P.E - Gliconeogênese

(1)

1. Que reação a glicose sofre ao entrar em uma célula? Verificar a diferença entre a enzima que catalisa esta reação no fígado e pâncreas e a que catalisa a reação em outros tecidos, quanto à inibição alostérica.

Enzima Ocorrência Km Efetor alostérico

Hexoquinase I, II, III Maioria dos tecidos de mamíferos 0,01 – 0,1 mM Glicose 6-fosfato (-) Glicoquinase (Hexoquinase IV) Fígado 5 mM

(2)

P.E - Gliconeogênese

2. Alguns “tecidos” e células só utilizam glicose como fonte de energia: tecido nervoso central (120 g/dia) e hemácia (36 g/dia). Outros tecidos ou células têm poucas mitocôndrias e também dependem de glicose: músculos brancos, medula renal, cristalino, córnea e retina, testículos.

(3)

3. É possível converter lactato em glicose por uma via metabólica chamada gliconeogênese. Como é possível esta transformação se há reações irreversíveis na glicólise? Todos os tecidos operam esta conversão? Que outros compostos podem ser convertidos em glicose pela gliconeogênese?

(4)

P.E - Gliconeogênese

3. É possível converter lactato em glicose por uma via metabólica

chamada gliconeogênese. Como é possível esta transformação se há reações irreversíveis na glicólise? Todos os tecidos operam esta conversão? Que outros compostos podem ser convertidos em glicose pela gliconeogênese?

1 2 3

Piruvato (mit) + CO2 + H2O + ATP Oxaloacetato + ADP + Pi + H+ (mit)

Oxaloacetato (Mit) Oxaloacetato (Cit)

Oxaloacetato + GTP Fosfoenolpiruvato + GDP + CO₂

Piruvato Carboxilase

Translocase

(5)

3. É possível converter lactato em glicose por uma via metabólica chamada gliconeogênese. Como é possível esta transformação se há reações irreversíveis na glicólise? Todos os tecidos operam esta conversão? Que outros compostos podem ser convertidos em glicose pela gliconeogênese?

1 2

Frutose 1,6-bisfosfatase

Glicose 6-fosfatase

2) Frutose 1,6 bisfosfato + H₂O Frutose 6-fosfato

(6)

P.E - Gliconeogênese

4. Mostrar a sequência de reações que permite a conversão de piruvato em glicose. Comparar as reações irreversíveis da glicólise com as reações que as substituem quanto aos reagentes, produtos e enzimas.

1) Lactato + NAD+ _{Piruvato (citossol) + NADH + ADP + Pi + 2 H+}

Translocase

Piruvato (citossol) Piruvato (mitocôndria)

2A) Piruvato (mit) + CO₂ + H₂O + ATP Oxaloacetato + ADP + P_i + H+ _(mit)

Oxaloacetato (Mit) Oxaloacetato (Cit)

2B) Oxaloacetato + GTP Fosfoenolpiruvato + GDP + CO₂ 3) Fosfoenol-piruvato + H₂O 2-Fosfoglicerato Lactato desidrogenase Piruvato Carboxilase Translocase Translocase Fosfoenolpiruvato-carboxiquinase Enolase

(7)

4) 2-Fosfoglicerato 3-Fosfoglicerato

5) 3-Fosfoglicerato + ATP 1,3-bisfosfoglicerato+ ADP

6) 1,3-bisfosfoglicerato + NADH + H+ _{Gliceraldeido-3P + Pi + NAD}+

7) Gliceraldeido 3-P dihidroxiacetona-P

8) Di-Hidroxiacetona-P + Gliceraldeido 3P Frutose-1,6-bisfosfato

9) Frutose-1,6-bisfosfato + H₂O Frutose 6-fosfato + P_i

10) Frutose 6-fosfato Glicose 6-fosfato

11) Glicose-6P + H₂O ´ Glicose + P_i Fosfoglicerato mutase Gliceraldeído – 3P desidrogenase 3-fosfoglicerato quinase Triose-fosfato isomerase Aldolase Frutose 1,6-Bisfosfatase Fosfoglicoisomerase Glicose-6-fosfatase

(8)

P.E - Gliconeogênese

Fosfoenolpiruvato

_Piruvato

ADP ATP

Oxaloacetato

Piruvato Quinase _Piruvato Carboxilase Fosfoenolpiruvato Carboxiquinase ATP ADP GTP GDP HCO₃ Glicólise Gliconeogênese CO₂ 1° Ponto de Contorno

(9)

(10)

P.E - Gliconeogênese

2° Ponto de Contorno

Frutose 6-Fosfato

Frutose

1,6-Bisfosfato

ADP ATP Fosfofrutoquinase 1 (PFK-1) Frutose 1,6-Bisfosfatase H₂O P_i Glicólise Gliconeogênese

(11)

Glicose

Glicose 6-Fosfato

ADP ATP Hexoquinase Glicose-6-Fosfatase H₂O P_i Glicólise Gliconeogênese 3° Ponto de Contorno

(12)

P.E - Gliconeogênese

(13)

5. Qual é o saldo em ATP da conversão de piruvato em glicose? Comparando este saldo com o da conversão de glicose em piruvato, explicar a vantagem do processo.

Saldo Glicólise: P Pi H₂O NAD+ P P NAD+ P = PO₃2 -P C-O- P Glicose 6-fosfato Di-hidroxiacetona fosfato Gliceraldeído 3-fosfato 1,3 Bisfosfo glicerato Fosfoenol piruvato Piruvato 11 Frutose 1,6-bisfosfato 2-Fosfoglicerato Frutose 6-fosfato HO-CH₂ ATP ADP -O-CH₂ O CH₂-OH -O-CH₂ ATP ADP O -O-CH₂ CH₂ -O-H₂C-OH C=O H₂ C-O-HC=O HC-OH H₂C-O- 1 2 3 4 5 HC-OH H₂C-O- NADH ATP ADP 6 ₇ COO -HC-OH H₂C-O- H₂C-OH HC-O- P COO -CH₂ COO -ADP ATP CH₃ C=O COO -CH₃ HC-OH COO -NADH 8 9 10 -O-C=O P P P P P 3-Fosfoglicerato Glicose Lactato

(14)

P.E - Gliconeogênese

5. Qual é o saldo em ATP da conversão de piruvato em

glicose? Comparando este saldo com o da conversão de glicose em piruvato, explicar a vantagem do processo.

(2x)

Saldo Gliconeogênese

*

* Representa a transferência de grupos fosfato do ATP ou GTP a uma molécula aceptora.

(15)

6. 3-Mercaptopicolinato inibe a conversão de glicose 6-fosfato em glicose, mas não inibe a conversão de glicose em glicose 6-fosfato. Explicar.

Glicose

_{Glicose 6-Fosfato}

ADP ATP Hexoquinase Glicose-6-Fosfatase H₂O P_i Glicólise Gliconeogênese _{3-Mercaptopicolinato}

(16)

7. Mostrar as semelhanças e diferenças entre as reações catalisadas pela fosfofrutoquinase 1 e fosfofrutoquinase 2 e entre as catalisadas por frutose 1,6 bisfosfatase e frutose 2,6 bisfosfatase [Definição de fosfatase - página 26].

(17)

(18)

8. A concentração de frutose 2,6 bisfosfato nos hepatócitos varia com a disponibilidade da glicose: é pequena no jejum e alta após as refeições.

(19)

9. Efetuadores alostéricos (fígado): ler pag. 281 a 282.

Positivos Negativos

Fosfofrutoquinase 1 Frutose 2,6 bisfosfato ATP - Citrato Frutose 1,6 bisfosfatase Frutose 2,6 bisfosfato

(20)

10. Indicar a localização celular das enzimas da via glicolítica e da gliconeogênese.

Glicólise

• Citosol

Gliconeogênese

• Citosol →enzimas comuns à via glicolítica

• Retículo Endoplasmático → Glicose 6-fosfatase • Mitocôndria → piruvato carboxilase

(21)

11. Citar as vitaminas necessárias para as seguintes conversões:

a) glicose → lactato Coenzimas:

b) lactato → glicose Coenzimas:

(22)

P.E – Formação do Acetil-CoA

1. Por que a inibição da piruvato translocase provoca o

acúmulo de lactato?

Piruvato + NAD+ _{Lactato + NADH +H}+

(23)

2. Escrever a reação de formação de acetil-CoA a partir de piruvato e indicar: 2a. as 5 coenzimas necessárias;

2b. as vitaminas envolvidas; 2c. a sua localização celular.

(24)

P.E – Formação do Acetil-CoA

2. Escrever a reação de formação

de acetil-CoA a partir de piruvato e indicar:

2a. as 5 coenzimas necessárias; 2b. as vitaminas envolvidas;

(25)

2. Escrever a reação de formação de acetil-CoA a partir de piruvato e indicar: 2a. as 5 coenzimas necessárias;

2b. as vitaminas envolvidas;