Metabolismo Intermediário De Carboidratos Inclui As Seguintes Reações
O metabolismo intermediário de carboidrato inclui as seguintes reações ou caminhos:
A maior parte da energia necessária para realizar várias atividades pelas células vivas é derivada do metabolismo dos carboidratos.
1. Glicogênese
2. Glicogenólise
3. Glicólise ou caminho de Embden-Meyerhof
4. Ciclo de fosfato de pentose
5. Gliconeogênese.
Glicogênese:
A conversão do açúcar em glicogênio é chamada glicogênese. Isso ocorre nas células do fígado por uma série de reações químicas. A glicose é primeiro fosforilada em glicose-6-fosfato (G6P) sob a influência de uma enzima hexoquinase. A energia necessária para este processo é fornecida pela ATP.
Uma vez que a glicose-6-fosfato é formada, ela pode ser afetada por quatro diferentes enzimas, ou seja, existem quatro vias para o seu metabolismo;
(i) reabastecer o suprimento de glicose no sangue,
(ii) para construir o glicogênio do fígado como um depósito para glicose de sangue e células musculares,
(iii) fornecer intermediários para a síntese de proteínas, gorduras e ácidos nucleicos, e
(iv) fornecer energia.
Para acumular glicogênio no fígado, a glicose-6-fosfato (G6P) é primeiro convertida em glicose-1-fosfato (G1P) e esta reação é catalisada por uma enzima, a fosfoglucomutase. Em seguida, a enzima fosforilase converte muitas moléculas de glicose-l-fosfato em glicogênio e ácido fosfórico. Estas séries de reação são mostradas abaixo:
Glicogenólise:
Quando o nível de glicose no sangue é reduzido, o glicogênio é reconvertido em glicose. Nesse processo, as reações da glicogênese são revertidas. O glicogênio é primeiro convertido, na presença de H3P04 e fosforilase, em glicose-l-fosfato (GIP), que é imediatamente convertido em glicose-6-fosfato (G6P) pela fosfoglucomutase. Em seguida, a glicose-6-fosfato é hidrolisada em glicose e ácido fosfórico pela fosfatase do fígado.
Gliconeogênese:
A formação de glicose ou glicogênio a partir de fontes não-carboidrato é chamada de gliconeogênese. Cerca de 90% do processo ocorre no fígado e o restante nos rins. As principais substâncias para a gliconeogênese são os aminoácidos glicogênicos, lactato e glicerol.
As necessidades a longo prazo de glicose durante a fome são satisfeitas, recorrendo a outras fontes, tais como aminoácidos glucogênicos, incluindo alanina, cisteína, glicina e serina. Eles são degradados por transaminação para o ácido pirúvico, que pode ser oxidado através do ciclo de Kreb ou transformado em glicogênio armazenado.
No entanto, o ácido pirúvico e o ácido láctico formados no músculo e passados para o fígado também podem servir como fonte de carboidratos. O processo de gliconeogênese depende da enzima frutose 1, 6 difosfato presente no fígado.
Via de fosfato de pentose:
É também chamado de Hexose Monophosphate Shunt ou “Warburg-Dickens-Lipmann pathway”. Essa via é conhecida como “desvio de hexose monofosfato” porque a glicose-6-fosfato, que é metabolizada principalmente pela via glicolítica, pode ser desviado ou desviado para outras reações metabólicas.
No fígado, esse caminho pode representar até 60% da oxidação total de carboidratos. Nesta via, a glucose é metabolizada anaerobicamente nos tecidos das plantas e dos animais.
Podemos resumir a via das pentoses fosfato da seguinte forma:
2 Glicose-6-fosfato + 12 NADP + 6H 2 O → 2 Gliceraldeído-3 fosfatos + 12 NADPH 2 + ATP + 6CO 2 . Esta via é mais importante como fonte de açúcares pentoses para a síntese de ácidos nucleicos. A produção de NADPH na via também é significativa, pois é necessária para a síntese de gordura, que ocorre principalmente no fígado e no tecido adiposo, provocando a reoxidação do NADPH ao NADP. Assim, existe um tipo de relação sinérgica em que a via de derivação de monofosfato de hexose proporciona NADPH para a síntese lipídica, que por sua vez regenera o NADP + permitindo que a via de derivação prossiga.
Via Metabólica da Glicose:
A quebra da glicose nas células, mostrada pela fórmula:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2, -> 6CO 2 + 6H 2 O + Energia (668 quilocalorias / mole) ocorre em dois estágios: (a) na ausência de oxigênio ou via respiratória anaeróbica (chamada glicólise em animal e plantas superiores e (b) estágio aeróbico ou ciclo de Kreb que requer oxigênio.
A. Glicólise:
A degradação celular da glicose através de uma série de enzimas glicolíticas para o ácido pirúvico através de várias reações é freqüentemente chamada de via de Embden-Meyerhof. Ácido pirúvico para ácido lático: Em circunstâncias normais, o piruvato formado pelo processo respiratório anaeróbico acima em muitas células e tecidos seria metabolizado posteriormente por meio do caminho aeróbico respiratório até o dióxido de carbono e a água.
No entanto, na ausência de oxigênio molecular, como nos músculos esqueléticos, o piruvato é convertido em ácido lático por uma oxidação-redução na qual o NADH reduz o ácido pirúvico ao ácido láctico na presença da enzima específica, ácido desidrogenase láctico.
No entanto, em muitos microrganismos e células vegetais (sob condições de um fornecimento limitado de O2, o piruvato é convertido em álcool etílico e CO2 em vez de ácido láctico por meio das duas reações seguintes.
a) Ácido pirúvico a acetaldeído:
Esta reacção, que é catalisada pela enzima carboxilase, é essencialmente uma separação de um dióxido de carbono (descarboxilação) do ácido pirúvico para formar acetaldeído.
b) Acetaldeído para álcool etílico:
O acetaldeído é então reduzido por NADH na presença da enzima álcool desidrogenase em álcool etílico.
Assim, os resultados gerais da respiração anaeróbica nas células animais, como os músculos quando o 0 2 é limitante, é a divisão da glicose em duas moléculas de ácido lático com a liberação de energia.
C 6 H 12 O 6 -> 2CH 3 CHOHCOOH + Energia (36 kcal / mole)
(Glicose) (ácido láctico)
Em microorganismos e células vegetais, sob condições anaeróbicas, a glicose é metabolizada para formar 2 moles de álcool etílico e 2 moléculas de CO 2 com a liberação de energia.
C 6 H 12 O 6 -> 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 + Energia (50 Kcal / mole)
B. Via respiratória aeróbica:
Em condições aeróbicas no metabolismo respiratório das células, o ácido pirúvico é oxidado através de uma série de reações enzimáticas para produzir energia, C0 2 e H 7 0. A via metabólica pela qual isso ocorre é conhecida como ciclo de Krebs ou Ácido Tricarboxílico ( TCA) ou o ciclo do ácido cítrico.
Resumo da reação do ciclo de Kreb:
Ácido Pirúvico + 4 NAD + FAD + → 3CO 2 + 4NADH 2 + FADH 2 + ATP (GTP)
ADP (PIB) + Pi + 2H Z O
