Gliconeogênese: a produção de glicose e sua regulação

Oi esse é um vídeo específico para gliconeogênese que essa via de síntese de glicose que vai ocorrer principalmente no fígado e nos rins para manter então a Glicemia durante momentos de jejum e de catabolismo em geral o jejum é um exemplo de catabolismo ou seja de mobilização de reserva mas a gliconeogênese vai ser importante também estresse e em atividade física vai depender aí se esses eventos também ocorrem dentro de um período de jejum porque a gliconeogênese Depende de um certo tempo para ela ser plenamente ativada então amavia que vai depender aí sei lá 4 6

horas para ela ser bastante eficiente então ela não é a primeira via de manutenção da glicemia Lembrando que o glicogênio armazenado no fígado é quebrado já no início do jejum para iniciar a manutenção da glicemia do glicogênio está sendo quebrado a gliconeogênese vai ser ativada Ela depende da expressão de algumas enzimas então preciso produzir essas enzimas aumentar a quantidade delas para daí de maneira eficiente elas ajudarem na produção da glicose como a gente vai ver aqui a partir de precursores como lactato Glutamina alanina dentre outros então por várias etapas que são na maior parte reações

reversíveis da glicólise eu tenho a gliconeogênese então enzimas da glicólise e vão atuar agora na gliconeogênese de acordo com a oferta de substrato essa via que é bastante cara então energeticamente custosa ela Depende de ATP e de gtp e nesse momento do jejum ou de um catabolismo qualquer fora ele mais duradouro o fígado e os rins dependem muito de combustíveis como ácidos graxos e alfaceto ácidos derivados de aminoácidos Então se custa caro produzir a glicose num momento que eu não estou comendo nada o que que eu vou usar de combustível vai usar as reservas ácidos

graxos oriundos dos triglicerídeos lá do tecido adiposo e alface atuácidos originados a partir de aminoácidos da proteólise muscular então isso eu já comentei em outros vídeos né a importância disso aparece mais de um momento mas aqui só para citar Então quem é que paga por isso qual combustível que vai pagar pela síntese da glicose ácidos graxos e os alface atuaços que não tem apenas essa função como a gente vai ver então começando direto aqui com a via dos precursores mais significantes aqui para gliconeogênese está o lactato o lactato é produzido tanto no estado alimentado quanto

durante o jejum a partir por exemplo de células vermelhas do sangue que são as hemácias a partir de cartilagens da epiderme na pele na medula renal também tem uma produção de lactato então é uma molécula que aparece no nosso organismo tanto no jejum quanto no estado alimentado no jejum Eu transformo lactato em glicose alanina também é um aminoácido e é derivado aí do músculo Especialmente quando eles tiverem alguma atividade física relacionada ou não a exercício né pode ser um esforço comum também então é uma maneira de exportar a amônia ligada ainda em um aminoácido portanto

é um grupo a mina desse aminoácido exportando então de maneira segura e não deixando a amônia livre em grande quantidade pelo menos né porque o músculo também vai produzir a amônia livre quando realiza proteólise e usa a cadeia de carbono dos seus aminoácidos para consumo próprio ou seja para produzir ATP então origem da lannina para resumir né para não contar toda a história é da degradação de proteínas no músculo e Lacto de vários tipos celulares E aí essas moléculas aumentam a sua concentração no sangue e são captadas por diferentes tecidos mas principalmente pelo fígado Então

vou mostrar aqui muito papel do fígado mas o córtex renal também faz a gliconeogênese mas o foco é fígado porque é nele que eu tenho uma glicone é o Gênese para a glicemia e a glicone é o Gênese do córtex renal ela é em boa parte do jejum esse jejum comum aí do dia a dia ela serve para manutenção do Estado energético da medula renal porque a medula renal é pouco vascularizada e aí consome muita glicose no ambiente de pouca oxigenação e de baixa Atividade metocondrial já o fígado produz glicose para manter a Glicemia para

células vermelhas usarem para o neurônio para cartilagem para epiderme ou seja aqueles mesmos tecidos que produzem também algum lactato com exceção aí de neurônio que não vai produzir tanto lactato numa circunstância normal então lactato de várias Fontes alanina principalmente muscular são transformados em piruvato aqui pela lactato desidrogenase e aqui pela alanina aminotransferase Então se quiser já indica ali as enzimas eu chego no piruvato eu preciso disso então desse piruvato para que formar ele no citoplasma para ele nada mitocôndria tomar um destino que vai ser o início aí de toda a saga dessa transformado de novo

glicose então o piruvato é convertido majoritariamente em oxala acetato e muito pouco em acetilcoa no fígado durante o jejum e por que isso porque durante o jejum é aberto oxidação que provê a mitocôndria de acetilco A então ela é a principal fonte aí de acetilcoa para mitocôndria de fígado também claro de Nadja H2 mas esses dois vão ser muito importante agora porque agem aí modulando outras vias importantes também para glicone é o Gênese Então esse piruvato que não será transformado em acetilcoa Porque eu já tenho uma outra fonte agora é convertido especialmente em oxala acetato

o acetilco a inibe a própria produção pelo Complexo da piruvato desidrogenase mas estimula a piruvato carboxilase eu não coloquei todos os detalhes da reação aqui porque vocês vão ver que falta espaço né aqui no meu blo essa piruvato carboxilase já mostra que ATP consumido para converter piruvato em oxala acetato e é um passo importante para gliconeogênese então se eu Transformo piruvato em acetilcoa eu não tenho como voltar a isso até a glicose transformando piruvato no alfaceto ácido oxala acetato eu consigo chegar na glicose Esse passo Então vai ser muito importante mas ele já consome ATP

e voltando de novo ele é estimulado por acetilcoa oriundo da betoxidação que tá pagando aqui pelo pela qualidade energética se é que dá para falar assim do fígado durante esse momento o que salva acetato dentro da mitocôndria ele pode ser transformado em três moléculas isso aqui não aparece não aparecem todos esses destinos em um livro Só se não me engano Tomas devem traz isso nem no Marketing Marques nem o leninger tem essa essa visão completa então pelo fato foi acetato o oxala acetato pode ser convertido em malato em aspartato e em fozfenol piruvato então eu

posso transformar o oxala acetato em três moléculas diferentes Isso é muito bom porque faltando uma condição ou outra eu sempre tenho como levar oxala acetato a uma molécula que sai da mitocôndria porque ele nessa forma não passa por membrana mitocondrial porque não tem transportador para ele então se eu transformar oxala acetato em malato ele pode ser exportado da mitocôndria para isso eu uso na de H pela malato desidrogenase na de H não vai faltar no fígado nessa circunstância porque ele é produzido em grande quantidade pela betoxidação e pelo próprio ciclo de crédito que não estará

lento né uma coisa que não pode esquecer é que o fígado atinge sim estados bem confortáveis de energia durante o jejum porque eu tenho reservas e eu mobiliza as reservas pagar pelo funcionamento de vários órgãos um dos centrais nessa história toda é o fígado porque da saúde dele outras células dependem por isso a manutenção da Glicemia é tão importante começando pela glicogenólise sendo mantida pela gliconeogênese não pode faltar glicose na circulação para que outras células não passem fome entre aspas então oxala acetato quando foi transformada em malato já gerou uma molécula que cruza membrana mitocondrial

oxala acetato transformado em aspartato pelas partato aminotransferase gera um aminoácido aqui é uma transaminação né não tá completa a reação não tem porque fazer isso agora mas esses partado também pode ser exportado da mitocôndria indo portanto para o citoplasma para ser bem claro outra forma que cruza a membrana mitocondrial as membranas né são duas mas na hora de falar a gente simplifica pode ser convertido também em fosfenol piruvato o Pepe nesse passo da fosfoet noir piruvato carboxinase eu tenho aqui o consumo de gtp também que é uma molécula energética e a liberação de gás carbônico

Mas isso é relevante o que importa que é ver de novo que é o consumo GTT nessa reação do oxala acetato gerando PEC Porque que o CO2 aí relevante porque ele vai sair na inspiração dando tudo certo o que interessa é ver esse link de que a gliconeogênese é uma via Cara no primeiro passo da piruvato o carboxilase e agora da pepsik eu tenho consumo de moléculas energéticas caso eu não tenha TP ou já nem gera oxala acetato claro que isso é muito muito difícil de acontecer no fígado gtp também então eu consegui transformar o

piruvato em última análise em Foco piruvato que é esse Pepe aspartato e malato todo mundo sai para o citoplasma a Glutamina também é que também é uma aminoácido também serve como precursor gliconeogênico Ou seja pode ser convertida em glicose ela precisa perder os seus grupos Amina dentro da mitocôndria do hepatócito através da reação da glutaminase e da glutamato desidrogenase liberando amônia livre que é transformada em ureia no ciclo da ureia que também custa caro em termos de ATP Mas aqui é um local de depuração da amônia então é natural que eu forme a amônia no

fígado e depois vai convertendo isso conforme a oferta desse substrato em ureia e o alfa certo glutarato gerado pelos pelas enzimas do ciclo de crédito chega em oxala acetato então isso aqui vai mostrar que o esqueleto de carbonos que de Glutamina está no glutamato Agora é o alface glutarato e chega em oxala acetato e também dá essa volta para exportar esses carbonos para o citoplasma Então isso é para mostrar que numa tacada só a gente pode ter ao mesmo tempo né lactato alanina e Glutamina sendo convertidos em oxala acetato e este em três moléculas que

podem sair da organela então o que que mostra assim ah para qual caminho desses que eu vou seguir quando eu chegar em oxala acetato vai seguir aquele que for melhor no momento se eu tiver mais na de H num dado momento na matriz mitocondrial então eu otimizo a transformação do oxala acetato e malato se eu tiver elementos da transaminação mediada por essa enzima então eu Gero aspartato tendo GTT e uma expressão ótima da pepscar Beleza eu vou por lá essa enzima é induzível também então é uma das que o glucagon vai estimular a síntese a

expressão gênica para atender a gliconeogênese então agora no citoplasma Continua aí o festival de transformações como tinha mostrado antes saíram da mitocôndria uma lato aspartato e o pepe ele como está aqui tudo bem Já Segue o contrário da glicólise para gerar a glicose agora o malato aspartato são transformados de novo em oxala acetato e esse oxala acetato é usado na produção do fósforovato pela fósforovato carboxinase citoplasmática vejam que tem uma mitocondrial e tem uma citoplasmática só para lembrar é essa aqui né Essa aqui do canto ou que sala acetato foi até e por ela então

uma isoforma mitocondrial e outra citoplasmática quando eu chegar no Pepe esse carinho aqui já é um intermediário da glicólise então ele agora volta a glicólise em todas as reações que eram reversíveis e pode ser transformado em glicose dessa maneira que chegou mas no citoplasma felizmente aparece mais um precursor gliconeogênico que é o glicerol esse aqui é oriundo da lipólise no tecido de pouso então o quebra o triglicerídeo Gero 3 moléculas de ácido graxo e uma de glicerol ácido graxo se liga em Albumina e na circulação é distribuído beleza distribuído para o fígado córtex renal músculos

coração uma cambada aí que usa como combustível esse glicerol que a glicerina mesmo aquela de farmácia é bastante solúvel na circulação E aí ele é livre migra para tecidos que conseguem utilizar o que mais vai captar é o fígado o fígado usa ATP para fosfolilar essa molécula pela glicerol sinase gerando glicerol 3 fosfato ou seja um fosfato no carbono número 3 dessa molécula depois a glicerol 3 fosfato desidro quase converte o glicerol 3 fosfato em dihidroxia acetona fosfato essa aqui é a mesma enzima A isoforma citoplasmática daquela lançadeira de elétrons lá da glicólise só que

agora ela como é reversível ela fase desfaz uma reação falando de maneira mais simples de acordo com a oferta de substrato Então se ofereço mais glicerol isso vem até de hidroxia acetona fosfato que se combina com glicer aldeído 3 fosfato e volta a ser pelo reverso da reação da odolase a frutose 16 Bis fosfato Então olha só a gente exportou moléculas a partir da mitocôndria manda para o citoplasma malato aspartato e o fósforo ao piruvato e agora converte em glicose nisso eu também posso usar o glicerol oriundo da lipólise e vou alimentar esse reverso da

glicólise até chegar no nosso produto desejado a partir daquela frutose um seis Bis fosfato eu retirar um grupamento fosfato dela por uma enzima chamada frutose 16 Bispo a suatase que também é induzível ou seja tem uma aumento na sua quantidade estimulado por glucagon Depois eu sigo o contrário da glicólise e quando chega na glicose fosforilada nessa glicose 6 fosfato Eu preciso da glicose 6 fosfatase para tirar o fosfato e tornar a glicose livre Lembrando que o grupo fosfato tem uma carga elétrica negativa então isso impediria saída da molécula de glicose a partir do hepatócito que

é aquela célula do fígado agora como a glicose não tem carga Então ela sai é exportada para circulação para manter a Glicemia então aí eu converti alanina o lactato a Glutamina e o glicerol em glicose e mantive a glicemia a regulação da glicone é o gênesis Até que não é tão complexa é legal o que que o glucagon consegue fazer é o mesmo tempo ele induz a expressão gênica dessas três enzimas sendo que a glicose 6 fosfatase já atua lá na glicogenólise aquele passo final quando eu tenho também uma glicose 6 fosfato que perde o

seu fosfato para se transformar em glicose livre e poder ser exportada do hepatócito Agora eu tenho enzimas novas frutose 1 6 bispas fatase e fósforo piruvato carboxicsinase aparecendo aqui como exclusivas da gliconeogênese então elas vão aparecer como algo importante a expressão delas né aumentada perante um estímulo Negro do cagão esse mesmo glucagon como a gente já sabe estimula APK que fosforila pé fica dois fósforo fruto sinase 2 essa aqui é uma enzima que não é da glicose mas acaba formando frutose 2 6 Bis fosfato que é um infectora lostérico positivo da pfk um que é

passo limitante ou marca-passo da glicólise só que agora com ela inibida durante o jejum a mando do glucagon eu tenho menos frutose 26 Bis fosfato e isso vai aliviar a inibição sobre a frutose 16 bispos fatase que tá citada aqui em cima Então essa enzima tem uma expressão aumentada e em uma facilitação do seu trabalho porque eu vou aliviar a produção do frutose da frutose 2 6 Bis fosfato que era um inibidor dela então ao mesmo tempo que isso ativa pfk um inibe essa enzima para evitar um ciclo fútil no estado alimentado lá no hepatócito

Além do mais aquele acetilcoa que eu mostrei no início fruto da betoxidação lá no fígado ele é um inibidor da pdh que é o complexo da piruvato desde hidrogenase tanto por Alonso teria quanto por uma indução de modificação covalente ele estimula sinais e do Complexo da piruvato desde hidrogenase que liga fosfato nessa enzima nesse complexo né melhor dizendo e diminui atividade então no jejum no fígado eu tenho a piruvato desidrogenase bastante inibida tanto diretamente por acetilco a quanto indiretamente por essa mesma molécula por meio de uma modificação covalente e também é legal lembrar que isso

aqui de certa forma mostra que no jejum fígado não utilizará a glicose como combustível porque o glucagon via pecar também inibe a piruvato sinase que aquela última enzima da glicólise vai até gerar o piruvato que depois pode ter vários destinos de acordo com o tecido mas exclusivamente lá no fígado o glucagon inibe a piruvato sinase por meio de uma fosforilação mediada pela pecar então fígado não usa glicose no jejum vai usar ácidos graxos e moléculas derivadas de aminoácidos Como são os alface atuais então fica aí um guia de estudos tentei simplificar e neogenesis ela é

uma via complexa mesmo ela é o contrário da glicólise então é legal ver assim onde é que eu ajusto o retorno né de moléculas que não são carboidratos até chegar em uma glicose que é o carboidrato obrigado por ter assistido e deixe tendo alguma dúvida deixa aí nos comentários que eu ajudo assim possível até mais então