Gliconeogênese. Gliconeogênese. Órgãos e gliconeogênese. Fontes de Glicose. Gliconeogênese. Gliconeogênese Metabolismo dos aminoácidos Ciclo da Uréia

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1 Gliconeogênese Metabolismo dos aminoácidos Ciclo da Uréia Gliconeogênese Alexandre Havt Gliconeogênese Fontes de Energia para as Células 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. Tecido Cérebro Hemácias e leucócitos Medula renal Retina Glicose Compostos Ácidos Graxos Corpos Cetônicos Mucosa intestinal Fígado Tecido adiposo Músculo esquelético e cardíaco Córtex renal Fontes de Glicose Órgãos e gliconeogênese Alimentação Glicogenólise Gliconeogênese Aminoácidos Exceto leucina e lisina Degradação endógena Lactato Músculos Células que não possuem mitocôndrias Glicerol Hidrólise de triacilgliceróis 1

2 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: Alanina Alanina aminotransferase Piruvato Piruvato fosfoenolpiruvato α-cetoglutarato Glutamato Frutose 1,6-bifosfato Glicose 6-fosfato glicose frutose 6-fosfato Lactato 2 NAD Lactato desidrogenase Piruvato 2 NADH 2 H Reação irreversível 1 Reação irreversível 2 Lactato Alanina Malato Piruvato Oxaloacetato Aspartato Piruvato carboxilase Aspartato Piruvato Mitocôndria CO 2 H 2 O ATP ADP Pi 2H Frutose 1,6-bifosfato à Frutose 6-fosfato Frutose 1,6-bifosfato H 2 O Frutose 1,6 bifosfatase Frutose 6-fosfato P i Fosfoenolpiruvato carboxiquinase GTP GDP CO 2 Oxaloacetato Malato Fosfoenolpiruvato Reação irreversível 3 Lactato enolase Glicose 6-fosfato à Glicose fosfogliceratomutase fosfogliceratoquinase Glicose 6-fosfato H 2 O Glicose 6-fosfatase Glicose P i Gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase aldolase fosfoglicoseisomerase 2

3 Balanço energético da Gliconeogênese Gliconeogênese 2 Piruvato 6 ATP 6 H 2 O 2 NADH Glicose 6 ADP 6 P i 2 NAD 2H Glicerol Gasto de 2 ATP s A degradação protéica ocorre habitualmente 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 Controle da gliconeogênese Piruvato à fosfoenolpiruvato Glicólise X Gliconeogênese Controle exercido nas vias irreversíveis Piruvato fosfoenolpiruvato Frutose 1,6-bifosfato frutose 6-fosfato Glicose 6-fosfato glicose Frutose 1,6-bifosfato à frutose 6-fosfato Glicose 6-fosfato à glicose 3

4 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 Hemoglobina Proteínas musculares Enzimas digestivas Proteínas das células do trato gastrointestinal Metabolismo dos aminoácidos Destino dos aminoácidos da dieta Metabolismo complexo Átomos de carbono Nitrogênio CARBOXILA COOH Intestino Fígado Veia Porta-hepática Dieta normal 60 a 100 g de proteína H 2 N AMINO Cα R CADEIA LATERAL H Síntese protéica hepática e outros tecidos Excesso protéico Síntese de glicose para ser armazenado Síntese de triacilgliceróis 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 gerar energia Nitrogênio uréia excretada pelos rins 4

5 Destino dos aminoácidos da dieta Destino do nitrogênio dos aminoácidos Transaminação Principal processo de remoção do nitrogênio dos aminoácidos α-cetoglutarato glutamato Exceto lisina e treonina Enzimas Transaminases ou aminotransferases Agem na degradação e síntese Remoção do Nitrogênio como Amônia Fontes de NH 4 para o Ciclo da Uréia Células do corpo e bactéria do intestino Nitrogênio dos aminoácidos Amônia (NH 3 ) Íon amônio (NH 4 ) ph fisiológico pk = 9,3 NH 4 NH 3 H Equilíbrio para formação de NH 4 NH 3 atravessa as membranas Liberado na urina para diminuir a acidez formando NH 4 Papel do Glutamato Papel da Alanina 5

6 Papel da Glutamina Ciclo da Uréia Principal função Converter amônio, produto tóxico formado na degradação dos aminoácidos, em uréia, com intuito de ser excretado pelos rins. Fontes de NH 4 para formar a uréia Degradação de aminoácidos Aspartato Ciclo da Uréia Controle do Ciclo da Uréia Quanto maior produção de NH 4 (substrato) maior velocidade do ciclo Estímulo das enzimas do ciclo Dieta rica em proteína Síntese de glicose para armazenamento Jejum prolongado 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 9 são essenciais Triptofano Treonina Fenilalanina Metionina Valina Isoleucina Histidina Leucina Lisina Aminoácidos não essenciais Fontes para outros compostos com nitrogênio Glicina porfirina e purina Glutamato 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

7 Síntese dos aminoácidos Síntese dos aminoácidos Os carbonos de 10 aminoácidos derivados da glicose Intermediários da glicólise Glicina Serina Alanina Cisteína Intermediários do ciclo do ácido cítrico α-cetoglutarato Glutamato Prolina Glutamina Arginina Oxaloacetato Aspartato Asparagina Degradação dos aminoácidos Destino dos carbonos dos aminoácidos Em geral, vias de degradação são diferentes das vias de biossíntese Permite controles independentes Via de geração de energia por NADH Oxidação direta Oxidação no ciclo do ácido cítrico Conversão em glicose Formação de corpos cetônicos Fígado é o único órgão que apresenta todas as ferramentas para a síntese e degradação dos aminoácidos Dependência do estado fisiológico Jejum Carbonos geram glicose, corpos cetônicos e CO 2 Alimentado Intermediários do metabolismo em triacilgliceróis e glicogênio Destino dos carbonos dos aminoácidos Glicogênicos e Cetogênicos Os carbonos da degradação geram CO 2 Compostos que produzem glicose no fígado Glicogênicos Glicogênicos e Cetogênicos Cetogênicos Piruvato α-cetoglutarato Succinil-CoA Fumarato Oxaloacetato Corpos cetônicos Glicogênicos Alanina Glutamato Arginina Glutamina Aspartato Histidina Asparagina Metionina Cisteína Prolina Glicina Serina Valina Fenilalanina Isoleucina Tirosina Treonina Triptofano Leucina Lisina Acetoacetato Acetil CoA Cetogênicos 7

8 Degradação dos aminoácidos Degradação dos aminoácidos 8

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