BIOQUÍMICA | Regulação da glicólise e da gliconeogênese | Parte 1

Oi Oi pessoal tudo bem com vocês aqui a professora Lucimara Cordeiro Vamos aprender mais um pouquinho de bioquímica hoje nós vamos falar sobre a regulação da glicólise e da gliconeogênese duas vias muito importantes no metabolismo de carboidratos vamos lá é tão pequeno viu ainda os vídeos Eu recomendo que vocês assistam esses dois vídeos um sobre a glicólise e outro sobre a gliconeogênese onde eu explico as reações dessas vias como que elas acontecem quais órgãos elas acontecem em que período né estado bem alimentado o estado de jejum Quem então vamos entender agora a regulação essa aula

Eu dividi em duas partes tá a primeira parte vai falar então aqui dos mecanismos rápidos e reversíveis como que esses mecanismos né controlam a velocidade das enzimas esses mecanismos são a regulação alostérica regulação covalente por fosforilação e desfosforilação e também através da ligação das enzimas a proteínas reguladoras Ok essa regulação Acontece muito rapidamente em questão de segundos a minutos e em uma outra aula né a parte 2 da regulação eu vou mostrar sobre uma regulação um pouquinho mais demorado entre aspas né ela demora algumas horas ou dias para que aconteça porque envolve a regulação da

transcrição né da das dos genes que codificam essas enzimas Então nós vamos mexer né nossa com corpo consegue controlar o número das moléculas da de uma enzima na célula naquela via metabólica então quanto mais enzima nós temos maior a velocidade daquela via metabólica né que as enzimas que fazem a Cataratas e aumentou a velocidade daquelas vezes que então vamos lá para a primeira parte entender esses mecanismos mais rápidos né que controlam a velocidade das vias metabólicas ok Ah então tá relembrar também né a glicólise nós temos 10 reações que vão da glicose até piruvato mostrado

aquele lado esquerdo a figura ela é regulada em três partes né catalisadas pelas enzimas hexoquinase qual a fruta que nasce um e piruvato-quinase em que são justamente aquelas enzimas que são que catalisa uma reação muito exergônica né Tem um Delta G muito negativo né muito grande e negativo então elas são reações na célula a célula né são reações irreversíveis Ok por outro lado nessas relações Elas têm que ser contornadas na gliconeogênese por outras enzimas tá que é a piruvato carboxilase a phosfoena o piruvato carboxilase a frutose um 6-bifosfatase a glicose Boa tarde na gliconeogênese que

mas na gliconeogênese Nem todas essas enzimas são reguladas apenas aprovado carboxilase que aqui a primeira reação né que catalisa a primeira reação e a frutose um 6-bifosfatase que são apenas essas duas são reguladas Então vamos lá entender na primeira enzima da glicólise que a hexoquinase e ela é Ela é produzida né o nosso corpo na forma de isoenzimas tá o quê que são isoenzimas são enzimas que tem uma estrutura primária diferente Ou seja elas são codificadas por genes diferentes né então nós temos estrutura primária diferença secundária terciária e quaternária entretanto elas catalisam a mesma reação

química em então no caso da glicólise nós temos quatro e sem Dimas tá no músculo já foi encontrar exo exo finais de uma três e no fígado hexoquinase 4 ou também chamada de glico que nasce tem que elas são diferentes Elas têm propriedades cinéticas diferente olha nesse gráfico aqui tá então enquanto é que eu km né da e com finazzi certo aqui ó desculpa vou pegar aqui sua quinase é um a três Ah tá até 1km ou k-05 né para as enzimas alostéricas muito baixo 01 ele molar certo mostrar daqui na figura enquanto que eu

km para glicoquinase do fígado é muito alto em torno de dez millimolar que que eu Cayenne A constante de Michaelis menten que a concentração de substrato tá que vai proporcionar à metade da velocidade máxima da enzima Então veja aqui aqui na concentração né de glicose normal do sangue fica em torno de cinco millimolar tá então o que que significa isso em termos práticos enquanto a hexoquinase muscular já está trabalhando na sua velocidade máxima nessa concentração de glicose sanguínea e a Agricultura nazi do fígado está ainda na sua velocidade muito baixa tá bem eu comecei aqui

para ela chegar na metade da velocidade mas nós temos que ter na concentração sanguínea e de 10 millimolar e só é conseguida após uma alimentação rica em carboidratos então o fígado na verdade só começa a utilizar esses carboidratos da alimentação né após ou seja o fígado só começa a utilizar a glicose sanguínea após uma alimentação rica em carboidratos né pra chegar aí nessa aumento de velocidade a outra diferença a é que o seu quinase do músculo ela é inibida alostérica mente pelo seu produto então produto é um inibidor alostérico negativa para as enzimas enquanto que

é do fígado não é não é inibida pelo seu produto a no fígado agricultor quinase ainda tem mais um mecanismo de regulação através de uma proteína reguladora tá essa proteína reguladora ela esconde né entre aspas a é glicoquinase no núcleo celular tá então é enquanto que a glicólise né acontece no citosol e agrícola quinase e fica Escondidinho núcleo e quando a os níveis de glicose no sangue aumentam né esse o transportador glut 2 aqui ele é muito a tia ele equilibra né rapidamente a concentração do sangue com a concentração do citosol no fígado então a

glicose vai estimular aqui né o desligamento da glicoquinase da sua proteína reguladora lado no clico que nasceu vem para o citosol para catalisar a reação mas se começa com Laura produto aqui é a frutose 6-fosfato ela faz com que aqueles clinase volte para o núcleo se quela escondidinha né Então esse é um sequestro né no núcleo da glicoquinase por uma proteína regula dois específica é e vamos ver o segundo a reação né Irreversível da glicólise que a fossa o fruto que nasce um e a reação né de contorno lá na gliconeogênese EA catalisada pela frutose

um 6-bifosfatase todas Vamos ver que essas duas enzimas são controladas reciprocamente ou seja enquanto uma fica ativa a outra fica inativa tá os principais é o principal mecanismo de regulação dessas duas enzimas e à regulação alostérica nós temos várias moduladores aqui Então observa em que aquelas moléculas que indicam um grande aporte de energia para a célula que não é a célula já está suprida de energia que é o ATP e o citrato eles são moduladores alostéricos negativos da Foz proteínase um da glicólise é enquanto que aquelas moléculas que indicam que as células está precisando de

mais energia ele produzir ATP é essas moléculas são adj eu limpei eu sou moduladores alostéricos positivos da fósforo tem que nascer um beleza e o MP né Ele é um inibidor alostérico da frutose 6-bifosfatase lá da gliconeogênese que e não fica do né como a gliconeogênese acontece lá nós temos uma regulação também a mais e muito específica que é causada por esse modulador alostérico que o those dois 6-bifosfato tá quê que é esse modulador né Eu trouxe a estrutura aqui para vocês não confundirem tá enquanto que a frutose 1 6 né aqui os fatos está

no carbono Honda frutose é o produto né da dessa dessa reação aqui né da Foz fruta que nós e um e o modulador alostérico é a frutose 26 o fosfato é que tá na posição 2 da frutose Então veja aqui embora o nome pareça próximo né Ele é um modulador alostérico tá positivo para fósforo quinase um da glicólise e negativo para frutose 1 6 bifosfato fácil tanto é verdade que a gente pode ver esse gráfico aí ó aqui atividade da fósforo quinase um né da glicólise praticamente ela nem funciona né a enzima é muito parada

e né quase Nativa na ausência desse modelador positivo veja que quando nós adicionamos o modelador a atividade da enzima aumenta bastante é o contrário aqui é verdadeiro né esse modulador para frutose-1 6-bifosfatase ele é um modulador negativo quando nós colocamos esse moduladora em cima fica mais lenta né enquanto que na ausência do modulador ela tem uma velocidade muito maior que vejo que nessa concentração de substrato aqui ó a frutose os seus bifosfatase na presença do modulador está praticamente com atividades zero e na ausência do modelador aqui em torno de 50 então a mudança de velocidade

é drástica e na presença desse modulador é da onde que surgisse modulador Geralmente os outros moduladores alostéricos são produtos das próprias vias metabólicas onde uma via interage com a outra né através dos seus moduladores essas moléculas mas a frutose 26 de fosfato não é produto de nenhuma via metabólica na verdade ele é formada a partir de ação hormonal tá da Globo do glucagon EA insulina como nós vamos ver tá então vamos ver aqui Quem produz essa molécula frutose-2 6-bifosfato é uma enzima bifuncional tá é uma enzima que tem dois sítios ativos né E ela tentam

um uma parte da enzima é uma quinase chamada de Foz o fruto que nasce dois para não confundir com a Foz fruto que nasce um é a um é da glicólise né e a2 aqui a que produz o modulador alostérico bom e nós temos a outra parte da enzima é uma bifosfatase ou seja ela remove o fosfato aqui né e destrói esse modulador tá to those 26 a frutose dois 6-bifosfatase tá não confundir com a frutose 1 6 né bifosfatase que é da gliconeogênese tá pois bem a uma mesma enzima bifuncional Mas quem comanda né

Essa enzima que parte da enzima vai funcionar a parte que nazi ou a parte fosfatase como que as enzimas sabe né entre aspas O que ela deve fazer e quem controla isso são os hormônios um Então vamos ver aqui a entender o hormônio glucagon e a insulina lembrando o glucagon liberado Nos períodos de jejum e a insulina liberada principalmente no estado bem alimentado após uma alimentação rica em carboidratos lipídios e proteínas então vejam aqui vamos começar pelo glucagon glucagon como se liga no seu receptor através de proteína G Ele ativa uma enzima chamada de adenilato

ciclase essa adenilato ciclase produz o MP cíclico a partir do ATP EA esse a m psíquico ele se liga aqui nas unidades regulatórias da proteína-quinase ar e libera suas habilidades regulatórias E com isso eu tenho aqui na Ásia ficar ativa a pretendo aqui na Ásia é essa mesma mostrado em azul aqui o que eu tenho a quinase dependente de ampc cíclico é a proteína quinase a Então essa festinha né glucagon aumenta MP cíclico com isso estimular né ativa a proteína quinase a e essa mesmo para treinar quinase dependente de energia cíclico que por sua vez

é Leo me em cima que na se ela fosse gorila quem que ela fosforila a enzima bifuncional certo quando fosse for e lada a enzima bifuncional se torna aqui com a parte bifosfatase ativa né a bifosfatase ativa destrói o modulador se não tem modulador que que acontece a glicólise fica inibida e a gliconeogênese estimulada né faz todo sentido pois seu grupo é bom ele B o tempo de jejum e o nível de glicose e estimula a gliconeogênese por outro lado entre o hormônio insulina a insulina ativa essa fosfatase né posso fósforo proteína fosfatase que de

suas foi lá em cima bifuncional que por sua vez fico com a parte aqui na ativa ó e aqui na Sefaz produzo modulador alostérico E com isso a glicólise fica ativa né EA gliconeogênese e fica inibida perfeito né uma regulação mais complexa que envolve então a produção do modulador alostérico frutose-2 6-bifosfato tão a partir da ação hormonal e esse modulador alostérico Então trabalha com essas duas enzimas da glicólise e da gliconeogênese né inibindo uma via enquanto a outra funciona e vice-versa perfeito em quais enzimas né são reguladas por esse mecanismo ele proteína quinase a nós

acabamos de ver aqui a gengiva bifuncional né Poços outro que nós dois escritórios 26 bifosfatase mas outras enzimas do nosso metabolismo também é a São regulados por esse mecanismo tá nós vamos ver daqui a pouquinho essa aqui já virou trata quinase que a última enzima e da glicólise mas nós temos a enzima que transforma o piruvato em acetil coenzima-a águia Complexo da piruvato desidrogenase né Nós temos enzimas na no metabolismo do glicogênio né tanto na ciência enquanto degradação do glicogênio e também no metabolismo de gorduras tá então é uma estratégia é muito utilizada Pelas nossas

células para controlar as enzimas bom então só recapitulando porque ela é uma etapa né aí uma regulação de várias e várias etapas né vários processos então vamos recapitular Gostei dessa figura tão quando o glucagon Se Liga lá no seu receptor Produza me psíquico que ativa proteína quinase C A e por sua vez fosforila enzima bifuncional A enzima fosforila da né Fica com a parte bifosfatase ativa que por sua vez né destrói o modulador né é alostérico né fazendo Então como que é gliconeogênese e ativa nessa tão bem interessante em novamente essa regulação a próxima é

nós temos aqui nessa etapa ainda um próximo modulador alostérico que a xilose e 5 fosfato no fígado e esse modulador é né que das enzimas fósforos fósforos proteína fosfatase tá então ele é aumenta né ela modulador alostérico positiva ele aumenta a velocidade atividade a velocidade da fosfatase com isso a parte quinase né da enzima bifuncional fica ativa com isso a glicólise fica aumentada EA gliconeogênese diminuída da onde que vem esse modulador celulose 5-fosfato na verdade é da via das pentoses-fosfato uma vez que acontece em paralelo com a glicólise né após uma uma ingestão né uma

dieta rica em carboidratos uma alimentação rica o Santos a parte da glicose vai para via das pentoses-fosfato para a produção né ribose 5 fosfato se nós estivermos aí síntese de DNA RN anule todos reconhecemos ou também né a via das pentoses-fosfato pode funcionar a fase não-oxidativa quando nós precisamos apenas da coenzima A análise de PH né Então essa regula assim que fosse parto é reciclada ocorre a produção da xilose 5 fosfato e acaba sendo modelador lá da glicólise e também né e veja que eu nade PH né junto né com a glicólise estimulada pode levar

e assim se de ácidos graxos e triacilglicerois no fígado então Lembrando que o excesso de carboidratos que a Angelita ele vai ser acumulado como gordura né vai ser estocado como a gordura sobre não sabe que se a gente ingerir muito carboidrato nós engordamos nessa gordura produzida no fígado ela vai ser transportado até tecido ou de pouso para ser armazenada ok Oi e a última enzima da glicólise é a piruvato quinase tá então ela também é produzido no nosso corpo na forma de isoenzimas né no fígado e no músculo então no músculo em todos os outros

tecidos né e no fígado nós temos a regulação alostérica onde é frutose 1 6 bisfosfato é o modulador alostérico positivo press and ima Ou seja quando tem muito substrato aqui né ele estimular que é glicólise funcione e quando nós temos moduladores que indicam que as células já está solteira de energia ou seja a tp acetil coenzima-a seus graxos de cadeia longa e a própria lâmina são moduladores alostéricos negativos das enzimas no fígado nós temos também a regulação aulas covalente né Por fosforilação o caminho que eu já mostrei para você se não colocar gon né aumenta

NPC clico ativa proteína quinase a proteína quinase a fosforila a piruvato quinase que fica e Nativa com isso a glicólise né diminui e no fígado outro lado que é fosfatase né que Deus fosforila geralmente estimular daqui pela insulina é por mecanismos indiretos leva a ter sua filiação provar que nasce fica ativa e a glicólise funciona beleza Bom vamos lá ir na gliconeogênese faltou a regulação a interação em cima que a piruvato carboxilase tem uma regulação alostérica simples né Ela é estimulada pelo acetilcoenzima a tô acetilcoenzima a é um modulador alostérico positivo pressa em cima tanto

a produção e doxitrat a gliconeogênese o excesso de acetilcoenzima é um modulador negativo da do Complexo da piruvato desidrogenase também é que levaria lá o piruvato por exemplo que o ciclo do ácido cítrico então aqui é um divisor de águas né onde acetilcoenzima a pode controlar o destino aí do piruvato né para a gliconeogênese e outros ciclo do ácido cítrico Tá certo então por hoje é só pessoal a regulação aí rápida né a lotérica covalente por fosforilação e porém proteínas reguladoras da glicólise da gliconeogênese assistam a parte 2 que a regulação da transcrição dos genes

que codificam as enzimas dessas tá espero que vocês tenham gostado E inscrevam-se aí no canal E compartilhe aí para que outras pessoas possam aprender sobre a regulação dessas vias ok Um grande abraço tchau tchau tchau E aí