Bioquímica Básica
14.3 Balanço energético da gliconeogênese
A glicose 6-fosfatase tem papel primordial na manutenção da glicemia por catalisar a etapa final comum à degradação do glicogênio hepático
(Seção 13.1) e à gliconeogênese. A enzima ocorre principalmente em fígado e rins, que podem exportar glicose e corrigir a glicemia.
O glicerol, para ser usado como composto gliconeogênico, é fosforilado
a glicerol 3-fosfato, que é oxidado a di-hidroxiacetona fosfato (Seção 16.1). Este é um composto da via glicolítica e pode prosseguir em direção à glicose pelas reações da glicólise e as substitutivas (frutose 1,6-bisfosfatase e glicose 6-fosfatase).
A Figura 14.4 apresenta um esquema geral da gliconeogênese.
Figura 14.4 Gliconeogênese. a) Conversão dos precursores de glicose — alanina, glutamina, lactato e glicerol — em intermediários da via. b) As trioses fosforiladas, originadas dos compostos gliconeogênicos, se interconvertem e se condensam, formando frutose 1,6-bisfosfato; o açúcar bisfosforilado se converte em glicose, que pode ser exportada.
14.3 Balanço energético da gliconeogênese 2 Glicerol 3-fosfato + 2 NAD+ → 2 Di-hidroxiacetona fosfato + 2 NADH +
A gliconeogênese é uma via de síntese, pois produz um composto de seis carbonos, a glicose, a partir de precursores de três carbonos, a alanina, o lactato e o glicerol, ou de cinco carbonos, a glutamina. Como todas as sínteses, é um processo que consome energia, sob a forma de ATP. Nos casos de alanina e lactato, para cada molécula de glicose formada a partir de duas moléculas de piruvato são necessários 6 ATP, utilizados nas reações catalisadas por piruvato carboxilase, fosfoenolpiruvato carboxiquinase (que, na verdade, usa GTP, mas para o balanço energético pode ser contabilizado
como ATP) e fosfoglicerato quinase (Figura 14.4).
A equação geral da gliconeogênese a partir de alanina é:
2 Alanina → 2 Piruvato (Seção 17.2.1)
2 Piruvato + 6 ATP + 6 H2O + 2 NADH → Glicose + 6 ADP + 6 Pi + 2
NAD+ + 2 H+
A equação a partir de glutamina é:
2 Glutamina → 2 Οxaloacetato (Seção 17.2.1).
2 Oxaloacetato + 4 ATP + 4 H O + 2 NADH + 2 H+ ¡ Glicose + 2 CO + 4 2 2
ADP + 2 NAD+ + 4 P i
Se o composto inicial for o lactato, a equação transforma-se em:
No caso do glicerol, a síntese de uma molécula de glicose consome apenas 2 ATP na reação catalisada pela glicerol quinase:
2 Glicerol + 2 ATP → 2 Glicerol 3-fosfato + 2 ADP + 2 P + 2 H1 i
O glicerol 3-fosfato é substrato da glicerol 3-fosfato desidrogenase, convertendo-se em di-hidroxiacetona fosfato: