Gliconeogênese

É a síntese de glicose a partir de precursores diferentes de hexoses. Este processo é uma necessidade absoluta de eritrócitos, sistema nervoso, medula renal, testículos e tecido embrionário, uma vez que estas estruturas utilizam a glicose como seu principal ou até mesmo única fonte de energia.

Os principais precursores para a gliconeogênese são o piruvato, o lactato, o glicerol e a maioria dos aminoácidos. Este processo ocorre principalmente no fígado (também ocorre na medula renal) e sua via central é a conversão de piruvato em glicose, ao contrário da glicólise. Nos animais, a gliconeogênese e a glicólise acontecem no citoplasma e necessitam de uma regulação e coordenação de forma que não haja um ciclo fútil na célula.

Apesar da semelhança, essas vias não são rigorosamente o inverso uma da outra, diferindo principalmente nas três reações irreversíveis da glicólise, as que apresentam valores significamente baixos de ΔG.

Esses três passos são, então, contornados por um conjunto de enzimas que catalisa reações suficientemente exergônicas para ser efetivamente irreversíveis na direção de síntese de glicose. Dessa forma, tanto a glicólise quanto a gliconeogênese são processos irreversíveis, regulados de forma independente por processos enzimáticos específicos para essas vias.

1. AS REAÇÕES: A PARTIR DE PIRUVATO

1) Conversão de piruvato em fosfoenolpiruvato (PEP) (x2)

Esta é uma das reações irreversíveis que devem ser contornadas. Para isso, é necessário uma sequência de reações catalisadas por enzimas presentes tanto no citoplasma, quanto no interior da mitocôndria.

O piruvato é levado do citosol à mitocôndria ou ali gerado por meio de transaminação. No interior mitocondrial, a piruvato carboxilase, que requer a coenzima biotina, converte piruvato em oxalacetato.

Esta é a primeira reação regulada da gliconeogênese, sendo acetil CoA um efetor alostérico positivo. Além disso, é uma reação anaplerótica.

O oxalacetato é então convertido a malato (malato desidrogenase citosólica), consumindo NADH para poder sair da mitocôndria; uma reação reversível que funciona nas duas vias (glicólise e gliconeogênese). No citosol, o malato é oxidado em oxalacetato, liberando NADH.

Finalmente, o oxalacetato é convertido a PEP pela fosfoenolpiruvato carboxiquinase, por meio de uma reação reversível e dependente de Mg2+.

• O lactato também é precursor gliconeogênico. Nos fígados e músculos, utiliza-se lactato produzido na glicólise após um exercício vigoroso. O lactato pode ser convertido a piruvato com a liberação de NADH pela lactato desidrogenase. Depois, o piruvato é transportado para a membrana e a mesma reação de formação de oxalacetato pela piruvato carboxilase ocorre. Esse oxalacetato, no entanto é diretamente convertido a PEP por uma forma mitocondrial da PEP carboxiquinase.

2) PEP + H2O  2 –fosfoglicerato (x2)

3) 2-fosfoglicerato  3-fosfoglicerato (x2)

4) 3-fosfoglicerato + ATP  1,3-bifosfoglicerato + ADP (x2)