Carboidratos
Autor: francisco nunes | Publicado: 2016-10-20T16:02:00-07:00



CARBOIDRATOS



&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na natureza, apresentam
como fórmula geral: CnH2nOn, e&nbsp; são
moléculas que desempenham uma ampla variedade de funções, entre elas: 

&nbsp;-
Fonte de energia;

&nbsp;-
Reserva de energia;

&nbsp;-
Estrutural;

&nbsp;-
Matéria-prima para a biossíntese de outras biomoléculas.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
Na biosfera, há provavelmente mais carboidratos do que todas as outras matérias
orgânicas juntas, graças à grande abundância, no reino vegetal, de dois
polímeros da D-glucose, o amido e a celulose. O carboidrato é a única fonte de
energia aceita pelo cérebro, importante para o funcionamento do coração e de
todo sistema nervoso. O corpo armazena carboidratos em três lugares: fígado (300 a 400g), músculo
(glicogênio) e sangue (glicose). Os carboidratos evitam que nossos músculos
sejam digeridos para produção de energia, por isso se sua dieta for baixa em
carboidratos, o corpo faz canibalismo muscular.

São
classificados em monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e
polissacarídeos.



Monossacarídeos

Os
monossacarídeos geralmente têm sabor adocicado, de fórmula estrutural Cn(H2O)n.
Esse "n" pode variar de 3
 a 7 (trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses),
sendo os mais importantes as pentoses e hexoses. Não sofrem hidrólise : Glicose
- Frutose - Galactose - Manose

Os
monossacarídeos ou açúcares simples constituem as moléculas dos carboidratos,
as quais são relativamente pequenas, solúveis em água e não hidrolisáveis.



Pentoses:

-Ribose
C5H10O5 forma o RNA

-Desoxiribose
C5H10O4 forma o DNA

Pentoses
são monossacarídeos de 5 carbonos. Para os seres vivos, as pentoses mais
importantes são a ribose e a desoxirribose, que entram na composição química
dos ácidos nucleícos, os quais comandam e coordenam as funções celulares.



Hexoses:

-Glicose:
C6H12O6

-Frutose:
C6H12O6

-Galactose:
C6H12O6

Hexoses
são monossacarídeos de 6 carbonos, que obedecem à fórmula geral - CnH2n0n
(n=6). As hexoses mais importantes são a glicose, a frutose e a galactose,
principais fontes de energia para os seres vivos. Ricas em energia, as hexoses
constituem os principais combustíveis das células. São naturalmente
sintetizadas por fotossíntese, processo de absorção de energia da luz.



Oligossacarídeos

Grupamento
de dois a dez monossacarídeos através de ligação glicosídica. Os mais
importantes são os dissacarídios.



Dissacarídeos: 

Quando,
por hidrólise, produzem dois monossacarídeos. Exemplo de dissacarídios:
Maltose, sacarose, lactose.

Exemplo:

Sacarose
+ H2O → glicose + frutose

Maltose
+ H2O → glicose + glicose

Lactose
+ H2O → glicose + galactose





Polissacarídeos

Sofrem
hidrólise produzindo grande quantidade de monossacarídeos. Ocorrem no talo e
folhas vegetais e camada externa de revestimento de grãos e são insolúveis em
água.

Exemplo:
Celulose, Amido e Glicogênio

Os
polissacarídeos ou açúcares múltiplos são carboidratos formadas pela união de
mais de dez moléculas monossacarídeas, constituindo, assim, um polímero de
monossacarídeos, geralmente de hexoses. Ao contrário dos mono e dos
dissacarídeos, os polissacarídeos são insolúveis em água; não alteram, pois, o
equilíbrio osmótico das células e se prestam muito bem à função de
armazenamento ou reserva nutritiva. De acordo com a função que exercem os polissacarídeos
classificam-se em energéticos e estruturais. Polissacarídeos energéticos têm
função de reserva nutritiva. Os mais importantes são o amido e o glicogênio.



Amido: 

Principal
produto de reserva nutritiva vegetal , o amido é geralmente encontrado em órgão
de reserva nutritiva, como raízes do tipo tuberosa (mandioca, batata doce,
cará), caules do tipo tubérculo (batatinha), frutos e sementes. Constitui um
polímero de glicose (mais ou menos 1.400 unidades de glicose) com ligação
glicossídica.

O
amido constitui-se de dois tipos diferentes de polissacarídeos: a amilose com
cerca de 1.000 unidades de glicose numa longa cadeia não ramificada enrolada em
hélice e a amilopectina com cerca de 48 a 60 unidades de glicose dispostas em
cadeias mais curtas e ramificadas. Espiral helicoidal da amilose.



Glicogênio:

Polissacarídeo
de reserva nutritiva dos animais, o glicogênio é encontrado, principalmente,
nos músculos. Também é produto de reserva dos fungos. Constitui um polímero de
glicose (mais ou menos 30.000 resíduos de glicose) com ligação glicossídica e
várias ramificações.

Polissacarídeos
estruturais entram na formação de algumas estruturas do corpo dos seres vivos.
Os mais importantes são a celulose e a quitina.



Quitina: 

É&nbsp;um
polissacarídeo que possui nitrogênio em suas unidades de acetilglicosamina.
Constitui o exoesqueleto dos artrópodes e é também encontrada na parede celular
dos fungos. A quitina é um polímero de acetilglicosamina com ligações β.



Observação: Existem outros tipos de
polissacarídeos denominados hetropolissacarídeos que originam, por hidrólise,
vários tipos diferentes de monossacarídeos. Como, por exemplo, o ácido
hialurônico, condroitinsulfato e a heparina.
Título : Respiração Celular I: Glicólise 
Conteúdo :

&nbsp;GLICÓLISE



A
glicose é o principal substrato para as reações energéticas, sendo a glicólise
o principal processo de utilização energética da glicose, presente em todos os
seres vivos, desde a mais antiga e simples bactéria até o mais recente e
complexo organismo multicelular. A glicólise, entretanto, é um processo
essencialmente anaeróbico, com o metabolismo aeróbico produzindo quase vinte
vezes mais energia para os processos metabólicos intracelulares. Desta forma, o
Ciclo de Krebs e a Cadeia Respiratória (Cadeia Transportadora de elétrons
acoplada a Fosforilação Oxidativa) correspondem à seqüência natural do
metabolismo da glicose e dos demais compostos energéticos (ácidos graxos e
aminoácidos). A glicólise, também conhecida como via de Ebden-Meyerhof, é a
primeira via metabólica da molécula de glicose e outras hexoses. Todos os seres
vivos (a exceção dos vírus) realizam, invariavelmente, a glicólise seja em condições
de aerobiose ou de anaerobiose, com as enzimas glicolíticas presentes no
citoplasma.

A
glicólise é um processo anaeróbio onde se observa a transformação de uma
molécula de glicose em duas moléculas de piruvato e em condições de aerobiose,
o metabolismo da glicose prossegue com as demais vias produtoras de energia
(ciclo de Krebs e cadeia respiratória), mas somente se a célula possuir
mitocôndrias funcionais, uma vez que esses processos são todos
intramitocondriais.

A
glicólise ocorre em uma seqüência enzimática de 10 reações, divididas em duas
fases: a primeira fase corresponde até a formação de duas moléculas de
gliceraldeído-3-fosfato e caracteriza-se como uma fase de gasto energético de 2
ATPs nas duas fosforilações; a segunda fase compreende desde as duas moléculas
de gliceraldeído-3-fosfato até as duas moléculas de piruvato. Tal fase
caracteriza-se pela produção energética de 4 ATPs em reações oxidativas
enzimáticas independentes de oxigênio, utilizando o NADH como transportador de
hidrogênios da reação de desidrogenação. O rendimento energético líquido final
do metabolismo anaeróbio da glicose, portanto é de somente 2 ATPs.

Em
condições de aerobiose, porém, o piruvato não é reduzido e sim oxidado nas
mitocôndrias pelo complexo enzimático piruvato-desidrogenase (também chamado de
piruvato-descarboxilase) havendo a formação de acetil-CoA e a liberação de uma
molécula de CO2 por cada piruvato oxidado. É formado, também, um
NADH na reação de desidrogenação, indo para a cadeia respiratória, uma vez que
já está dentro das mitocôndrias. É importante observar que, havendo a oxidação
do piruvato, o NADH (produzido na glicólise) que seria utilizado para sua
redução, é poupado, possibilitando que os elétrons por ele transportados
penetrem nas mitocôndrias e sejam convertidos em ATP (na cadeia respiratória).

A
glicose tem seis átomos de carbono e sua divisão em duas moléculas de piruvato,
cada uma com três átomos de carbono, ocorre em uma seqüência de 10 passos e os
cinco primeiros deles constituem a fase preparatória. Nestas reações a glicose
é inicialmente fosforilada no grupo hidroxila em C-6. A D-glicose-6-fosfato
assim formada é convertida em D-frutose-6-fosfato, a qual é novamente
fosforilada, desta vem em C-1, para liberar D-frutose-1,6-bifosfato. O ATP é o
doador de fosfato nas duas fosforilações. 

A
seguir a frutose-1,6-bifosfato é quebrada para liberar duas moléculas com três
carbonos, a diidroxiacetona fosfato e o gliceraldeído-3-fosfato; este é o passo
em que ocorre a "lysis" que dá o nome ao processo. A diidroxiacetona
fosfato é isomerizada em
 uma Segunda molécula de gliceraldeído-3-fosfato, e com isso
termina a primeira fase da glicólise. Desta forma, duas moléculas de ATP
precisam ser investidas para ativar, ou iniciar, a molécula de glicose para a sua
quebra em duas partes com três carbonos; haverá, depois, um retorno positivo
para este investimento. Resumindo: na fase preparatória da glicólise a energia
do ATP é investida, aumentando o conteúdo de energia livre dos intermediários,
e as cadeias carbônicas de todas as hexoses metabolizadas são convertidas em um
produto comum, o gliceraldeído-3-fosfato.

O
ganho energético provém da fase de pagamento da glicólise. Cada molécula de
gliceraldeído-3-fosfato é oxidada e fosforilada por fosfato inorgânico (não
pelo ATP) para formar 1,3-bifosfoglicerato. A liberação de energia ocorre
quando as duas moléculas de 1,3-bifosfoglicerato são convertidas em duas
moléculas de piruvato. A maior parte dessa energia é conservada pela
fosforilação acoplada de quatro moléculas de ADP para ATP. O produto líquido
são duas moléculas de ATP por molécula de glicose empregada, uma vez que duas
moléculas de ATP são investidas na fase preparatória da glicólise. A energia
também é conservada na fase de pagamento na formação de duas moléculas de NADH
a cada molécula de glicose. 

Nas reações seqüenciais da
glicólise três tipos de transformações químicas são particularmente notáveis:
1. Degradação do esqueleto carbônico da glicose para produzir piruvato; 2.
Fosforilação de ADP a ATP pelos compostos de fosfato de alta energia formados
durante a glicólise; e 3. A
transferência de átomos de hidrogênio ou elétrons para o NAD+, formando NADH. O
destino do produto, o piruvato, depende do tipo de célula e das circunstâncias
metabólicas.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
A figura abaixo ilustra a processo:
Título : Respiração Celular II: Ciclo de Krebs 
Conteúdo :

O ciclo de Krebs, tricarboxílico ou
do ácido cítrico, corresponde a uma série de reações químicas que ocorrem na
vida da célula e seu metabolismo. Descoberto por Sir Hans Adolf Krebs
(1900-1981). O ciclo é executado na matriz da mitocôndria dos eucariotes e no
citoplasma dos procariotes. Trata-se de uma parte do metabolismo dos organismos
aeróbicos (utilizando oxigênio da respiração celular). O ciclo de Krebs é uma
rota anfibólica, ou seja, possui reações catabólicas e anabólicas, com a
finalidade de oxidar a acetil-CoA (acetil coenzima A), que se obtém da
degradação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos a duas moléculas de
CO2.

Este ciclo inicia-se quando o
piruvato que é sintetizado durante a glicólise é transformado em acetil CoA (coenzima A)
por ação da enzima piruvato desidrogenase. Este composto vai reagir com o
oxaloacetato que é um produto do ciclo anterior formando-se citrato. O citrato
vai dar origem a um composto de cinco carbonos, o alfa-cetoglutarato com
libertação de NADH, e de CO2. O alfa-cetoglutarato vai dar origem a outros
compostos de quatro carbonos com formação de GTP, FADH2 e NADH e oxaloacetato.
Após o ciclo de krebs ocorre outro processo denominado fosforilação oxidativa.

O ciclo do ácido cítrico começa com
o Acetil-CoA, transferindo seu grupo acetila de dois carbonos ao composto
receptor oxaloacetato, de quatro carbonos, formando um composto de seis
carbonos, o citrato.

O citrato então passa por uma série
de transformações químicas, perdendo dois grupos carboxila na forma de CO2. Os
carbonos liberados na forma de CO2 são oriundos do oxaloacetato, e não
diretamente do Acetil-CoA. Os carbonos doados pelo Acetil-CoA se tornam parte do
oxaloacetato após o primeiro passo do ciclo do ácido cítrico. A transformação
dos carbonos doados pelo Acetil-CoA em CO2 requer vários passos no ciclo de
Krebs. No entanto, por causa do papel do ácido cítrico no anabolismo (síntese
de substâncias orgânicas), ele pode não ser perdido já que muitas substâncias
intermediárias do ciclo também são usadas como precursoras para a biosíntese em
outras moléculas. A maior parte da energia disponível graças ao processo
oxidativo do ciclo é transferida por elétrons altamente energéticos que reduzem
o NAD+, tranformando-o em
 NADH. Para cada grupo acetila que entra no cliclo de Krebs,
três moléculas de NADH são produzidas (o equivalente a 2,5 ATPs). Elétrons
também são transferidos ao receptor Q, formando QH2. No final de cada ciclo, o
Oxoalocetato de quatro carbonos é regenerado, e o processo continua.



As principais etapas do ciclo de
Krebs:



1°: Oxalacetato(4 carbonos)
Citrato(6 carbonos)

O ácido acético proveniente das vias
de oxidaçao de glicídios, lipídios e proteínas, combinam-se com a coenzima a
formando o Acetil - CoA. A entrada deste composto no ciclo de Krebs ocorre pela
combinação do ácido acético com o oxalacetato presente na matriz mitocondrial.
Esta etapa resulta na formação do primeiro produto do ciclo de Krebs, o
citrato. O coenzima A, sai da reação como CoASH.



2°: Citrato (6 carbonos)
Isocitrato(6 carbonos)

O citrato sofre uma desidratação
originando o isocitrato. Esta etapa acontece para que a molécula de citrato
seja preparada para as reações de oxidação seguintes



3°: Isocitrato αcetoglutarato (5
carbonos)

Nesta reação há participaçao de NAD,
onde o isocitrato sofre uma descaborxilação e uma desidrogenação transformando
o NAD em NADH, liberando um CO2 e originando como produto o alfa-cetoglutarato



4°: αcetoglutarato Succinato (4
carbonos)

O α-cetoglutarato sofre uma
descarboxilação, liberando um CO2. Também ocorre uma desidrogenação com um NAD
originando um NADH, e o produto da reação acaba sendo o Succinato



5°: Succinato Succinil - CoA

O succinato combina-se imediatamente
com a coenzima A, originando um composto de potencial energético mais alto, o
succionil-Coa.



6°: Succinil-Coa Succinato

Nesta reação houve entrada de
GDP+Pi, e liberação de CoA-SH. O succinil-CoA libera grande quantidade de energia
quando perde a CoA, originando succinato. A energia liberada é aproveitada para
fazer a ligação do GDP com o Pi(fosfato inorgânico), formando o GTP, como o GTP
não é utilizado para realizar trabalho deve ser convertido em ATP, assim esta é
a única etapa do Ck que forma ATP.



7°: Succinato Fumarato

Nesta estapa entra FAD. O succinato
sofre oxidaçao através de uma desidrogenação originando fumarato e FADH2. O
FADH2 é formado apartir da redução do FAD.



8°: Fumarato Malato

O fumarato é hidratado formando
malato.



9°: Malato Oxalacetato

Nesta etapa entra NAD. O malato
sofre uma desidrogenacão originando NADH, a partir do NAD, e regenerando o
oxalacetato.



A influência do ciclo de Krebs no
processo da respiração celular começa com a glicólise, processo ocorrido no
citoplasma de uma célula, onde a glicose, obtida através dos alimentos
ingeridos, passa por uma série de dez reações químicas que culminam na formação
de duas moléculas de ácido pirúvico. É a partir desse ponto que começa a
participação do ciclo de Krebs na respiração propriamente dita.

O ciclo de Krebs ocorre dentro da
mitocôndria, logo as moléculas de ácido pirúvico têm que entrar nela. Esse
processo só ocorre quando há moléculas de oxigênio suficientes para cada
molécula de glicose; se há, na entrada do ácido pirúvico na mitocôndria faz com
que o oxigênio reaja com o ácido formando gás carbônico e libera os elétrons
dos átomos de hidrogênio presentes na fórmula da glicose. Esses elétrons são
transportados pelo NADH e o FADH, duas moléculas transportadoras. Os elétrons
então se responsabilizam pela união de mais um átomo de fósforo, com uma
molécula de adenosina difosfato(ADP) formando a adenosina trifosfato o famoso
ATP. Esta molécula de ATP então é que fornecerá a energia para a vida da célula
e o transporte ativo de substâncias pelo corpo.

Os compostos intermediários do ciclo
de Krebs podem ser utilizados como precursores em vias biossintéticas:
oxaloacetato e a-cetoglutarato vão formar respectivamente aspartato e
glutamato. A eventual retirada desses intermediários pode ser compensada por
reações que permitem restabelecer o seu nível. Entre essas reações, que são
chamadas de anapleróticas por serem reações de preenchimento, a mais importante
é a que leva à formação de oxaloacetato a partir do piruvato e que é catalisada
pela piruvato carboxilase. O oxaloacetato além de ser um intermediário do ciclo
de Krebs, participa também da gliconeogênese. A degradação de vários
aminoácidos também produz intermediários do ciclo de Krebs, funcionando como reações
anapleróticas adicionais.

ítulo : Respiração Celular III: Fosforilação Oxidativa acoplada à
Cadeira Transportadora de elétrons 
Conteúdo :

A fosforilação oxidativa é uma via
metabólica que utiliza energia libertada pela oxidação de nutrientes de forma a
produzir trifosfato de adenosina (ATP). O processo refere-se à fosforilação do
ADP em ATP, utilizando para isso a energia libertada nas reações de
oxidação-redução.

Durante a fosforilação oxidativa,
existe transferência de elétrons de moléculas doadoras (moléculas redutoras) a
moléculas recebedoras (moléculas oxidantes), numa reação de oxido-redução. As
transferências de elétrons constituem estas reações de oxido-redução, que se
processam com libertação de energia, biologicamente aproveitável para a biossíntese
de ATP. Em eucariontes, tais reações redox são feitas por cinco complexos
principais de proteínas mitocondriais. Ao conjunto de complexos protéicos
envolvidos nestas reações, dá-se o nome de cadeia transportadora de elétrons.

A energia derivada do transporte de
elétrons é convertida numa força motriz proteônica e é principalmente utilizada
para bombear prótons para o exterior da matriz mitocondrial. Este processo é
denominado quimiosmose e origina energia potencial sob a forma de um gradiente
de pH (ou seja, uma concentração diferente de prótons dentro e fora da
mitocôndria) e de potencial elétrico através da membrana. A energia é utilizada
quando ocorre um fluxo de prótons a favor do gradiente de concentração através
da enzima ATP sintase (ATP sintetase).

Embora a fosforilação oxidativa seja
uma parte vital do metabolismo, é um processo que produz espécies reativas de
oxigênio tais como o superóxido e o peróxido de hidrogênio, que induzem a
propagação de radicais livres, danificando componentes celulares (por exemplo,
oxidando proteínas e lípidios de membrana) e contribuindo para processos de
envelhecimento celular e patologias. Existem também diversos venenos e
medicamentos que têm como alvo as enzimas desta via metabólica, inibindo sua
atividade.

Diversos processos bioquímicos
catabólicos, tais como a glicólise, o ciclo dos ácidos tricarboxílicos e a
beta-oxidação, produzem a coenzima NADH. Esta coenzima contém elétrons que
possuem um alto potencial de transferência (correspondente a um potencial de
elétrons muito negativo). Ou seja, ao acontecer a oxidação do NADH, é libertada
grande quantidade de energia. No entanto, a célula não liberta esta energia de
uma só vez, pois tal reação poderia ser incontrolável. Os elétrons são então
removidos do NADH e transferidos para o dioxigênio (O2) através de
uma série de passos catalisados por diferentes enzimas, em que cada passo
liberta uma pequena quantidade de energia. Este conjunto de enzimas, designados
complexos I, II, III e IV, constitui a cadeia transportadora de elétrons e se
encontra na membrana interna da mitocôndria. As enzimas neste sistema de
transporte de elétrons utilizam a energia libertada na oxidação do NADH para
bombear prótons através da membrana interna da mitocôndria. Isto gera o acúmulo
de prótons no espaço intermembrana, originando um gradiente eletroquímico
através da membrana. A energia armazenada sob este potencial é então utilizada
pela ATP sintase para produzir ATP.
ítulo : Metabolismo do Glicogênio: Glicogênese
e Glicogenólise 
Conteúdo :

GLICOGÊNESE



A glicogênese corresponde ao
processo de síntese de glicogênio no fígado e músculos, no qual moléculas de
glicose são adicionadas à cadeia do glicogênio pré-existente. Este processo é
ativado pela insulina em resposta aos altos níveis de glicose sangüínea. O
primeiro passo envolve a síntese de glicose-1-fosfato e UTP:



Glicose 1-fosfato + UTP + H2O
→ UDP-glicose + 2 Pi



Essa reação é catalisada pela
UDP-glicose pirofosfatase. Essa reação seria reversível se não fosse pela
rápida hidrólise exergônica (o que implica a necessidade de água) do
pirofosfato a ortofosfato (catalisada pela pirofosfatase).

Na segunda reação, UDP-glicose é
transferida ao grupo hidroxila da cadeia de glicogênio existente, formado uma
ligação glicosídica α-1,4. Essa reação é catalisada pela glicogênio sintetase.
Essa enzima só consegue promover essa adição se a cadeia contiver no mínimo
quatro unidades. Assim, a proteína glicogenina é utilizada como uma
"molécula primária".

A enzima glicogênio sintetase é
ativada pela fosfoproteína fosfatase A. Essa enzima é ativada pela insulina.

A glicogênese ocorre inteiramente no
citosol (citoplasma) e corresponde ao processo de síntese de glicogênio. Para
tanto, são necessários um substrato (UDP-glicose), e as enzimas glicogenina
(responsável pela síntese do iniciador), a glicogênio sintase (responsável pelo
alongamento da cadeia) e uma enzima ramificadora (a qual criará ramificações).



O primeiro passo envolve a síntese
do iniciador (o 1° UDP-glicose): GLICOGENINA + o 1° UDP-Glicose. A formação da
UDP glicose, que é o precursor do glicogênio, ocorre através da fosforilação da
glicose (às custas de ATP) formando glicose-1-fosfato, unido-se a uma UTP, e
quem faz este processo todo é a UDP glicose pirofosforilase. Essa reação é
irreversível. Glicose + UTP + ATP → UDP-glicose + Ppi + ADP. 



Na segunda reação, a glicogênio
sintase entra em ação alongando entre 8 e 11 resíduos a cadeia de glicogênio.
Em seguida, ela se afasta, interrompendo a glicogênese. Essa enzima só consegue
promover essa adição se a cadeia contiver no mínimo quatro unidades (ligações
1-4). Assim, a proteína glicogenina é utilizada como uma "molécula
primária". 



Por fim, a enzima ramificadora
acelera a síntese e a degradação do glicogênio e cria extremidades livres com
maior solubilidade (metabolização) e também cria novos sítios para alongação
(sintase) e degradação (fosforilase). Ela transfere blocos de 5 à 8 resíduos,
rompendo uma cadeia já formada, criando uma nova extremidade ligando o
carbono1-6.




ítulo : Via das Pentoses-Fosfato 
Conteúdo :

VIA DAS PENTOSES-FOSFATO



A via das pentoses-fosfato, ou
simplesmente via das pentoses, é uma via alternativa de oxidação de
glicose-6-fosfato, que leva à produção de 4 compostos importantes, a
ribose-5-fosfato, NADPH, gliceraldeído-3-fosfato e a frutose-6-fosfato.

- A ribose-5-fosfato é a pentose
constituinte dos nucleotídeos, que vão compor os ácidos nucléicos (material
genético DNA e RNA), e de muitas coenzimas, como o ATP, NADH, FADH2 e coenzima
A.

- O NADPH atua como coenzima doadora
de hidrogênio em sínteses redutoras e em reações para proteção contra compostos
oxidantes.

- O gliceraldeído-3-fosfato e a
frutose-6-fosfato são moléculas intermediárias da via glicolítica (glicólise).

Na via das pentoses são produzidos
vários açúcares fosforilados, com um número variável de átomos de carbono. A
energia vinda da oxidação da glicose é armazenada sob a forma de NADPH e não de
ATP, como na glicólise.

A via das pentoses fosfato
compreende uma etapa inicial que é oxidativa, na qual a glicose-6-fosfato é
convertida a ribulose-5-fosfato e CO2 por duas oxidações
intercaladas por uma reação de hidrólise. Além disso, ocorre a conversão de
NADP a NADPH.

A etapa seguinte, que não é
oxidativa, vai transformar a ribulose-5-fosfato em ribose-5-fosfato pela ação
de uma isomerase. Esta pentose sofre em seguida conversões e gera açúcares
fosforilados com números variados de átomos de carbono. Todas as etapas
não-oxidativas são reversíveis, o que permite que haja interconversão entre os
diferentes açúcares. 

Assim como a glicólise, a via das
pentoses também ocorre no citosol; elas estão relacionadas por intermediários
comuns que são a glicose-6-fosfato, frutose-6-fosfato e o
gliceraldeído-3-fosfato. Esse compartilhamento de intermediários e a
interconversibilidade permite que esta seja uma via de desvio da glicólise
(conhecido como shunt das pentoses), ao mesmo tempo que é uma integração
entre várias vias metabólicas.



Regulação da via
das pentoses

A atividade da via das pentoses vai
variar de acordo com tecido, sendo mais intensa em tecidos que ativam ácidos
graxos constantemente, como é o caso do fígado e do tecido adiposo. As duas
desidrogenases que participam da via convertem NADP a NADPH e vão ser inibidas
competitivamente por NADPH.

A utilização da glicose-6-fosfato
pela via das pentoses ou pela glicólise vai depender das relações ATP/ADP e
NADPH/NADP existentes nas células.

Quando a relação ATP/ADP é baixa, a
glicose vai ser degradada pela via glicolítica, produzindo ATP; não vai ocorrer
a síntese de ácidos graxos e a relação NADPH/NADP é alta, inibindo a via das
pentoses. 

Mas se a relação ATP/ADP é alta, a
via glicolítica fica inibida e a síntese de ácidos graxos é favorecida,
consumindo NADPH e desinibindo as desidrogenases. 

Portanto quando a carga energética
das células é alta, o consumo de glicose-6-fosfato pela via das pentoses é
favorecida.

A via das pentoses é ativa quando as
taxas glicêmicas são altas; os níveis altos de insulina resultantes acarretam,
no tecido adiposo, aumento da permeabilidade à glicose e, no fígado, intensa
síntese de glicocinase. Essas duas condições propiciam a síntese de ácidos
graxos.
Título : Metabolismo de lipídeos: Lipogênese e Lipólise 
Conteúdo :

Lipogênese



Processo que ocorre preferencialmente
no tecido adiposo, ocorrendo também no tecido hepático, e que consiste na
síntese de ácidos graxos e triglicerídeos, que serão utilizados como reserva
energética.

Em uma hiperglicemia a insulina ativa
as vias hipoglicemiantes que são a glicólise, glicogênese e via das pentoses.
No caso do excesso de ATP, tanto o ciclo de Krebs quanto a cadeia respiratória
são bloqueados causando o acúmulo de acetil-coA dentro da mitocôndria, então o
mesmo sai para o citoplasma na forma de citrato e através da enzima citrato
liase no citoplasma celular volta a ser acetil-coA. É agora que começa a
síntese de ácido graxo, uma via hipoglicemiante, citoplasmática e anaeróbica,
tendo como molécula precursora o acetil-coA, proveniente, por exemplo, do
metabolismo dos carboidratos. Esta via tem como hormônio ativador a insulina e
como inibitório o glucagón.

A principal enzima do processo é a
acetil-coA carboxilase, a qual atua com o auxílio da biotina (vitamina que
carrega o CO2 agindo em conjunto com a acetil-coA carboxilase na transformação
do acetil-coA em melanil-coA). Os ácidos graxos sintetizados se combinam por
esterificação com o glicerol, na finalidade de se produzirem triglicerídeos
armazenáveis. 

No tecido hepático a síntese de
triglicerídeos ocorre por meio da enzima gliceroquinase que é abundante neste
tecido. No tecido hepático, as vias ativadas para a produção de gordura são: 

-&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
via glicolítica

-&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
via das pentoses

-&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
síntese de ácido graxo

-&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
síntese de triglicerídeos

-&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
glicogênese 

No tecido adiposo a síntese de
triglicerídeos não ocorre por meio da enzima gliceroquinase que não existe
neste tecido, então o glicerol fosfato é obtido através da fosfodiidroxicetona
(via glicolítica ou pentoses). No tecido adiposo, as vias ativadas para a
produção de gordura são: 

-&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
via glicolítica

-&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
via das pentoses

-&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
via síntese de acido graxo

-&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
via síntese de triglicérides









Lipólise



Processo que ocorre no tecido adiposo
e que consiste na degradação da gordura, ou seja, das reservas energéticas
(triglicerídeos) para a produção de energia, onde o triacilglicerol deve ser
hidrolisado até ácidos graxos livres e glicerol que serão mobilizados e
lançados na corrente circulatória. Esta hidrólise ocorre no tecido adiposo por
ação da lipase hormônio sensível (LHS) (enzima que regula o processo), que como
o próprio nome diz é sensível a ação de hormônios, sendo esta inibida pela
insulina que dificulta a lipólise e sendo favorecida pela presença de glucagón
e adrenalina. Outros hormônios como GH, T3 e T4 também estimulam a LHS.

Os ácidos graxos livres no sangue se
associam a proteína albumina plasmática formando lipoproteína com destino a
tecidos consumidores como o músculo e o fígado, onde os graxos livres se
separam da albumina plasmática para entrar nas células e sofrerem a β-oxidação
(ciclo de Lynen).

O glicerol será degradado somente no
fígado, pois é onde se tem a enzima gliceroquinase. Dentro das células os
ácidos graxos livres deverão ser ativados através da enzima acil-coA sintetase
que transforma o ácido graxo em acil-coA (ácido graxo livre), para cada ácido
graxo ativado consome-se 1 ATP. O acil-coA (ácidos graxos livres) é
transportado do citoplasma para dentro da mitocôndria através da ação da
carnitina que é uma proteína transportadora. Na mitocôndria ocorrera o ciclo de
Lynen que gradativamente vai quebrando os ácidos graxos livres e liberando
acetil-coA que ativará o ciclo de Krebs para a produção de ATP.