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VIA DAS PENTOSES – FOSFATO
Introdução
Funções
Fase oxidativa
Fase não oxidativa
Justificativas
Introdução
A via das pentoses (via do fosfoglinato) surgiu em função do aumento da
complexidade dos seres vivos e da necessidade de agentes redutores para as reações
biossintéticas. Além de produzir NADPH, a via das pentoses produz uma série de
diferentes açucares – fosfato.
A via das pentoses opera exclusivamente no citosol.
Normalmente ocorre quando há uma saturação de energia dentro da célula.
Enzima fosfofrutoquinase (converte frutose 6P frutose 1,6 P) é
inibida pela abundância de ATP e citrato. Neste caso a glicose 6P entra na via das
pentoses.
Funções:
1. Gerar poder redutor extramitocondrial na forma NADPH.
Função ativamente envolvida na síntese AGs e esteroides à
partir de acetil-CoA.
2. Converter hexoses em pentoses, particularmente 5-fosforibose
para biossíntese de ácidos nucleicos.
3. Utilizar pentoses para produção de energia, convertendo-as em
intermediários da glicólise.
4. Participar na formação glicose nas reações escuras da
fotossíntese.
A via das pentoses opera em duas fases, a oxidativa e a não oxidativa.
Fase oxidativa: Irreversível
As três primeiras reações da via das pentoses são oxidativas, envolvendo
redução de NADP a NADPH.
1) Glicose 6P Desidrogenase
Figura
- A enzima G6PDH retira 2 átomos de hidrogênio do carbono 1 da
glicose formando a lactona (Éster interno ligando carbono 1 e 5). A
reação é reversível.
2. 2
- A 6 fosfoglicono lactona hidrolisa espontaneamente a ácido, entretanto
existe uma enzima que catalisa a reação.
2) 6 fosfoglicono lactonase
figura
- A lactona apresenta um alto AG’ de hidrólise portanto a reação é
irreversível.
3) Ácido 6 fosfoglucônico desidrogenase
Figura
- A reação é irreversível em função de haver uma oxidação e uma
descarboxilação.
- O resultado da fase oxidativa é a produçãode 2moles de NADPH, 1
pentose fosfato e liberação de CO2.
Fase não oxidativa – Reversível
- Esta fase é construída por um rearranjo entre açucares fosfato.
- Enzimas envolvidas são: isomerases, epimerases, transaldolases,
transletorases.
4) Fosforiboisomerases
Figura
- Até este estágio, as principais funções da rota estão cumpridas, que é a
produção de NADPH e ribose 5 P.
- Muitas células não necessitam de grandes quantidades de Ribose 5 P.
Neste caso, estas pentoses são transformadas em gliceraldeído 3 P e
frutose 6 P. Pelas transcetolases e transaldolases objetivando mais poder
redutor NADPH.
- Transcetolases transferem grupo cetol Figura
- Transaldolasestransferem resíduos dihidroxiacetona
5) Fosfocetopentose – epimerase
Figura
Epímero – diferença em um carbono específico.
Ex.: Glicose – Manose = Epímeros carbono 2
Glicose – Galactose = Epímeros carbono 4
3. 3
6) Transcetolase
figura
- A transcetolase catalisa a transferência de um fragmento de dois carbonos
da xilulose 5 P para a Ribose 5 P, dando origem a uma triose.
- Fosfato (gliceraldeído 3 P) e a um açúcar de 7 carbonos (sedoeptulose 7 P).
- Transaldolase
- Figura
- Esta enzima atua nos dois produtos da reação da transcetolase, transferindo
uma unidade de 3 carbonos (dihidroxiacetona) do substrato contendo 7
carbonos (gliceraldeído 3 P), formando um açúcar fosfato contendo 6
carbonos ( frutose 6 P) e um contendo 4 carbonos (eritrose 4 P)
8) Transcetolase
- Esta reação final ocorre para transformar a eritrose 4 P em intermediários
da via glicolítica.
- Portanto a fase não oxidativa necessitou de 2 moléculas pentose-fosfato, 2
para primeira reação da transcetolase e 1 para segunda reação da
transcetolase.
- Resumo fase não oxidativa
- Figura
- O destino do açúcar fosfato depende das necessidades metabólicasdas
células na qual a via das pentoses está ocorrendo:
- Se a necessidade principal for síntese de nucleotídeo, o principal produto
será Ribose 5 P e a maioria dos rearranjamentos da fase não oxidativa não
irão ocorrer.
- Se a necessidade principal for a produção de NADPH (síntese ácidos
graxos, esteroídes), a fase não oxidativa produzirá compostos que podem
ser facilmente reconvertidos em Glicose 6 P, para a subsequente passagem
pela fase oxidativa.
- Se a necessidade principal for a obtenção de energia, a frutose 6 P e
Gliceraldeído 3 P produzidos na fase não oxidativa podem ser
catabolizados pela Glicólise e ciclo de Krebs.
- Devido as necessidades múltiplas nas células, nenhum dos três destinos
opera exclusivamente em uma célula.
Justificativa da via das pentoses
1. Não há consumo de ATP
2. As pentoses produzidas são facilmente convertidas a hexoses e triose
3. Produção de Ribose pode ser realizada pela via oxdativa ou pela via não oxidativa
(Reações nos dois sentidos
3 Glicose 6 P 2 frutose + Gliceraldeído
4. 4
4. Produção Eritose 4P: precursor do ácido shiquímico e em seguida de
vários aminoácidos. Pode ser produzido via oxidativa e não oxidativa.
5. O NADPH não é oxidado no transporte de elétrons.