A lógica química da... Via das pentoses-fosfato

Prof. Doutor Pedro Silva

Professor Associado, Universidade Fernando Pessoa

 

Outras vias metabólicas:

Química Orgânica:

  • Aula em vídeo: Via das pentoses-fosfato
  • Para realizar o seu anabolismo, a célula não precisa apenas de energia (ATP): também precisa de poder redutor, sob a forma de NADPH. O NADPH é produzido durante a oxidação da glucose-6-P por uma via distinta da glicólise, a via das pentoses-fosfato. Esta via é muito activa em tecidos envolvidos na biossíntese de colesterol e de ácidos gordos (fígado, tecido adiposo, cortex adrenal, glândulas mamárias). Esta via também produz ribose-5-P, o açúcar constituinte dos ácidos nucleicos.

    A glucose-6-P é primeiro oxidada no seu carbono 1, dando origem a uma lactona (um ácido carboxílico cíclico). Os electrões libertados são utilizados para reduzir uma molécula de NADP+. O anel é então aberto por reacção com água:

    A descarboxilação do gluconato liberta dois electrões, que vão reduzir outra molécula de NADP+. Obtém-se assim um açúcar de 5 carbonos, a ribulose-5-fosfato, que por isomerização é transformado em ribose-5-P. (Na figura assinalam-se a verde as diferenças entre os isómeros).

    O que se passa a seguir depende das necessidades da célula: se a célula só precisar de NADPH e não precisar de ribose-5-P esta poderá ser reaproveitada. Isto é feito através de 3 reacções. Na primeira, a ribose-5-P recebe dois carbonos da xilulose-5-P (obtida por epimerização da ribulose-5-P):

    Seguidamente, são transferidos três carbonos da sedoeptulose-7-P para o gliceraldeído-3-P:

    Por transferência de dois carbonos da xilulose-5-P para a eritrose-4-P, forma-se outra molécula de frutose-6-P e uma molécula de gliceraldeído-3-P:

    O balanço destas últimas reacções é:

    2 xilulose-5-P + ribose-5-P -----> 2 frutose-6-P + gliceraldeído-3-P

    A frutose-6-P e o gliceraldeído-3-P podem ser utilizados na glicólise para produção de energia, ou reciclados pela gluconeogénese para formar novamente glucose-5-P. Neste último caso, através de seis ciclos da via das pentoses-fosfato e da gluconeogénese uma molécula de glucose-6-P pode ser completamente oxidada a seis moléculas de CO2 com produção simultânea de 12 moléculas de NADPH. Quando as necessidades de ribose-5-P são superiores às de NADPH, esta pode ser produzida por estas reacções a partir de frutose-6-P e gliceraldeído-3-P.

    Bibliografia

    cover Biochemistry, by Donald Voet & Judith Voet

    Um excelente livro. Expõe a Bioquímica com referências constantes à química orgânica e à lógica bioquímica. A inspiração destas páginas.... Particularmente indicado a estudantes de Licenciaturas em Bioquímica, Ciências Farmacêuticas ou Química.

    cover Biochemistry, Stryer

    Um texto clássico, frequentemente actualizado e re-editado.

    cover Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, Thomas Devlin

    Aconselhado a estudantes de licenciaturas em Medicina, Enfermagem, etc. Imensos exemplos da aplicação da bioquímica a casos clínicos

    cover Principles of Biochemistry, Lehninger

    Um texto clássico, frequentemente actualizado e re-editado.