxilase Piruvato Piruvato desidrogenase Acetil-CoA Ciclo de Krebs Energia • Destinos alternativos do piruvato – Produção de glicose – Oxidação a acetil-CoA Ácido graxo Glioxossomo Produção de precursores da neoglicogênese em vegetais -oxidação – Sementes germinativas • Succinato – Produzido a partir de ácidos graxos estocados Acetil-CoA Citrato Oxaloacetato Ciclo do glioxalato Succinato Malato Glioxalato Acetil-CoA Isocitrato Mitocôndria Succinil-CoA -cetoglutarato isocitrato Succinato Ciclo do Ácido Cítrico Fumarato Malato Citrato oxaloacetato Oxaloacetato Citoplasma Fosfoenolpiruvato Gliconeogênese Frutose-6-fosfato Sacarose Glicose-6-fosfato • Produção da sacarose a partir do succinato em vegetais Síntese do glicogênio • Polímero ramificado de -D-glicose – Até mais de 100.000 glicoses – Ligações (1 4) e (1 6) – Compacta e ramificada • Microrganismos • Vertebrados – Fígado • 100g (~ 10% peso, em adulto bem alimentado) Ligações (1-4) – Músculo esquelético • ~ 400g (1-2% do peso do músculo em repouso) Ligações (1-6) Reações de síntese do glicogênio UDP-glicose (ADP-glicose - bactérias) Gliogênio sintase Extremidade não redutora Extremidade não redutora Glicogênio alongado Formação das ramificações do glicogênio Glicogênio sintase Enzima ramificadora O papel da glicogenina na glicogênese Regulação alostérica da síntese e da degradação do glicogênio Glicose 6-P e ATP Glicose 6-P Glicogênio Glicogênio glicogênio fosforilase sintase Glicose Ca2+ e AMP no músculo Glicose 1-P Síntese do amido • Polímero de D-glicose • Cloroplastos – Produto final da fotossíntese • Amiloblastos – Sementes, raízes e tuberculos? • Amilose: – Estrutura linear – Ligações (1 (1 6) 4) • Amilopectina: – Estrutura ramificada – Enzima ramificadora presente no cloroplasto – Ligações (1 6) ADP-glicose pirofosforilase Glicose 1-fosfato 3-fosfoglicerato Reações de síntese do amido ADP-glicose Amido sintase Extremidade não redutora Extremidade não redutora Amido alongado Síntese da sacarose • Sacarose – Forma de transporte de carbono nos vegetais • Síntese citoplasmática • Precursores UDP-glicose Frutose 6-fosfato Sacarose 6-fosfato sintase – Diidroxiacetona fosfato e gliceraldeído 3-fosfato • Exportados a partir do cloroplasto – Aldolase catalisa a condensação • Síntese é regulada e coordenada com a síntese do amido Sacarose 6-fosfato Sacarose 6-fosfato fosfatase sacarose Luz escuro 3-fosfoglicerato e diidroxiacetona-P Cloroplasto • Regulação da síntese da sacarose Frutose 2,6-bifosfato Citoplasma escuro escuro Sacarose Frutose 6-fosfato Frutose 1,6-bifosfato Glicólise Gliconeogênese Triose fosfato Síntese da lactose UDP-D-galactose N-Acetil-D-glicosamina D-galactosil-N-acetil-D-glicosamina Tecidos não lactantes Glicoproteína UDP-D-galactose Glândulas mamárias D-Glicose Lactose sintase D-Lactose Síntese de carboidratos através da fotossíntese • Organismos autotróficos • fototrópicos e quimiotróficos – CO2 única fonte de carbono • síntese de celulose, amido, lipídeos, proteínas, e outros componentes celulares – Fixação de CO2 Estágio 3 Regeneração do aceptor •Produção de energia Estágio 1 Fixação Ribulose 1,5-bifosfato •Síntese de amido ou outros CH Gliceraldeído 3-fosfato 3-Fosfoglicerato Estágio 2 Redução Ciclo de Calvin Estequiometria do Ciclo de Calvin Regulação da síntese de carboidratos nas plantas • Regulação das enzimas Bibliografia • Lehninger, A; Nelson, D.; Cox, M. Princípios de Bioquímica. Traduzido por Arnaldo A Simões, Wilson R. N. Lopes. 2ª ed., São Paulo: SARVIER, 2002 • Campbell, M. K. Bioquímica; traduzido por Henrique B. Ferreira et al. 3ª ed. Porto Alegre: Artes Médicas, 1997 • Champe, P.C.; Harvey, R.A; Ferier, D.R.Bioquímica Ilustrada, traduzido por Carla Dalmaz. 3ª ed., Porto Alegre: ARTMED, 2005. • Tortora, G. J.; Funke, B. R.; Case, C. L. Microbiologia, traduzido por Roberta M. Martins et al. 8ª ed., ARTMED, 2006. • Devlin, T.M. Manual de Bioquímica Química Clínica com Correlações Clínicas; traduzido por Yara M. Michelacci et al. 4ª ed, São Paulo: Edgard Blücher Ltda, 1997.
