metabolismo de carboidratos
TRANSCRIPT
Aula 11
André Luís Bacelar Silva BarreirosMarizeth Libório Barreiros
METABOLISMO DE CARBOIDRATOSMETA
Apresentar ao aluno as vias metabólicas da glicose e outros carboidratos.
OBJETIVOS������������� �������� �������
conhecer as principais vias metabólicas dos carboidratos.
PRÉ-REQUISITOSAula 01 de carboidratos, aula 06 enzimas e 07 coenzimas. Química orgânica I e II.
252
Química de Biomoléculas
INTRODUÇÃO
Olá aluno, na primeira aula você foi apresentado aos carboidratos. Você aprendeu sobre as suas estruturas e propriedades e as suas reações. Hoje vamos aprender sobre as reações que eles sofrem nos organismos vivos.
������������� ����������������
METABOLISMO
�������� ����������������������������� ��������������!��-junto de reações orgânicas que os organismos vivos realizam para obter energia e para sintetizar as substâncias de que necessitam”. Como podem ver, iremos então estudar reações orgânicas. O metabolismo pode ser divi-������������ �"��#���!� ��������������������������������"�$���"����%�������������������"���������&����'������������������� �(����������������"�$�����"�� ������������������"���������� ���������)
���� �������������������������� ��������������������"���������*����������������������������*�������"*��������������������+���������$�������������"�� *����������������������������+�����)�'"/�������� ��� ��������� ��������������������� ��������"*�������������+����������������� ������� ������������"�/$����������)�0��������� �1��� ���-lismos convergem para o !��������2�����!* ����, também denominado de !�������3���, onde a acetil-CoA é convertida em CO2 e H2O, e a energia �������5�������%�������'06��706��8'9:��;'9:2)�6���<�� ������ �"�����%��%���������$��� �5������ ������������5� �������'06������-(��������������������=;������>>?@>B)
;������@>�D�E��������!� ��������);�� #�FEGI!J��6)�K)�L�*��������M����)�NP)�J�)������)�Q)�6������6�� ���:�����Q@@R����")�QS��"�)�NNT)
253
Metabolismo de Carboidratos Aula 11CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
������������ ���"������������U������ �����������������������)�Da glicose os carboidratos podem ser estocados na forma de glicogênio nos animais, ou na forma de amido ou sacarose nas plantas. Quando o corpo ����� �����������������������5���������* �����������������������5� ������"���5� �)�6���<���"�� ������������������ �(��������"� ��������+���������*� ����+����������������"���5�������"� ����=;������QB)������ ����veremos que todos os demais carboidratos devem ser convertidos à glicose ou um dos intermediários da glicólise para que possam ser metabolisados.
GLICÓLISE
'�����/���������� ������������������)�8����������������R�������������������������5� �����������������������Y������������"���5� ����-���������������%�������'06��8'9:������ ���"������)�'�����/����pode ser dividida em duas etapas de 5 reações cada. A primeira etapa é ������������%���"�"��� /�������� ��� �"��'06�������������"����� �5���������������������������5� D�������������*��DYD%��%� ��=;������YB)�8�� �"������� ��������������%��������"�����������������*��DYD%��%� �������5� ������"���5� ����������������(��������%�������'06��8'9:�=;������NB)
;������@Q�D�9� ��������������);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SQ])
254
Química de Biomoléculas
;������@Y�D�;���"�"��� /�����������/���);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SQT)
255
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
A glicólise inicia com a fosforilação da glicose. Nesta etapa a enzima �$�������� � ���(�� ���� ��������� �� '06� "���� ���5� �� �� ������� ��������DRD%��%� ��=;������SB)�������������5��5����� ���������%*�������������$�������+������"���+�������"������!DR����%/�%���D_����'06)���'96��������"�������������)�J����������������`����� ����� �
;������@N�D�;������"�������������/���);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SQT)
256
Química de Biomoléculas
%�5��+5�������h7k�w�D�>R�]�xy{����������������������������$*�������enzima e do Mg2+, pois as cargas negativas dos grupos fosfato impediriam ���"��$�������������/<���������� � ����������%*�����=;������RB)�8� ��que todos os mecanismos envolvendo o ATO serão similares, não havendo a necessidade deles serem mostrados novamente.
;������@S�D�;��%�����������������);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SY>)
;������@R�D�������������%��%�����������������);�� #�FEGI!J��6)�K)�L�*��������M����)�NP)�J�)������)�Q)�6������6�� ���:�����Q@@R����")�Q]��"�)�SQN)
257
Metabolismo de Carboidratos Aula 118�� ������� ����� ��� ����/����� �� �(���� %��%�D�$��D���������
através de quatro reações sucessivas de catálise enzimática básica geral e +�����������"����5������5�������������DRD%��%� ����%�� ��DRD%��%� ��=;������]B)�'�"������� �"���������������5��5���� ����������-�*�����+�������7����������$������������������������������������������������ ������������DRD%��%� �)�J����������� �����*�����+�������7���remove o H��������*��������"���������+ ��+������%��������������������D�����)�G����*����+�������7���������:�+���������������������(�������������DRD%��%� ��"����%�� ��DRD%��%� ����"���<����������%����� ������������������������� ���=;�������B)
;������@]�D�I�����(�������������DRD%��%� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SYQ)
;������@��D�������������������(�������������DRD%��%� �);�� #�FEGI!J��6)�K)�L�*��������M����)�NP)�J�)������)�Q)�6������6�� ���:�����Q@@R����")�Q]��"�)�NYT)
258
Química de Biomoléculas
Na terceira reação da glicólise, a enzima fosfofrutoquinase catalisa a ����%�1����������%��%� �����'06�"�����������$�������!D>����%�� ��DRD%��%� ��� %�������� �� %�� ��D>�RD��%��%� �� =;������ TB)������������ ����+�����������;������R)
Na quarta reação da glicólise, a enzima aldolase catalise a reversão �� ���� ���������� ���/������ ���5� ���� �� %�� ��D>�RD��%��%� �� ����������*��DYD%��%� ���������$��� ���D%��%� ��=;������>@B)�������������5��5���� ���������%*������������*����������������������� U��������%�� ��D>�RD��%��%� ���%����������������������%% �"�� ����������(���)����������� ��� �U�����%����� ���� �"������� �����5��5�����" �������������1������������$�������!DN���5����������5��������������!YD!N�revertendo a condensação aldólica e liberando o primeiro produto, o ��������*��DYD%��%� �)����������������� ��� �� ����(��%����������5������������%% �"�� ���������������������� �����������(����������������������$��� ���D%��%� ��=;������>>B)
;������@T�D�;��%�����������%�� ��DRD%��%� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SYQ)
;������>@�D�L��������%�� ��D>�RD��%��%� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SYY)
259
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
8������ ��������������/�������� �������%���"�"��� /�������������$-��� ���D%��%� ����������(��������������*��DYD%��%� ��=;������>QB��������������� ��+����� ��� ��� ������(���� ��� ������DRD%��%� �� �� %�� ��DRD%��%� ��=;�������B)�'���%��������������������� �"���"������� ��-tura já se encontra aberta, não havendo a necessidade de quebra da ligação hemiacetal e nem da formação da ligação hemicetal.
;������>>�D����������������������%�� ��D>�RD��%��%� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SYN)
260
Química de Biomoléculas
ATIVIDADES
6��"������������������� ������(�������������$��� ���D%��%� �� ����������*��DYD%��%� �#
COMENTÁRIO SOBRE AS ATIVIDADES
�� ��*���� �+����� �� �����+����� ��� �* ��� � �5�� ��� �(���� ��" ������������1�����D������*�������!D>�%���������������)���������captura então o hidrogênio ácido de volta, só que na posição C-2 ������(�������������� ����"�������*��)
8���$ ��������������/����� ���������%������"�����)�' ������-�� ����� ����������������������'06�"�������5� ��������������������������������������*��DYD%��%� �)�'��������������������5�������������5� ��� ������� ����)�'��(������������*��DYD%��%� �D�����������utiliza o NAD+�"�����$���������������*��DYD%��%� ��������"�������������������� ��� %��%� �� �����M������ ������� �� >�YD��%��%������� �� =;������>YB)�I�������� ������"�����*�����%������ ���������%*�����������"�� ����=D�:B��������*������!����%�����������tio-hemiacetal e se ligando a enzima. Em seguida o NAD+���" ������������1�������!D>������� �������*�����+�������" ������������1������������$��������5� ������tio-hemiacetal em tio-éster e liberando uma molécula de NADH. A carbonila
;������>Q�D�I�����(�������������$��� ���);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SYS)
261
Metabolismo de Carboidratos Aula 11� �����%��� ���������%*��������%��%� �������M��������������� � �������*����������%*���������������>�YD��%��%������� ���������������(����=;������>NB)
;������>Y�D��$�����������������*��DYD%��%� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SYS)
;������>N�D��������������$�����������������*��DYD%��%� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SYR)
262
Química de Biomoléculas
8���� ���� �"���������/����������"��%��%��������>�YD��%��%������� ���� ����%�����"�������������������'96�"����(����%��%������� �D��������%��������'06��YD%��%������� ��=;������>SB)����������������+�������todas as fosforilações, mas dessa vez o sentido energeticamente favorável ���� ����%�1��������%��%� ��"������'96)
ATIVIDADES
6��"����������������������5��������>�YD��%��%������� ����YD%��%�-������ �#
COMENTÁRIO SOBRE AS ATIVIDADES
Como a ligação fosfo-éster é muito energética, a reação é favorável "������ ����%�1��������%��%� ��"������'96)�'��(����� �����(�����cargas negativas do grupo fosfato, juntamente com seu cofator Mg2+. ������/<�����+�����$��1����������"����%��%� �����'96������� ����������"����������������+���YD%��%������� �)
Na oitava etapa da glicólise a enzima fosfoglicerato-mutase catalisa a ������(�������YD%��%������� ����QD%��%������� ��=;������>RB)�I������-�� ������"��%��%������� ����%��������:���"�����������$������!DQ����YD%��%������� ���%����������������Q�YD��%��%������� �)������"��%��%�������� ��� ����%��������!DY�"�������������*������:���"����(�������2-fosfoglicerato e regenerando a enzima. O Mg2+�$���"�"��%������ ����� ���������� ����(������������������ �5�������%��%� ���=;������>]B)
;������>S�D�0����%�1�����������"��%��%� �����>�YD��%��%������� ��"������'96);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SYR)
263
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
;������>R�D�I�����(�������YD%��%������� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SY])
;������>]�D�������������������(�������YD%��%������� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SY])
264
Química de Biomoléculas
Na nona etapa da glicólise a enzima enolase desidrata o 2-fosfoglicerato, %����������%��%����"���5� ��=;������>�B)�G����*������������" ������:�����������!DQ������������������� �����(����"��������*������2+. Em ���������7���%����� ������*������+����"��������� +����+������%����������%��%����"���5� ��=;������>TB)
Na décima e última etapa da glicólise o fosfoenolpiruvato transfere ���%��%� ��"������'96������������������"���5� ����� �� ����(��"����"���5� �������������������'06�=;������Q@B)
;������>��D�9����� �������QD%��%������� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SY�)
;������>T�D������������������� �������QD%��%������� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�Q>Y)
265
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
F������<�������7���/���#
7��������Q'06���Q8'9+���N'96���Q6����Q6���5� ����Q'96���Q8'9:�+ 2H+���N'06���Q:2O
F������`+����"��<�����#
Glicose + 2NAD+���Q'96���Q6����Q6���5� ����Q8'9:���Q:+���Q'06�+ 2H2O
!����"�������� �����+�������������� �����������/������Q'06)�Além disso, os elétrons conservados na forma de NADH serão utilizados ���%��%���������$��� �5��"���������5������'96���'06)
;������Q@�D�0����%�1��������%��%� �����%��%����"���5� ��"������'96);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SY�)
266
Química de Biomoléculas
ENTRADA DE OUTROS CARBOIDRATOS NA GLICÓLISE
'�5��� ������* ���� �� ����(�� ��� ����������� ��������� ���� `+� ��� ��glicose é de longe o carboidrato mais abundante. Os outros carboidratos � ���"����������������"���� �� ����$��)�������� ����� ������ ������������������*����9D%�� ����9D����� ����9D������������������*���� ���������� �����������������"���������*�����������������1��������-�������5���������* ����=;������Q>B)
;������Q>�D�I���������� ������������� ������5���������* ���);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SNY)
267
Metabolismo de Carboidratos Aula 11���"���������*������������������`���������������������1���������
����������������������������������� U������"����(�����D�������"�-�� ��������5�������� ����"���"M���������������������������>�N)�'����������>�R���������<����������������������� � ���������������-vida apenas a glicose. Entretanto, os animais armazenam glicose na forma �� ������1���� ��� %*����� � ������� ���� ����� ����� ����� �� ��� "��� �������(���������)�L����������� �������������������"���������*����armazenados são quebrados e ao mesmo tempo fosforilados pela enzima fosforilase. Os animais possuem a glicogênio-fosforilase e as plantas a �����D%��%������)�'��������5� ����"���������*�����������D>D%��%� ��������� ����'06�=;������QQB)
;������QQ�D�E����"����5����"���%��%������);�� #��8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SNN)
268
Química de Biomoléculas
'�������D>D%��%� ����� ������5� ������������DRD%��%� ��"����(����%��%�������� ���=;������QYB)������������������������+���������-�����������%��%������� �D�� ���=;������>]B)
ATIVIDADES
6��"����� �� ��������� "���� �� ������(���� ��� ������D>D%��%� �� ��������DRD%��%� �#
COMENTÁRIO SOBRE AS ATIVIDADES
9�%�������+�������������(�������YD%��%������� ������������ ������*������:���%��%�������� ����%�����%��%� ��"�����������$�������!DR������������%����������������D>�ND��%��%� �)�J����������������:�����" ������%��%� ����������$������!D>�����������������DRD%��%� �)
�����������*�����������������������������*��������� ���"��-����� ���� �5�)� '� �(���� �$ ������ ������ �� �$ ����� ��� �� � ����� ��enzima maltase quebra a maltose, a sacarase quebra a sacarose, e trealase �������� ������������ �������������� ��)�6������������ ���M�������lactose não possuem a lactase, acumulando lactose no intestino sem ser absorvida, que serve de alimento para bactérias gerando gases, diarréia e desconforto abdominal. Essas pessoas devem evitar a ingestão de leite e ���5�����=;������QNB)
;������QY�D�I�����(�������������D>D%��%� �);�� #�9�������"����� ���������"��������!���������)
269
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
'"/�������������������������������*������ �����������5���������5�������������"���� �� � ������� ������������ ������*��)�'����������������������������������*������������������"����������$������5���������* ���)�'�%�� �����%��%��������"����(����%�� ����������������%�� ��D>D%��%� ��=;������QSB)�'�%�� ��D>D%��%� ����� ������������������"������������������������1� ���������������%�� ��D>�RD��%��%� ��=;������>>B���������������$��� ���D%��%� �����������*��)�6���<������������*�����%��%��������"����(���� �������������������������*��DYD%��%� ��=;������QSB)�������$������� ��%��������5���������* ���)
;������QN�D�L�����������������*���);�� #�9�������"����� ���������"��������!���������)
270
Química de Biomoléculas
A galactose é fosforilada pela enzima galactoquinase, gerando galactose->D%��%� �)��������� ������G96�=����������%��%� �B������ ����"�� ���������$����%��������G96D����� ��)�'��(����G96D������DND��������com a ajuda da coenzima NAD+��$������+��������!DN���� ��������������������� ���(����8'9:�"�������(���� ������!DN���5��� ���+����������� ����������5����������<����������!DN)�'�G96D�������������� �����������D>D%��%� �������������� �������� ������� ����������������=;������QRB)�'�������D>D%��%� ����������(������������DRD%��%� ���� ���������5���������* ����=;������QYB)
;������QS�D�J� ��������%�� ������5���������* ���);�� #�9�������"����� ���������"��������!���������)8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SNS)
271
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
;������QR�D�J� ������������� ������5���������* ���);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SNR)
272
Química de Biomoléculas
'���������%��%��������"����$���������������������DRD%��%� �)�'��(����%��%�D����D��������������(���������DRD%��%� ����%�� ��DRD%��%� ��=;������Q]B��"��������������������%��%�D�$��D��������=;�������B)
DESTINOS DO PIRUVATO
'��<�������5���������* ����� ����������������� ����������5� �������"���5� �)���"���5� ��� ���"��������� �1���� �������%�� ��=;������Q�B)�Em condições anaeróbicas alguns microorganismos e as nossas células ���������������������������$���������<��� �����(�����%���-tação láctica, onde o piruvato é convertido à lactato. Outros microorgan-ismos como as leveduras convertem o piruvato em etanol na fermentação ����/����)�;������ ��������������/���������"���5� �������5� �������� ��D���(���D'������ ���������������+������* �������������5� ����em CO2 e água.
;������Q]�D�J� �����������������5���������* ���);�� #�9�������"����� ���������"��������!���������)
273
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
;������Q��D�9� ��������"���5� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SY@)
274
Química de Biomoléculas
A fermentação láctica a enzima lactato-desidrogenase utiliza o NADH para reduzir o C-2 do piruvado de cetona para álcool, formando o lactato =;������QTB)
;������QT�D�;��� �����+� ���);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SN])
8��%��� ��������/��������(����"���5� �D�������$������ ���(����066�"���� ����%���� �� �� � ��"���� ���������1���� +������ %�������� ��- ���*�������������!�2. Em seguida a enzima álcool-desidrogenase utiliza ���8'9:�"�������(��������"�����*�����+�������%�������� ������8'9+ =;������Y@B)���������������066�%���5�� �������"* ���������(������5� �������=;������Y>B���������������������������8'9:�=;������YQB)
275
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
;������Y@�D�;��� ��������/����);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SN])
276
Química de Biomoléculas
;������Y>�D�������������"���5� �D�������$����);�� #�FEGI!J��6)�K)�L�*��������M����)�NP)�J�)������)�Q)�6������6�� ���:�����Q@@R����")�QS��"�)�NR>)
;������YQ�D�������������+�����D����������);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SN])
277
Metabolismo de Carboidratos Aula 11Em condições aeróbicas a enzima piruvato-desidrogenase utiliza
!�'�:��8'9+��066��;'9����"�� ��"�������5� ����"���5� ������ ��D!�'�=;������YYB)�I�������� ���066�����������"���5� ������������������������$������=;������YNB)�J������������ ����%�������"���� � ��"������ ��"�� �)��� ��"�� �� ����%������ � ��"������!�'�:������������� ����� ��<������%������������ ��D!�'�������������������"�� �)�6���<������������"�� ����������������"�� ��"���;'9�����;'9:2 é regenerado ��;'9�"���8'9+�=;������YSB)
;������YY�D�!��5��������"���5� ������ ��D!�');�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�R>R)
;������YN�D�������������066);�� #�FEGI!J��6)�K)�L�*��������M����)�NP)�J�)������)�Q)�6������6�� ���:�����Q@@R����")�QS��"�)�NR>�=����<����B)
278
Química de Biomoléculas
GLICONEOGÊNESE
Alguns tecidos do corpo utilizam apenas glicose como fonte de ener-����������������"�(����� �����(��������+�����������"*����)������������������������ �����5������� �/�� ���� � *������������������� ������������+����)�6����������� ����������<��������������"������%��������� �� ����+���� ��� �� ��� �*5�� �� ����� ����� �� ������� �������� � �����*��)�J������� ������ � ������ ������1���� ����(��������%*�����������������"������������������� � �� �����"�*�������``���"���������������"/��$��*�����%*������$ ���� ����� ������������1��������� ������������+������������������"����"�������*� ����� ������� �� "�� ��� ��"������������������������ ��������� ��)� I���� ��alcançado por uma rota do anabolismo de carboidratos denominada de ��������1���=;������YRB)
;������YS�D�������������"���5� �D����������);�� #�FEGI!J��6)�K)�L�*��������M����)�NP)�J�)������)�Q)�6������6�� ���:�����Q@@R����")�QS��"�)�NRY)
279
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
;������YR�D��7�������1��);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SSY)
280
Química de Biomoléculas
Na gliconeogênese, o piruvato é convertido à glicose, numa reversão das reações da glicólise. Como a maioria das reações de glicólise é rever-�*5�� �� ��"������%� �����"������������������������������5��)�'�� �"�������������/������� ���'06������������1��������5� �����"���hidrólise, liberando fosfato inorgânico, mas com perda da energia, são elas �����5�������������DRD%��%� ��"������������������5�������%�� ��D>�RD��%��%� ��"����%�� ��DRD%��%� �)�'����5��������>�YD��%��%������� ��"������������*��DYD%��%� ���������� ���������%��%� ����������5����������ainda gasta NADH que é convertido em NAD+.
6����� �����������"���*5�����5� ����"���5� ����� ��� ���%��-%����"���5� �)�6����%�(��� ���������������+���������� �"���������� ���������)�8��"����������(����"���5� �D�����$������ ���(������� �����'06�"����������������������� �����"���5� ���%���������$����� � �)�J� ����������`+�%���� �����������(�����=;������Y]B)�J�����������"����do CO2�����$����� � ��%�������������<��� �"�������� ���" ���������"��%��%� �����706��%��������796��%��%����"���5� ��=;������Y�B)
;������Y]�D�������������"���5� �D�����$����);�� #�FEGI!J��6)�K)�L�*��������M����)�NP)�J�)������)�Q)�6������6�� ���:�����Q@@R����")�QS��"�)�NRR�=����<����B)
281
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
Como podemos notar, a gliconeogênese consome muita energia. 8������/��������������������������"����(�Q'06��Q8'9:)�8�����-�����1����"����"����(�������������������������������� ���R'06��Q8'9:)�6�������� �5���������������/�����������������1�����situações de necessidade.
VIA DAS PENTOSES
O destino principal de glicose, como vimos até o momento é servir de %�� �����������������'06)�J� � �� ���������� �������"�����(������ ���(�����������DRD%��%� ��"������"���������"� ���D%��%� ������������ ���(���������*� �����98'��E8'��!�'�:��'06��;'9:2 e NADH. Essa �� ��� ��/�����������������5�������"� ����=;������YTB)
;������Y��D�������������6J6D�����$�������);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SSN)
282
Química de Biomoléculas
'�5��� ����"� ����"��� ��� ��5������ ������)�8�� %����$��� �5�� ��������DRD%��%� �����$������� ��������5� �����������DSD%��%� ���"�������� ���(�������������� �)�8��%��������$��� �5���������DSD%��%� ��������-5� ������������DRD%��%� ��"�����������������"����(��������)
8�� "������� �"�� ��� %��� �$��� �5�� �� �(���� ������DRD%��%� �D������������ ���(�����8'96+�"�����$������������$������������ ������������DRD%��%� ���������������%��������������������� �������RD%��%��������D�D��� ���)�'��(������� ������ ����� ������������/���������������� �������� �����%����������RD%��%�������� �)�'��(����RD%��%�������� �D�������-����� ���(���� ���8'96+�"�����$������������$������!DY���� ����������%�5�������������$����������D� �D+������%�����������������DSD%��%� �)�6����<����(�������(����%��%�"� ��D���������� ��������������(�������ribulose-5-fosfato em ribose-5-fosfato, num mecanismo análogo ao da ������(�������������DRD%��%� ����%�� ��DRD%��%� ��=;������N@B)
;������YT�D���������"� ���);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SS�)
283
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
8��%��������$��� �5�����5�������"� ��������"� ��������������������������DRD%��%� ��"�������"���������� �����(����)���"������������������ �� ������(���� �������DSD%��%� �� �� $������DSD%�� � �� �� ��������pela enzima ribulose-5-fosfato-epimerase. Em seguida ocorre uma série rearranjos, onde grupos de 2C são transferidos de uma cetose para uma ��������������$*�������066������(���� ����� ����������"�����Y!����� ����%������������� ���"����������������������$*��������(���� ������������=;������N>B)�'���������������������066�������������`+�foram discutidos e não serão repetidos.
'� ����%�1����� "��� ����� ����� �� ��� ���"�� �� Q!� ��� $������DSD%��%� ��"�����������DSD%��%� ��%���������������*��DYD%��%� ��������-" ����D]D%��%� �)�'� ����%�1�������������"����Y!�"��� ��������������� ���" ����D]D%��%� ��"��������������*��DYD%��%� �� %������� ���DND%��%� ���%�� ��DRD%��%� �)�6���<���� ����%�1��������������"����Q!�"��� ����� ��������$������DSD%��%� ��"�������� ���DND%��%� ��%���������������*��DYD%��%� �����%�� ��DRD%��%� �)�0��������"���� ���� �������5���������* ����=;������NQB)
;�������N@�D�;����$��� �5�����5�������"� ���);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SR@)
284
Química de Biomoléculas
;������N>�D�E�����`������%��������$��� �5�����5�������"� ���);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SR>)
285
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
����������+������* ����������������3���������� �"������������ ��������� �� ��������� ���� ��"*����� � "�� *���)� 8�� �� �� ��D!�'� �����5� ������!�Q��������������������5�������%�������Y8'9:��>�;'9:Q��>�706�=;������NYB)�
;������NQ�D�E�������%��������$��� �5�����5�������"� ���);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�SR>DSRQ)
286
Química de Biomoléculas
�����������+������* �����"�������� �� �"��)�8��"������� �"������������������������!����������� ��D!�'������������������ U���������$����� � ��� %�������� �� �� �� =;������ NNB)� �� ��������� �� �� ��������"��� �(���� �� �� �D��� ��)� I�������� � ��� ��*���� �� '�"� ��" ���� ��:� �D������*������ ��� �� ��D!�'�� �� ����(����� "���� �� %����� �/������%���������� *������� ��� �����(����"���:��)��� *������� ��������������/<����� �������������������� U���������$����� � ���������"�������������1����+��������:��)�6���<����� ��D�� ����������������������������!�'�:��"����(��������� �� ��=;������NSB)
;������NY�D�!��������+������* ����);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQ>)
287
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
8��������� �"��������������+������* ���������� �� ����������(������isocitrato, via cis-aconitato, numa reação catalisada pela enzima aconitase =;������NRB)�'������ ������ �������� ���%���D�$�%������ ��� �� ��������������� �������������+���)�!�����������������5��*5������������*�������*����������� �����"�������������������������)�'����������o isocitrato é consumido na etapa posterior, mais citrato será convertido a ����� �� ��=;������N]B)
;������NN�D�;������������ �� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQ@)
;������NS�D��������������� �� �D��� ��);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQY)
288
Química de Biomoléculas
�8�� ������ �"��������������+������* ������������� �� ��+��$������"���NAD+������������������$�������%�����������D� ���� ��� ��=;������N�B)�A enzima isocitrato-desidrogenase utiliza o NAD+�"�����$������������$�������+��������� �����"����(�������"�������8'9:)�J������������D� �D+�������%���������$�������%����� ����"������������� �����"�����2+ ����������(�����%�����������D� ���� ��� ��=;������NTB)
;������NR�D�;��������������� �� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQQ)
;������N]�D�!� ���%���D�$�%���������� ��);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQN)
289
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
;������N��D�;�����������D� ���� ��� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQY)
;������NT�D������������������ �� �D����������);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQS)
290
Química de Biomoléculas
8������ �� �"��������������+������* ���������D� ���� ��� ������5��� ��$������"���8'9+��� ��������"����(�����D� ���� ��� �D��������������%����������������$�������������������������!�'�:��%����������������D!�'��8'9:�=;������S@B)�������������� �����������1� ����������"���5� �D�����������=;������YSB)
8������ �� �"��������������+������* ����������������D!�'������5� ����a succinato, sendo que a energia da ligação tio-éster é conservada na forma ��706� =;������ S>B)� I�������� � ��!�'���� ��������D!�'� �� ���� � �*���por um grupo fosfato, formando a succinil-fosfato, com uma ligação de alta energia. A succinil-fosfato doa então seu grupo fosfato para uma His da enzima succinil-CoA-sintetase, originando um grupo fosfo-histidil e ������������������ �)�6���<�������"��%��%�D��� ���������(���� ����%����%��%� ��"������796�%��������706��������������(����=;������SQB)
;������S@�D�;������������������D!�');�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQY)
;������S>�D�;����������������� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQR)
291
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
8���$ �� �"��������������+������* ��������������� �����$��������%�-���� ��"����(����������� �D��������������������$*���������;'9��%��������;'9:Q�=;������SYB)���������������;'9�`+�%���� �����������"* ���������(����)
;������SQ�D���������������������D!�'D��� ��);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQR)
;������SY�D�;����������%����� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQ])
292
Química de Biomoléculas
8���� ���� �"��������������+������* ��������%����� ��������� ����"����(����%����� �D����� ����%���������D���� ��=;������SNB)�J������ �5����� ���� �"������D���� �����$������"����(�����D���� �D��������������������$*���������8'9+��%���������$����� � ���8'9:���������������������=;������SSB)���������������8'9+ já foi estudado.
;������SN�D�;�����������D���� �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQ�)
;������SS�D�;�����������$����� � �);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RQ�)
293
Metabolismo de Carboidratos Aula 11CONCLUSÃO
!����5��������� ���������������������� ��������"�$�������"���ser destrinchado em reações orgânicas relativamente simples. A glicólise e a via das pentoses podem ser revertidas de acordo com as necessidades ��������������� � �� ��������������+������* ����������5��*5�)�'"�������5� �������"�����������<��������������5� ��!�2 em carboidratos 5��������%� ����� � ����������������������������� �������"����)�6���<������������������5����������������+������* ��������%�������Y8'9:��;'9:2 �706�=;������SRB����������"�� ������ ����5� �������'06����%��%���������$��� �5�)
;������SR�D�!����5������������������������+������* ����);�� #�8J���8��9)��)��!�[���)��)�6����*"������F����*��������������)�SP)�J�)�'� ����6�� ��'����\�E���Q@>>)�6�)�RY@)
294
Química de Biomoléculas
RESUMO
Na aula de hoje estudamos o metabolismo dos carboidratos. Vimos ����������������������������5���������* ����"����"����(��������������-pender das necessidades do organismo ela pode ser sintetizada pela glico-���1��)�'"����������"���*5����� ��������"���5� �����%��� ����alcoólica, fermentação láctica e na respiração. Vimos também que a glicose "������� ���(��������*� ����"� �������5�������"� ������������������� ���(�����"����%��������98'��E8'��������������(����)�L���������pentoses não são mais necessárias elas podem ser recicladas novamente à �������"��������� �����(����)�6���<��� ������������������+������* ��������������� ����<��������5���� ��/����������5� ����� ��D!�'���!�2, �����5����������������%�������706��;'9:2��Y8'9:)
AUTO-AVALIAÇÃO
>D�J���5�� ��������������������/���#QD�J���5��������������� ��������������������/���#YD�J���5�������������� ��������%�� ������5���������* ���#ND�J���5�������������� ����������� ������5���������* ���#SD�J���5�������������� �����������������5���������* ���#RD�J���5���������������������1��#]D�J���5��������������� ������������������������1��#�D�J���5�������������%��� �����+� ���#TD�J���5��������������� ����������������%��� �����+� ���#>@D�J���5�������������%��� ��������/����#>>D�J���5��������������� ����������������%��� ��������/����#�>QD�J���5����������������5�������"���5� ������ ��D!�'#>YD�J���5��������������� �������������������5�������"���5� ������������ ��D!�'#>ND�J���5�������������%����$��� �5�����5�������"� ���#>SD�J���5��������������� ����������������%����$��� �5�����5��������������"� ���#>RD�J���5�������������%��������$��� �5�����5�������"� ���#>]D�J���5��������������� ����������������%��������$��� �5�����5�������������"� ���#>�D�J���5����������������������+������* ����#>TD�J���5��������������� �������������������������+������* ����#
295
Metabolismo de Carboidratos Aula 11
PRÓXIMA AULA
8��"�/$���������� ����������� ���������������"*����)�������como eles são degradados para produzir energia, e como nosso organismo "������ �(+D����"��������(���� �������<��� ��������)
REFERÊNCIAS
FEGI!J��6)�K)�Química Orgânica)�NP)�J�)�6������6�� ����:���������6�����\��6��Q@@R)����)�Q)�J:8I87JE��')��)&�8J���8��9)��)&�!�[���)��)�Princípios de Bio-química��NP)�J������J�� �������5����Q@@R����"* ����])�'�0E�J8I���)�;)��7JE8��E)��)��)�Bioquímica#�6�+ �����'��" ����)�' ���������6�����\��6��Q@@�)6'�I'��9)��)���'�6�'8��7)��)��3EI���7)��)��J87J���E)�7)�Química Orgânica Experimental#�0����������������"����)�QP)�J�)��F��x�����6�� ��'����D�E���Q@@T)�6J03��I!��� )���)�Bioquímica#'�����6�+ ����)�]P)�J�)�J�� ����G;6E��!��� ����\�6E��Q@@])�����'80����6)�!)��F�!3��6)��)�Manual Prático de Bioquímica. Ed. G��5��� +����� ���� ��I6'��6�� ��'����\�E���Q@@�)��7GJ���')I)�Química Orgânica#�'�+�������M�����L���� � �5���J�)�'����5���0��������)')�����)�>��Q��Y��>T]>)