Gliconeogênese

A maioria das células é capaz de suprir suas necessidades de energia através da oxidação de várias macromoléculas como açúcares, ácidos graxos e aminoácidos.
Mas alguns tecidos utilizam exclusivamente a glicose, como é o caso do cérebro.

À medida que vai diminuindo a concentração de glicose circulante derivada da ingestão de alimentos ocorre a degradação do glicogênio hepático mantendo a concentração adequada de glicose circulante.
Mas essa fonte é insuficiente para manter mais de 8 horas de jejum, então uma outra via metabólica é ativada, a da gliconeogênese.

Na gliconeogênese forma glicose através de compostos como:

- aminoácidos,
- glicerol e
- lactato.

- Todos os aminoácidos, com exceção da lisina e leucina podem originar glicose (a lisina e a leucina viram acetil-CoA que nos animais não é possível ser transformada em glicose). Os aminoácidos são convertidos a alanina e glutamina.

- O lactato vem dos músculos que foram expostos a contrações intensas.

No fígado e nos rins: o lactato, a alanina e a glutamina são convertidos a piruvato que origina glicose.
O grupo amino dos aminoácidos é excretado como ureia.

O glicerol derivado da degradação de ácidos graxos durante o jejum tem pouca importância quantitativa na produção de glicose.

De Piruvato a Glicose

A produção de glicose a partir do piruvato segue o caminho oposto da glicólise, utilizando quase todas as suas enzimas, exceto em três etapas que foram reações irreversíveis:

- Duas onde houveram gasto de ATP - na formação de glicose 6-fosfato e frutose 1,6-bisfosfato;

- E uma, a reação final, onde há saída de fosfato na formação de piruvato a partir do fosfoenolpiruvato.

* Essas três reações passam a acontecer por uma via alternativa:

• A conversão de piruvato a fosfoenolpiruvato:

Essa conversão ocorre em duas etapas:
O piruvato é formado no citosol e então transferido para dentro da mitocôndria.

A primeira etapa então é catalisada pela piruvato carboxilase que consome um ATP e forma oxalacetato.
Houve aqui uma carboxilação do piruvato, pois essa enzima possui um grupo prostético chamado biotina (vitamina B7) que faz a transferência de CO2 a custa de ATP.

A segunda etapa há uma fosforilação, é catalisada pela fosfoenolpiruvato carboxiquinase que produz o fosfoenolpiruvato através do oxalacetato gastando um GTP e liberando CO2.

O fosfoenolpiruvato é transportado para o citosol pela tricarboxilato translocase.

* Reações para retirada de fosfato, ocorre hidrolises:

• Frutose 1,6-bisfosfato a Frutose 6-fosfato:

Nesse caso acontece uma hidrolise catalisada pela frutose 1,6-bisfosfatase.

• Glicose 6-fosfato a Glicose:

Também ocorre uma reação de hidrolise gastando uma molécula de água e formando então a glicose e um grupo de fosfato inorgânico (igual com a frutose 6-fosfato).
A reação é catalisada pela glicose 6-fosfatase.

Glicerol

O glicerol para ser transformado em glicose é antes fosforilado em glicerol 3-fosfato pela glicerol quinase com gasto de ATP e depois oxidado a diidroxiacetona fosfato que é um composto intermediário da via glicolítica.

Depois o glicerol passará ainda pelas duas vias alternativas descritas acima quando for se transformar em frutose 6-fosfato e depois em glicose.

*Produtos:

- Para cada glicose formada é necessário 2 piruvatos e 6 ATPs.
- A glicose a partir do glicerol consome somente 2 ATP e 2 gliceróis.

Para os hepatócitos conseguirem essa energia, quando a gliconeogênese está ativada a obtenção de ATP vem da oxidação de ácidos graxos.

A oxidação de aminoácidos para a produção de energia é uma via que ocorre habitualmente durante longas horas de jejum, como o jejum noturno.
É acionado antes que a reserva de glicogênio se torne insuficiente.


Existe exceções de ácidos graxos que podem originar glicose. Aqueles ácidos graxos de cadeias de número impar de carbono, na última divisão produzem propinil-CoA que pode originar succinil-CoA que é um intermediário do ciclo de Krebs que poderá seguir o rumo inverso da via produzindo oxalacetato que vai estar dentro da mitocôndria e poderá seguir o caminho da gliconeogênese, sendo transformado em fosfoenolpiruvato, passado para o citosol e seguir o rumo inverso da glicólise.