Metabolismo de Carboidratos

Transcrição

1 Metabolismo de Carboidratos Curso de Bioqímica para Saúde Coletiva- UFRJ Profa. Dra. Mônica Santos de Freitas 1

2 Carboidratos Três maiores classes de carboidratos Monossacarídeos- são carboidratos não polimerizados; Oligossacarídeos- são polimeros formados por até 10 monomeros de carboidratos; Polissacarídeos- são polimeros, muitas vezes ramificados, formados por mais de 10 monomeros de carboidratos

3 Monossacarídeos

4 Hexoses mais comuns

5 Aldoses e cetoses

6 Glicosaminoglicanos da matriz extracelular

7 Duas classes de proteoglicanas de membranas

8 Estrutura e função de alguns polissacarídeos

9 Caminhos de utilização da glicose

10 Glicólise - O termo glicólise vem do grego glykys (doce) e lysis (quebra); - A glicólise foi a primeira via metabólica a ser elucidada e é melhor compreendida; - A glicólise é quase que o caminho central no catabolismo de carboidratos;

11 Fermentação - Termo geral atribuído a degradação anaeróbica da glicose ou outros componentes orgânicos para produzir energia conservada como ATP;

12 Glicólise Molécula de 6 carbonos (Glicose) Molécula de 3 carbonos (Piruvato) Molécula de 3 carbonos (Piruvato)

13 Glicólise Reações que convertem glicose em piruvato Reação envolve pequena quantidade de energia Reação ocorre no citoplasma Reação não envolve oxigênio Lactato (anaeróbio) Glicose 2 piruvato Acetil-CoA

14 Metabolismo anaeróbio de piruvato Rendimento da reação: - 2 ATP / molécula de glicose; - 2 NADH são consumidos para a redução de 2 piruvatos a lactato; - reação é rápida e não requer oxigênio; Lactato pode ser transportado pelo sangue até o fígado e participar da gliconeogênese

15 Glicólise Etapa preparatória Quebra

16 Glicólise Etapa da recompensa (formação de ATP)

17 Destino do Piruvato - Em organismos ou tecidos aeróbicos, o piruvato pode ser oxidado para formar o grupo acetil da acetil-coenzima A. O grupo acetil, consequentemente pode ser oxidado completamente no ciclo do ácido cítrico. - O piruvato também pode ser reduzido a lactato, por meio da fermentação lática. Por exemplo, no caso em que a contração muscular é realizada em hipóxia. Alguns tecidos e células, convertem piruvato em lactato mesmo em condições aeróbicas; - O terceiro maior destino do piruvato é aquele que o conduz a formação de etanol, fermentação alcóolica

18 Destino do Piruvato

19 Efeito Pasteur Aumento do consumo de glicose (quase 10 vezes) em cultura de leveduras que foram modificadas de condições aeróbicas para anaeróbicas. Porque?

20 Glicólise - Quebra da glicose em 2 moléculas de piruvato; - Fosforilação do ADP para gerar ATP; - Transferência de íon hidreto para o NAD+, gerando o NADH;

21 Metabolismo anaeróbio de piruvato Solução: Produzir NAD+ pela produção de lactato (oxidado) (reduzido)

22 Formação de ATP acoplada a glicólise

23 Importância dos Intermediários fosforilados - Por não existirem transportadores para açucares fosforilados na membrana plasmática, os intermediários fosforilados da via glicolítica não podem deixar a célula; - A energia de ligação resultante da ligação do grupo fosfato do sítio ativo da enzima diminui a energia de ativação e aumenta a especificidade da reação;

24 Glicólise Ativação da glicose Fosforilação

25 Glicólise

26 Glicólise

27 Glicólise

28 Glicólise

29 Glicólise

30 Glicólise

31 Glicólise

32 Glicólise

33 Glicólise

34 Efeito da diabete tipo 1 no metabolismo de carboidratos e ácidos graxos no tecido adiposo

35 Câncer Como estaria a glicólise em um tecido com tumor sólido em relação a um tecido não cancerígeno?

36 Entrada de glicogênio no estágio preparatório da glicólise

37 Gliconeogênese O cérebro consome cerca de 120g de glicose por dia, que é mais do que metade de toda glicose estocada no fígado e músculo; Cérebro Eritrócitos Glicose Tecidos Embrionários Sistema Nervoso

38 Gliconeogênese - Gliconeogênese ocorre basicamente em todos os animais, fungos, planas e microorganismos; - As reações são basicamente as mesmas em todos os tecidos e espécies; - Nos mamíferos a gliconeogênese ocorre principalmente no fígado e em menor extensão no córtex renal;

39 Gliconeogênese