Ciclo de pentoses

Transcrição - Bioquímica (Ciclo das Pentoses) – 02.10.2015

Eu falei pra vocês que a aula de hoje seria ciclo de Krebs, mas ficou faltando uma aula antes, que eu esqueci dela, que é o ciclo das pentoses. Professora, para que serve esse ciclo das pentoses? Porque a gente precisa estudar ele? Basicamente, é um ciclo alternativo à glicólise, ele não gera energia, a única coisa que ele vai gerar é NAD, e também gerar um produto do metabolismo pra reduzir o estresse oxidativo. Então ele não gera ATP, energia. Professora, onde é que o ciclo das pentoses atua, funciona? A priori no fígado, nos ovários e nos testículos, nas hemácias e glândulas mamárias. No geral, ele ocorre em qualquer órgão, mas a priori no fígado. Porque professora? Porque está constantemente metabolizando e quebrando substâncias, gorduras, medicamentos. Isso vai gerar um estresse oxidativo pra célula, que se não for contornado, pode gerar câncer, quebra de DNA. O ciclo das pentoses também é importante pra dar origem a ribose-5-fosfato. Qual é a função dela professora? Basicamente ela é um precursor na formação, tanto de RNA, quanto de DNA. Então ele dá origem às bases nitrogenadas, ou ao açúcar que a gente conhece, que podem ser ou a Ribose ou a Desoxirribose. Qual a diferença dos dois mesmo? A Ribose tá no RNA né? E a Desoxirribose no DNA. Então esse ciclo da via das pentoses fosfato é dividido basicamente em duas fases: fase oxidativa e não-oxidativa. Diferenças entre elas: Basicamente a oxidativa vai gerar NAD, e a não-oxidativa vai gerar dióxido de carbono. Pra entrar no ciclo nós utilizamos 6 moléculas de glicose-6-fosfato. Professora de onde vem mesmo essa glicose-6-fosfato? Da glicólise você vai quebrar a glicose gerando glicose-6-fosfato. A partir dela você vai ou dar origem ao piruvato que vai entrar no ciclo do ácido cítrico, ou então ela pode ir para o ciclo das pentoses, dando origem a NAD e a ribose-5-fosfato. Professora e o que determina, na célula, se eu vou formar piruvato ou se vou formar NAD? Depois a gente vê, tá bom? Era isso que eu tava falando pra vocês, na prova vocês vão ter que desenhar essas vias tudim. Aprendam, tirem memória fotográfica. Pode ser que eu pergunte enzima, pode ser que não... Como a prova é em dupla vocês podem dividir, “coleguinha você estuda essa parte e eu estudo essa”. Isso não quer dizer que na prova vai cair tudo. Pode ser que caiam dois assuntos, três assuntos, ou todos, não sei ainda. Mas como a prova é em dupla eu geralmente faço uns 5 ou 6 tipos de provas diferentes, aí por isso é que eu vou misturando os assuntos. Na fase oxidativa, ela é importante porque ela vai gerar: Antígenos, síntese de proteínas, síntese de colesterol, síntese de neurotransmissores principalmente acetilcolina, síntese de nucleotídeos, por conta da ribose-5-p gerando tanto RNA quanto DNA, redução da Glutationa é justamente isso que reduz o estresse oxidativo, essa glutationa tem função como oxidante mestre, é justamente ela que vai potencializar a ação da vitamina C, A e E, ela vai remover todos os produtos de degradação do oxigênio. Então é ela que vai tirar por exemplo o peróxido de hidrogênio que é gerado na célula. E também vai atuar no metabolismo do citocromo P450 que ele é importante na degradação de substâncias tóxicas como álcool e fármacos isso ocorre no fígado. Na fase oxidativa é gerado ribose-5p que é justamente a partir dela que vai dar origem tanto RNA como DNA e também é importante porque ela funciona na formação de ATP, NAD, FAD e AcetilCoA, quando ela vai entrar novamente no ciclo do ácido cítrico, então ela pode ser reutilizada para dar origem a glicose. De novo, você vai formar ribose-5p que é importante para formar DNA e RNA, se você tiver isso em quantidade ideais, tem a enzima que vai converter a ribose em produto de degradação da glicólise dando origem a piruvato que vai entrar no ciclo do ácido cítrico, é por isso que vai gerar ATP, NAD, FAD e AcetilCoA. O que determinar eu formar Ribose? Tem algumas coisas que vão determinar a função das enzimas...ela são alostéricas. O que isso quer dizer? que ela necessita de um substrato de apoenzima, co-fator ou outra enzima, perfeito? Então o que que funciona?  O produto do metabolismo o produto da enzima vai regular negativamente, então se eu tenho uma grande concentração de NAD e de ribose-5p eu não preciso fazer a via das pentoses, então eu vou fazer a via glicólise para gerar o piruvato. O que determinar para eu ir para a glicólise? Justamente a carência de ATP, se eu tenho muito ATP e pouco NAD eu faço a via alternativa das Pentoses, basicamente é o que a célula está precisando. Volto a dizer isso funciona aonde? No citoplasma. Até aqui tudo é no citoplasma, isso aqui tudo. Então vamos para a fase oxidativa. Como eu falei pra vocês, essa fase tem basicamente a função de gerar NADH. Então geralmente nessa fase é consumido 6 moléculas de glicose-6-fosfato e é gerado 5 moléculas de ribose, em média, ta? Essa outra ribose que não é convertida, pode voltar ou ficar perdida aqui no processo. A priori são 6, então tudo vai ser múltiplo de 2. Então se são 6 moléculas de glicose 6-fosfato, eu vou gerar 12 NADH, porque eles são formados duas vezes. E como é perdido uma molécula de carbono pelo dióxido de carbono, então é gerado 6 moléculas de CO2 no final do processo. Então para esse processo, eu peço que vocês multipliquem tudo por 6. Então, vamo lá, como é que ocorre o processo? A enzima - anote, por que isso é importante – A principal enzima regulatória do processo oxidativo é essa primeira aqui: glicose-6-fosfato desidrogenase. É ela que vai determinar se vai entrar ou não no clico das pentoses. Os livros chamam essa enzima de enzima mestre, que é justamente ela que vai regular. Geralmente, o ciclo oxidativo é irreversível e o ciclo não oxidativo é reversível. Anotem isso também, não está no slide. De novo ó: o ciclo oxidativo é irreversível e o ciclo não oxidativo é reversível. A principal enzima regulatória é a glicose-6-fosfato desidrogenase, também chamada de enzima mestre. Ela regula se você vai converter, no caso, a glicose-6-fosfato pra entrar no ciclo das pentoses. ALUNO: o ciclo das pentoses não é a produção de ... PROFESSORA interrompe: Na glicólise, você ta quebrando ali e ta gerando isso aqui, esse produto. A partir desse produto se tiver a ação da glicose-6-fosfato-desidrogenase quem regula ela seria a concentração de NADH no final do processo. Se eu tenho pouco NADH, ela é ativa. Se eu tenho muito NADH, ela é reprimida. Então se eu tenho uma baixa concentração de NADH, o que acontece? Ela é ativada e você vai entrar no ciclo das pentoses. Isso é importante porque você vai usar esse NADH na glicólise. Até aí deu certo? Então quando eu tenho a ação da glicose-6-fosfato desidrogenase, o que ela faz? Ela vai fazer o processo oxidativo. Então ela vai oxidar a molécula de NADH, formando NADPH e mais uma molécula de oxigênio. Então ela vai converter moléculas. Então se ela oxida, ela vai dar origem a glicose-6-fosfato formando 6-fosfogluconato lactona. Ela vai ter ação de hidrólise pela lactonase formando 6-fosfogluconato. Esse 6-fosfogluconato ele tem 6 moléculas, não é? Vai ter ação das 6-fosfogluconato desidrogenase, anote o nome dessa enzima de novo. É ela que faz novamente o processo de oxidação do NADH. Só que ela não é a principal enzima que regula, mas ela faz o mecanismo de oxidação. Ela vai gerar outra moléculazinha de NADH, ta bom? 6-fosfogluconato desidrogenase. Ela vai formar a ribose-5-fosfato que vai sofrer ação de enzimas que tem a noção(?) de isômeros como a fosfo-pentose-isomerase e a fosfo-pentose-epimerase, basicamente ela vai gerar ribose-5-fosfato, que é justamente ela que vai formar DNA e RNA e vai formar a xilulose-5-fosfato. É justamente essa que vai perder no processo. Essa xilulose pode ser convertida em ribose ou então ser convertida em glicose em outra via. Ta bom? Então, novamente, você tem ação da glicose 6-fosfato desidrogenase, ela é a primeira que faz o processo oxidativo, gerando NADPH. Depois disso, você vai ter a ação de quem? Da 6-fosfogliconato desidrogenase, que também vai formar outra molécula de NADPH. Então, ao final do processo, a partir de uma molécula de glicose 6-fosfato você gerou o que? Duas moléculas de NADPH. Como você utiliza no processo 6 moléculas de glicose 6-fosfato desidrogenase, você vai gerar quantas moléculas de NADPH? Doze. 6 X 2= 12. Se eu perguntar isso na prova é difícil? Se eu perguntar assim na prova, gente: “No clico das pentoses fosfato, qual o produto da fase oxidativa? Por quê?”. “Ah, professora, é fácil, o produto da fase oxidativa eu vou gerar 12 moléculas de NADPH, porque eu vou utilizar 6 moléculas de glicose 6-fosfato. Então, eu sei que ao final de cada via eu vou gerar 2 NADPH.” Isso é difícil? … Sabe por que os alunos não gostam desse assunto? Por causa dos nomes, aí tem hora que os bichim ficam assim... é por isso que faço a lista, pra ver se sedimenta alguma coisa. Tem outra lista que é melhor do que essa. Essa, ela é muito teorizada, ela é muito, assim, direta. A outra não. Ela tem umas fotos, com as figurinhas pra vocês completarem, pra vocês verem o sistema melhor. Passo na próxima aula. ALUNO: PROFESSORA, POSSO BOTAR QUE FORMA RIBOSE 5-FOSFATO NÃO? PROFESSORA: Pode, forma os dois. Sim. A cada molécula de glicose 6-fosfato, q vai gerar uma ribose 5-fosfato, que tem função na formação de RNA. Até aqui deu certo? “Vai assim, dando, né professora... empurrado!” … Qual a função disso aqui mesmo? Por que que eu vou gerar isso aqui? Pra que é que eu preciso disso na célula? Só por que eu quero fazer? Um de cada vez, não precisa falar todo mundo junto. Pra que é? Ele funciona como cofator de uma série de enzimas, tanto na glicólise, tanto na redução de oxigênio ativo, por exemplo, o peróxido de hidrogênio, ele atua reduzindo a ação do peróxido de hidrogênio. O que mais professora? Ele é uma molécula com alto teor energético, então se ela entra lá na cadeia transportadora de elétrons ela vai gerar energia, ela gera 1,5 ATP. Apesar, de não gerar, no processo, ATP, ela vai gerar energia. Então, se eu perguntar pra vocês qual é a função do NAD na prova, vocês vão dizer o que? Cofator de enzimas, atua reduzindo o estresse oxidativo, vai gerar energia, tá bom? Por isso que é importante ser formado. Essa figura, eu adoro ela, porque ela resume tudo que eu falei de uma forma breve. Ou seja, é a glicose, não é, que vai ser quebrada porque você vai perder uma molécula de ATP, não é? Gerando quem? Glicose 6-fosfato. O nome da enzima mestre, também conhecida como marca-passo, é ela que vai regular o processo, é a glicose 6-fosfato desidrogenase. E vai formar 6-fosfogliconato. A partir daqui vai haver outro processo de desidrogenação, que vai gerar outra molécula de NADPH, e é formado a ribose e a xilose ao final do processo, ok? Deixa eu ver mais o que eu tenho pra dizer a vocês... Basicamente, é isso. Ah, anote um exemplo, pode ser que tenha no livro ou não. Quando você tem crise hemolítica, por exemplo, você faz uso de medicação intravenosa e isso vai gerar um estresse oxidativo alto. Tem gente que tem desfunção dessa enzima aqui, glicose 6-fosfato desidrogenase. Se você tem a disfunção dessa enzima, vocês entendem que não vão formar NADPH? Nem aqui no primeiro processo, e nem no segundo? Então, os radicais livres do oxigênio irão se acumular no interior da célula, tá bom?! O quê que isso quer dizer, professora? Eles começam a reagir entre eles formando os íons superóxidos. Eles atacam a membrana e a membrana se rompe. Então, tem pessoa que tem quadro de crise hemolítica ou por medicamento ou não, geralmente é por disfunção nessa enzima, porque não forma NADPH, logo o oxigênio molecular passa a reagir contra a membrana. Notem que o NADPH ele tem a função da redução do estresse oxidativo. Vocês tão pegando isso? Se eu perguntar, se eu botar na prova um caso “um paciente com crise hemolítica, provavelmente qual enzima que está atuando nesse processo, que está reduzida? Por quê? Justifique”. Professora, provavelmente é Glicose 6-fosfato, por quê? Porque ela é uma enzima regulatória na formação de NADPH, que tem a função de que? Reduzir o estresse oxidativo que eu explico já já o final do processo. Tá bom? Até aqui deu certo? Esse assunto não é difícil, é mais fácil do que o outro. O mais enjoado, que eu acho de passar pros alunos, que as vezes não entendem, é a cadeia transportadora de elétrons. Os bixins voam! É que tem muito nome. Quando eu era estudante, estudava muito pelo youtube, tem um bucado de videozinhos que ajuda. Vamos para a fase não oxidativa, tá bom?! Então nessa fase não oxidativa, os alunos, eles costumam ficar um pouquinho assim perdidos porque eles, no caso a fase ela vai utilizar moléculas de carboidrato de diferentes tamanhos. Com 3 moléculas de carbono, com 4, com 5, com 6 e até com 7, tá bom?!  Basicamente, eles fazem o processo de isomerização de uma molécula em outra, e a quantidade de carbonos geralmente não é perdida ao final do processo, tá bom?! Então, elas geralmente tem dupla via, tanto na geração da via das pentoses fosfato, quanto na via da glicólise, tá bom?! Por quê, professora? Porque elas vão gerar metabólitos que podem regular positivamente, ou a via da glicólise, ou a via da pentose que eu mostro já pra vocês. Temos 3 principais: o primeiro deles, nomes bonitinhos, a gente tá vendo aqui duas moléculas com 5 carbonos, tá? É a glicose 5-fosfato e a xilose 5-fosfato, que é formada ao final do processo oxidativo, tá? Ela vai sofrer ação dessa enzima transacetilase, pegando transcetolase. Essa transcetolase basicamente vai isomerizar, então se eu tenho aqui, notem, se eu tenho 5+5 é 10, não é? O produto eu tenho que gerar 10 moléculas de carbono. Então, se eu tenho 5 aqui, 5 aqui, eu vou gerar 1 molécula com 7 carbonos e uma molécula com 3 carbonos. Vocês já viram esse nome aqui, ó? Gliceraldeído 3-fosfato... O que ele faz mesmo? Ele tá bem aqui, antes do Piruvato. Ele tá onde? Tá na Glicólise, ele é um precursor, é formado por 2 moléculas de Gliceraldeído 3-fosfato, não sei se vocês lembram. A função dele é basicamente pra formar o que? Piruvato! Tá bom?! Então notem, que nesse primeiro processo eu formo produto do metabolismo da glicólise. Daqui eu posso estender e formar a glicose ou então eu posso parar aqui e começar a estocar, tá bom?! Até aí deu certo? Vocês tão assim voando! Sim ou não? [ALGUNS RESPONDEM: SIIIIIIM!!!]. Note, o processo não oxidativo ele só faz isômeros, tá bom?! É como se eu tenho dois substratos com 5 carbonos e tenho que formar dois substratos, no caso aqui é 10 né, tenho que formar substratos com 10 carbonos também. Então, nesse processo, vou formar uma molécula de 7 carbonos e uma molécula com 3 carbonos, que no caso é a molécula regulatória da via da Glicólise. Até aqui deu certo? Eu só quero que vocês entendam isso! Deu certo até aí? Essa de 7 carbonos vai ser utilizada em outra via, que é o ciclo de Cori, que eu expliquei na aula passada. Esse ciclo de Cori pode ser a priori no fígado ou no músculo e ele vai dar origem a glicose também, então ele volta pra glicose. O gliceraldeído-3-fosfato não, ele vai gerar piruvato. Na célula nada se perde, tudo se transforma. Então, essa substância com 7 moléculas de carbono, junto com o gliceraldeído-3-fosfato aqui dá 10 de novo, tem que formar moléculas com 10 carbonos. Então, eu vou formar uma frutose-6-fosfato e uma eritrose-4-fosfato. Então 6 + 4 dá 10. O que essa frutose-6-fosfato faz? (Alguém pergunta sobre uma substância no slide). Aqui é a transaldolase, basicamente ela tá só fazendo isômeros, ela tá só mudando os radicais carboxilas... O que a frutose-6-fosfato faz? (Aluno responde: glicose transformando-se em frutose-3,6-fosfato). Então a frutose-6-fosfato é um produto regulatório da glicólise também. Então notem que nesse mecanismo da via das pentoses, eu tô formando vários substratos ou vários produtos do metabolismo que vão entrar aqui na glicólise. Ah, professora, mas a senhora me disse que não vai gerar ATP. Mas eu vou gerar substâncias que vão dar origem a piruvato, que ao final do processo vai dar origem a ATP. Essa via é um braço da glicólise, volto a dizer que a principal função dela é formar ribose, NADPH e também produtos do metabolismo que vão regular esse processo. A última via, que é a transcetolase, você vai trabalhar agora com 9 moléculas de carbono, uma xilulose-5-fosfato e uma eritrose-4-fosfato. Então se tem 9, tem que gerar moléculas que deem 9 carbonos também. Então eu vou formar o gliceraldeído-3-fosfato de novo, porque ele atua na glicólise e 2 moléculas de frutose-6-fosfato que também atuam na glicólise. Então ele vai gerando metabólitos que entram na glicólise. Isso aqui resumindo o que eu falei pra vocês é isso, o primeiro processo: ribose-5-fosfato, xilulose-5-fosfato, vai dar origem a quem? A molécula de 7 carbonos que vai dar origem a glicose e ao gliceraldeído-3-fosfato. Gliceradeído-3-fosfato mais a molécula de 7 carbonos, que eu não tô lembrando o nome dela, vai dar origem a quem? A eritrose-4-fosfato e a frutose-6-fosfato. Essa eritrose-4-fosfato mais a xilose vai dar origem a quem? Gliceraldeído-3-fosfato e 2 moléculas de frutose-6-fosfato. Notem que as moléculas de carbono não estão sendo perdidas. Esse processo não-oxidativo, a função dele é só formar isômeros que vão entrar aqui no mecanismo de glicólise. Se eu perguntar: O ciclo das pentoses fosfato é dividido em duas fases, fale a função de cada fase. Ah, professora, é fácil. No processo oxidativo eu vou gerar quantos NADPH? Alguém responde: 12, porque são 6 moléculas de glicose-6-fosfato e cada uma forma 2 NADPH. Quantas moléculas de CO2? 6, porque forma uma em cada processo. Ao final do processo oxidativo, quantas moléculas de 5 carbonos eu vou gerar? Essas aqui, oh, ribose-5-fosfato e xilulose-5-fosfato. Qual a função disso? Eu vou dar origem a DNA e RNA. E a xilose? Pode se transformar em ribose ou então entrar no ciclo não-oxidativo, função dela é justamente gerar gliceraldeído-3-fosfato e a função dele é ir para a glicólise para gerar piruvato. Se eu perguntar qual seria a função do ciclo não oxidativo? Gerar substratos pra glicólise. Esse aqui vem do processo oxidativo, a xilose; esse de 7 carbonos funciona como substrato para, e esse de 5 carbonos, que é novamente a ribose, pode sair daqui pra gerar RNA ou DNA, ou pode gerar a frutose-6-fosfato. Esses 4 processos funcionam como regulação, (estudem com atenção), quem regula a via das pentoses. Por quê? Quem vai regular, pode ter uma regulação com maior necessidade de ribose 5 fosfato do que NADPH, então vai haver uma predileção da via pra formar ribose, você pode ter uma necessidade equilibrada de NADPH e ribose, então vai atuar da mesma forma, com as enzimas, você pode ter uma maior necessidade de NADPH do que a ribose, então você vai formar mais NADPH, ou seja, quem vai atuar aqui, então você vai ter um trabalho oxidativo um pouco maior se você precisar de NADPH; e se você tiver necessidade de NADPH e ATP, você vai formar NADPH, vai formar ribose e os produtos do metabolismo na fase não oxidativa que vão voltar pra glicólise pra gerar ATP. Novamente, se você tem maior necessidade de ribose, você vai fazer o processo oxidativo que vai gerar NADPH e ribose, só que essa ribose vai ser convertida tanto no processo oxidativo como não oxidativo, se você tem uma necessidade equilibrada, vai se formar a mesma quantidade, se você precisa de mais NADPH, o processo oxidativo funciona de forma mais forte, então quem é a enzima que vai atuar nesse processo? Glicose-6-fosfato desidrogenase, ela atua em maior concentração, se você tem uma necessidade maior tanto de NAD quanto de ATP, você vai trabalhar no processo oxidativo e vai gerar produtos do metabolismo da glicólise, no processo não oxidativo, por exemplo, o gliceraldeído-3-fosfato vai ser formado de forma preferencial, vai entrar aqui na glicólise, formando piruvato pra gerar ATP. Se eu botar isso aqui na prova: (Explique o processo da via das pentoses fosfato no qual a célula precisa de NADPH e ATP. Como acontece esse processo? Justifique.) (Eliamara fala vários minutos sobre anos de estudo e sobre o trono do Viriato na USP). Se eu perguntar, Danilo? – Explique qual a necessidade na via das pentoses fosfato.  Como é o desenrolar da via para formar preferencialmente NDPH e ATP? Pra formar NADPH é preciso ter uma predileção na via oxidativa, o que é que regula? (alunos respondem) Justo! glicose-6-fosfato desidrogenase! E “pra” formar ATP? Uma vez que a via das pentoses não formam ATP? Eu vou ter uma predileção na via ... Não oxidativa! E vai formar principalmente quem? Gliceraldeído-3-fosfato que vai atuar na glicólise , não é, formando quem? Piruvato! Que vai ser convertido em quem? acetilcoenzima A (Acetil-CoA), que vai entrar no ciclo de Krebs e isso vai gerar ATP. É difícil isso aqui? Não, TUDO É FACIL(?!). Então vamos lá, o primeiro processo você tem uma maior necessidade de ribose do que de NADPH, ta bom, então lá no mecanismo da quebra da glicose você vai ter a frutose-6-fosfato, ta bom, que pode dar origem a ribose-5-fosfato e você vai formar a o gliceraldeído-3-fosfato que pode entrar no mecanismo da via da pentoses, formando também a ribose-5-fosfato, ta bom. Então basicamente aqui você vai utilizar os precursores da glicólise pra formar ribose, ta bom. Se você tem a maior necessidade, oh! perdão! Se você tem uma necessidade equilibrada, tanto de NADPH quanto de ribose-5-fosfato você entra no ciclo das pentoses convencionalmente. Então você vai ter a ação da glicose-6-fosfato desidrogenase,não é, gerando duas moléculas de NADPH, vai perder uma molécula de dióxido de carbono, então vai gerar tanto NADPH quanto ribose. Ok? Quantas são mesmo aqui? 12! E quantas de dióxido de carbono? 6! Quantas riboses? 5! Por que uma vai “pra” onde? (alunos murmuram algo?!) A outra ribose vai “pra” onde professora? Lá no mecanismo não oxidativo ela vai formar, preferencialmente, o gliceraldeído-3-fosfato, ela se perde formando isso, ta bom?! Vamos para o terceiro processo? No terceiro processo você vai ter uma maior necessidade de NADPH do que da ribose-5-fosfato, ta bom?! Então aqui você atuar em dois processos, o primeiro seria ciclo das pentoses, que vai ter ação no ciclo oxidativo, não é!? Gerando NADPH e a ribose-5-fosfato, e a ribose-5-fosfato vai da origem a quem no metabolismo não oxidativo? Vai gerar frutose-6-fosfato e o gliceraldeído-3-fosfato. E o que eles vão fazer professora? No mecanismo, na formação do piruvato vai gerar mais NADPH, ta bom?! Na pentose forma 12 e nesse processo forma 1, ok!? Até aqui deu certo? Silêncio mórbido.... Eu vou explicar de novo, vocês estão parecendo perdidinhos. Ó, se você tem maior necessidade de NADPH em relação a ribose-5-fosfato, o que é que vocês vão fazer? Preferencialmente fazer o ciclo da pentose no metabolismo oxidativo. Por que? Porque gera 12 moléculas de NADPH. Até aí deu certo? No final do metabolismo oxidativo eu vou gerar ribose, essa ribose vai ser consumida no metabolismo não oxidativo “pra” gerar frutose-6-fosfato e gliceraldeído-3-fosfato, que vão “pra” onde? Pra glicólise. Nesse processo para a formação do piruvato vai gerar uma molécula de NADPH. Então a ribose vai ser consumida para gerar piruvato, porque vai formar uma molécula de NADPH nesse processo. Vocês pegaram isso? Vocês vão anotando, porque isso ta na aula passada, vocês lembram disso (claaaro)? O que foi Carla? Se perdeu? De novo, vamos lá! Eu preciso de NADPH, né isso? Então, preferencialmente, eu faço o ciclo da pentose, que é esse retinho aqui ó, certo? Nesse ciclo da pentose eu vou gerar NADPH, que no caso são 12, tá bom, e vou gerar ribose. Só que eu não estou precisando da ribose, então se eu não preciso dela, eu vou consumir essa ribose e a xilose em um mecanismo não oxidativo para gerar gliceraldeído-3-fosfato e frutose-6-fosfato. Qual a função deles? Gerar piruvato. Na quebra desses metabólitos para gerar o piruvato eu vou formar uma molécula de NADPH, então basicamente estou consumindo essa ribose para gerar uma molécula de NADPH. Se eu estivesse precisando tanto de NADPH quanto de ribose eu não poderia consumir essa ribose. A ribose sai daqui, do mecanismo oxidativo e vai entrar no não oxidativo junto com a xilose. Na verdade, isso aqui é o resultado da via das pentoses. Aí o não oxidativo você vai pegar a ribose para entrar nesse. É ribose mais xilose. Aqui, basicamente, eu queria que vocês entendessem que ele está utilizando como substrato. É porque quando eu comecei a explicar eu disse que o produto gerado seria isso. Eu estou só querendo que vocês entendam que a necessidade da célula vai dar predileção para uma das vias, que pode ser junta ou preferencialmente uma ou outra. Eu estou precisando de NADPH e ATP, se eu preciso de NADPH o quê que eu faço? Via das pentoses, que eu vou gerar 12 NADPH. Mas professora, eu preciso de ATP também. Por conta disso, a ribose que é formada ao final do processo oxidativo será consumida, dando origem a frutose-6-fosfato e gliceraldeído-3-fosfato, isso vai gerar outro NADPH. Só que a partir desse gliceraldeído-3-fosfato, ele vai ser convertido em piruvato, que vai ser convertido lá no finalzinho em Acetil-CoA que vai dar origem ao ciclo de Krebs e uma vez que ele vai entrar no ciclo de Krebs ele vai formar uma molécula de ATP. Se for pensar em energia, a glicólise forma 2 ATP e a via das pentoses não forma nenhum ATP, só que a via das pentoses vai formar muito NADPH, que é uma molécula com alto teor de energia que vai entrar na cadeia transportadora de elétrons. Quem é que controla a regulação? Na via oxidativa, fase oxidativa, quem controla é a concentração do produto final, se eu tenho muito NADPH isso vai regular negativamente. Quem professora? Glicose-6-fosfato desidrogenase. Se eu tenho pouco NADPH, isso regula positivamente. Na fase não-oxidativa, quem regula é o produto final do metabolismo. Seria a disponibilidade, tanto do substrato quanto do produto final. Professora, quem é o substrato na fase não-oxidativa? Inicia com ribose e xilose. Então se eu não tenho o substrato que é ribose e xilose, eu não posso entrar nessa fase. Isso pode ser que caia de alguma forma na prova. Qual a importância disso professora? Primeiro: a formação desse NADPH vai fazer o combate aos radicais livres que eu explico já. Também, ele vai regular o metabolismo hepático, que é uma enzima importante, P450. A principal função dessa enzima é a quebra de álcool e de medicamentos. Ela também vai gerar estresse oxidativo no mecanismo de fagocitose, que tão os neutrófilos, monócitos, neutrófilos segmentados, e outras células granulocíticas, que quando elas fagocitam, elas liberam grande quantidade de radicais livres de oxigênio. Qual a função disso professora? Pra digestão da bactéria ou do fungo ou do vírus. Então, se tá tendo esse estresse em oxigênio, com o tempo você tem que reduzir isso, porque senão a célula vai começar a se auto fagocitar, e quem faz essa regulação é o NADPH. Então se você tá num processo infeccioso, tendo grande quantidade de fagocitose de bactérias, você tá produzindo grande quantidade de produtos do metabolismo do oxigênio. Radical livre. Se você não tiver um NADPH pra fazer esse controle, vai haver destruição de células, isso não é interessante. Professora, porque que a deficiência na glicose-6-fosfato desidrogenase está associada à crise de hemólise? Na prova isso vai valer meio ponto!! (Alguém responde) Eliamara: Justamente isso! Então, alguns quadros de crise hemolítica ocorrem justamente por causa disso, deficiência nessa enzima. Ela é de qual fase, Beatriz? (Alunos respondem:) Oxidativa. (Célio faz uma pergunta sobre H+) Eliamara: Os íons de oxigênio começam a se unir, o oxigênio molecular, formando íons do peróxido, aí eles começam a atrair radicais livres, elétrons, tá? Então ele vem pra membrana, e corta a membrana, e destrói. Então a hemácia começa a lisar. Vamos lá que eu to quase acabando esta aula. Professora, como são formados esses radicais livres? No processo respiratório você tem o oxigênio molecular, ele vai gerar primeiro íons superóxidos, que são quebrados pela superóxido dismutase, dando origem a peróxido de hidrogênio e água. Esse peróxido de hidrogênio tem que ser quebrado, por coenzima catalase e peroxidase. Catalase vai quebrar o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio molecular, e a peroxidase só em água. Só que durante essa quebra você pode formar radicais hidroxilas que podem reagir com outras moléculas formando ácido. Tudo isso é controlado por NADPH. O ideal é que nesse processo, no final, seja gerado água. O oxigênio molecular vai atuar captando elétrons. Se isso aqui (?) não for quebrado, ele vai agredir a membrana das hemácias dando crise hemolítica. Esses íons superóxidos são carregados negativamente e são degradados por uma enzima, a superóxido dismutase. Essa enzima transforma esses íons superóxidos em peróxidos de hidrogênio. Mas o peróxido de hidrogênio também não é tóxico? Sim, mas ele não agride a membrana. É uma forma de evitar a destruição de células em um primeiro momento. Pergunta: Essa deficiência da enzima glicose 6-fosfato desidrogenase só vai ocorrer na hemácia? Não, ela ocorre em todas as células, mas a hemácia lisa mais porque é mais frágil. Pergunta: Professora, pode repetir o nome da enzima? Superóxido dismutase, formando peróxido de hidrogênio. Quem é que quebra o peróxido de hidrogênio? Duas enzimas: Catalase (quebra o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio) e a peroxidase (quebra o peróxido de hidrogênio em água). Por que é importante combater os radicais livres? É muito estudado dizendo que causa envelhecimento e que se tem que tomar vitamina C, vitamina E, vitamina A para combater isso. Além do processo de envelhecimento, pode predispor a mutação que pode dar origem a câncer. Vocês são novos ainda, então as suas enzimas (catalase, peroxidase, a via das pentoses...) estão OK, funcionando em alta atividade. Com o tempo, a enzima vai cansando, vai deixando de ser produzida. Então ela vai começando a gerar mutação que com o tempo pode dar origem a um câncer. O que é que eu faço durante o dia que pode gerar grande quantidade dessa enzima superóxido? Fumar, beber álcool e comer a casca da carne assada, a douradinha, pois é rica em óxido nítrico que gera estresse oxidativo. McDonald´s também não é recomendado. Então, além de câncer, pode ter lesão pós-isquêmica tanto em fígado quanto em outras regiões, pode dá origem a processo de artrite e doenças albuminas também, mas o principal é câncer. O glutamato e a glutationa... o glutamato é um aminoácido, a glutationa é como se ela acelerasse ou melhorasse a ação da vitamina C, basicamente ela vai retirar esse oxigênio molecular, recrutar e levar para peroxidase, como se ele captasse na célula, como se dissesse venha para cá para ser quebrado. Então, basicamente, ela faz esse processo de captação para quebra enzimática. Resumindo a história, ela faz, basicamente, isso. Aluna: Professora, a peroxidase vai retirar um oxigênio? Professora: Sim, e vai formar água. Aluna: sim, e esse oxigênio vai para onde? Professora: às vezes eles formam íons radicais hidroxilas, ai esses radicais hidroxilas quando se unem podem ser tóxicos ou formar mais água. Aluna: e o que são esses radicais? Professora: radicais livres, basicamente são esses íons, oxigênios reativos que podem se ligar com molécula de hidrogênio ou se ligar a elétron, se liga a elétrons e ficam tóxicos e destroem membranas. Aluna: então, na peroxidase, esse oxigênio pode ser um radical livre? Esse oxigênio que é retirado. Professora: Pode, depois e pode voltar ser recaptado, mas geralmente esse oxigênio que tem essa retenção de elétrons é mais no processo de respiração, respiração celular, quando você respirar já está gerando isso. A parte de oxigenação faz com que se leve isso para os tecidos, que leve o oxigênio que vai gerar... Por que assim, você oxigena a célula, a priori você vai formar ATP, vai quebrar glicose e vai gerar isso aqui, no metabolismo oxidativo, só que quando em grande quantidade esse oxigênio molecular pode formar íons super óxidos. E o que determina se ai ser lesivo ou não? Quando você faz esse tipo de tratamento, você tem que fazer também o de vitaminas, vitamina C principalmente, vitamina E e A. Basicamente ele está só oxigenando o tecido para gerar isso aqui (?), que quando em grande quantidade vai gerar isso aqui (?). (Alguém faz comentário que não dá para ouvir). Pergunta: Professora, caso eu esteja precisando de muita glicose pode haver o caso dela não passar pela via não-oxidativa ou obrigatoriamente ela tem que passar pela via não-oxidativa? Não, ela para aqui. E ela não é reutilizada para tirar isso (?) aqui não. A glutationa, como eu falei pra vocês, a principal função dela é basicamente fazer um processo de ativação nas vitaminas antioxidantes. Aqui tinha um oxigênio molecular e é formado um íon superóxido. Quem quebra ele é a superóxido dismutase. Essa superóxido dismutase vai dar origem ao peróxido de hidrogênio que vai ser quebrado pela catalase e pela peroxidase. Numa via alternativa pra quebrar esse peróxido de hidrogênio, nós temos a glutationa peroxidase, que nada mais é que a glutationa. Ela vai gerar esses dois produtos do metabolismo, que têm ação antioxidante na quebra tanto do peróxido, quanto do oxigênio molecular. Então, basicamente a glutationa tem efeito antioxidante porque ela também atua na quebra do peróxido de hidrogênio. Na quebra do peróxido de hidrogênio é formado radical hidroxila livre, que a glutationa recruta, é como se ela retirasse do citoplasma para não deixar reagir com mais nada, porque pode formar ácido e ácido também é tóxico para a célula. (Repetindo) Quando eu formo o peróxido de hidrogênio, quem vai quebrar ele é a catalase e a peroxidase. No mecanismo alternativo a glutationa também quebra, porque ela forma esses dois metabólitos aqui, da glutationa. Então ela vai quebrar tanto o peróxido, quanto a hidroxila livre. Por que ela tem que remover essa hidroxila livre? Porque ela pode formar ácido no interior da célula e isso não é interessante. No processo fagocistico da célula, tá? Então aqui no caso está fagocitando a bactéria, formando fagossomo, esse fagossomo vai se unir ao lisossomo formando fagolisossomo. Uma vez formado esse fagolisossomo entra em qrande quantidade dentro dessa vesícula oxigênio, tá bom? Que é justamente ele que vai formar ácido e vai dar origem as enzimas (ela fala uma palavra, mas não deu pra entender) no processo digestão. Nesse processo na formação do lisossomo também pode ter processo de autofagia. O que é isso? você reconhece (ela fala uma palavra, mas não deu pra entender) ou tenta degradar ou destruir organelas betas. Quem atua nesse processo de regulação? Essa enzima mieloperoxidase. A mieloperoxidase é dependente de oxigênio, e é justamente ela que controla quantidade de oxigênio que vai entrar dentro desse lagolissomo . Então mieloperoxidase faz esse controle estresse oxidativo. Aqui é só demonstrando que oxigênio dá origem as enzimas lisossomo que vai reduzir (ela fala uma palavra, mas não deu pra entender) bactéria. Último slide. Aqui só demonstrando o processo NADPH. O NADPH oxidase ele vai reduzir, vai doar essas moléculas de hidrogênio que vai de certa forma inativar esse oxigênio molecular isso vai servir de substrato pra soja. Quem é soja? Superóxido dismutase. Que vai dá origem a quem? Peróxido de hidrogênio. Esse peróxido de hidrogênio o que ele faz? Vai ser quebrado por catalase, peroxidase, glutathione. O que é mieloperoxidase faz? É uma enzima depende de ferro. Ela vai quebrar também Peróxido de hidrogênio (ela fala uma palavra, mas não deu pra entender) dentro do fagolissomo e vai formar ácidos e radicais hidroxilas. Pra quer isso professora? Para baixar o PH do fagolissomo e para abrir a digestão ou da célula ou da bactéria. Então mieloperoxidase ela vai utilizar peróxido de hidrogênio pra gerar produtos (ela fala uma palavra, mas não deu pra entender). Quem controla isso? Se a célula está entrando processo de fagocitose ela vai ter que ação mieloperoxidase para digerir a bactéria. Se a célula está entrando processo apoptose (morte de célula programada), ela vai receber sinais externos. Lá no reticulo endoplasmático é rico em cálcio. Esse cálcio intracelular ele faz ativação da mieloperoxidase. Então ele faz que as enzimas lisossômicas comece produzir enzima de baixa PH e comece a digerir a célula. Então ela morre de dentro pra fora. Então mieloperoxidase ela atua no processo na formação de ácido e radical hidroxila para baixar o PH. Para abrir processo de digestão celular. Não seria para aumentar o PH?(pergunta de um aluno). Essa hidroxila ela vai formar ácido. Quem faz que esse peróxido de hidrogênio não seja substrato para mieloperoxidase? catalise perioxidase .se elas não atuarem? quem vai atuar? Mieloperoxidase. O que ela faz? produz ácido que pode digerir bactéria ou matar a célula.

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