Glicose 6-fosfato - Glucose 6-phosphate
Nomes | |
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Nome IUPAC
D- glucopiranose 6-fosfato
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Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol )
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ChEBI | |
ChemSpider | |
Malha | Glicose-6-fosfato |
PubChem CID
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UNII | |
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Propriedades | |
C 6 H 13 O 9 P | |
Massa molar | 260,136 |
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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Referências da Infobox | |
A glicose 6-fosfato ( G6P , às vezes chamado de éster Robison ) é um açúcar da glicose fosforilado no grupo hidroxila do carbono 6. Esse dianião é muito comum nas células, pois a maior parte da glicose que entra na célula se torna fosforilada dessa forma.
Por causa de sua posição proeminente na química celular , a glicose 6-fosfato tem muitos destinos possíveis dentro da célula. Encontra-se no início de duas vias metabólicas principais : a glicólise e a via das pentoses fosfato .
Além dessas duas vias metabólicas, a glicose 6-fosfato também pode ser convertida em glicogênio ou amido para armazenamento. Esse armazenamento está no fígado e nos músculos na forma de glicogênio para a maioria dos animais multicelulares e em amido intracelular ou grânulos de glicogênio para a maioria dos outros organismos.
Produção
De glicose
Dentro de uma célula, a glicose 6-fosfato é produzida pela fosforilação da glicose no sexto carbono. Isso é catalisado pela enzima hexoquinase na maioria das células e, em animais superiores, pela glucoquinase em certas células, principalmente nas células do fígado. Um equivalente de ATP é consumido nesta reação.
D - glicose | Hexokinase | α- D -Glucose 6-fosfato | |
ATP | ADP | ||
Glicose 6-fosfatase |
Composto C00031 no banco de dados KEGG Pathway. Enzyme 2.7.1.1 no banco de dados KEGG Pathway. Composto C00668 no banco de dados KEGG Pathway. Reação R01786 no banco de dados KEGG Pathway.
A principal razão para a fosforilação imediata da glicose é evitar a difusão para fora da célula. A fosforilação adiciona um grupo fosfato carregado de forma que a glicose 6-fosfato não atravesse facilmente a membrana celular .
De glicogênio
A glicose 6-fosfato também é produzida durante a glicogenólise a partir da glicose 1-fosfato , o primeiro produto da quebra dos polímeros de glicogênio .
Via da pentose fosfato
Quando a proporção de NADP + para NADPH aumenta, o corpo precisa produzir mais NADPH (um agente redutor para várias reações, como síntese de ácidos graxos e redução de glutationa nos eritrócitos ). Isso fará com que o G6P seja desidrogenado em 6-fosfogluconato pela glicose 6-fosfato desidrogenase . Essa reação irreversível é a etapa inicial da via da pentose fosfato, que gera o útil cofator NADPH e também a ribulose-5-fosfato , fonte de carbono para a síntese de outras moléculas. Além disso, se o corpo precisa de precursores de nucleotídeos de DNA para o crescimento e a síntese, o G6P também será desidrogenado e entrará na via da pentose fosfato.
Glicolise
Se a célula precisa de energia ou esqueletos de carbono para a síntese, a glicose 6-fosfato é o alvo da glicólise . A glicose 6-fosfato é primeiro isomerizada em frutose 6-fosfato pela fosfoglucose isomerase , que usa o magnésio como co - fator .
α- D -Glucose 6-fosfato | Fosfoglucose isomerase | β- D - Frutose 6-fosfato | |
Fosfoglucose isomerase |
Composto C00668 no banco de dados KEGG Pathway. Enzima 5.3.1.9 no banco de dados KEGG Pathway. Composto C05345 no banco de dados KEGG Pathway. Reação R00771 no banco de dados KEGG Pathway.
Esta reação converte glicose 6-fosfato em frutose 6-fosfato em preparação para a fosforilação em frutose 1,6-bifosfato . A adição do segundo grupo fosforil para produzir frutose 1,6-bifosfato é uma etapa irreversível e, portanto, é usada para direcionar irreversivelmente a quebra de 6-fosfato de glicose para fornecer energia para a produção de ATP via glicólise .
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Armazenamento como glicogênio
Se os níveis de glicose no sangue estiverem altos, o corpo precisa de uma maneira de armazenar o excesso de glicose. Após ser convertida em G6P, a molécula pode ser transformada em glicose 1-fosfato pela fosfoglucomutase . A glicose 1-fosfato pode então ser combinada com o trifosfato de uridina (UTP) para formar a UDP-glicose , impulsionada pela hidrólise do UTP, liberando fosfato. Agora, a UDP-glicose ativada pode ser adicionada a uma molécula de glicogênio em crescimento com a ajuda da glicogênio sintase . Este é um mecanismo de armazenamento muito eficiente para a glicose, uma vez que custa ao corpo apenas 1 ATP para armazenar 1 molécula de glicose e virtualmente nenhuma energia para removê-la do armazenamento. É importante observar que a glicose 6-fosfato é um ativador alostérico da glicogênio sintase, o que faz sentido porque, quando o nível de glicose está alto, o corpo deve armazenar o excesso de glicose na forma de glicogênio. Por outro lado, a glicogênio sintase é inibida quando é fosforilada pela proteína quinase em momentos de alto estresse ou baixos níveis de glicose no sangue, via indução hormonal por glucagon ou adrenalina .
Quando o corpo precisa de glicose para obter energia, a glicogênio fosforilase , com a ajuda de um ortofosfato , pode separar uma molécula da cadeia de glicogênio. A molécula clivada está na forma de glicose 1-fosfato, que pode ser convertida em G6P pela fosfoglucomutase. Em seguida, o grupo fosforil em G6P pode ser clivado pela glicose 6-fosfatase de modo que uma glicose livre possa ser formada. Esta glicose livre pode passar através das membranas e pode entrar na corrente sanguínea para viajar para outras partes do corpo.
Desfosforilação e liberação na corrente sanguínea
As células do fígado expressam a enzima transmembrana glicose 6-fosfatase no retículo endoplasmático. O sítio catalítico é encontrado na face luminal da membrana e remove o grupo fosfato da glicose 6-fosfato produzida durante a glicogenólise ou gliconeogênese . A glicose livre é transportada para fora do retículo endoplasmático via GLUT7 e liberada na corrente sanguínea via GLUT2 para absorção por outras células. As células musculares não possuem essa enzima, então as miofibras usam a glicose 6-fosfato em suas próprias vias metabólicas, como a glicólise. É importante ressaltar que isso evita que os miócitos liberem no sangue os estoques de glicogênio obtidos.
Veja também
- Glicose
- Glicose 1-fosfato
- Deficiência de glicose-6-fosfato desidrogenase
- Glicogênio
- Via da pentose fosfato
Referências
- ^ a b c d Litwack, Gerald (01-01-2018). “Capítulo 6 - Insulina e Açúcares” . Human Biochemistry . Academic Press . pp. 131–160. doi : 10.1016 / b978-0-12-383864-3.00006-5 . ISBN 978-0-12-383864-3.CS1 manutenção: data e ano ( link )
- ^ a b c Komoda, Tsugikazu; Matsunaga, Toshiyuki (01/01/2015). "Capítulo 4 - Vias metabólicas no corpo humano" . Bioquímica para profissionais médicos . Academic Press . pp. 25–63. doi : 10.1016 / B978-0-12-801918-4.00004-9 . ISBN 978-0-12-801918-4.CS1 manutenção: data e ano ( link )
Bibliografia
- Berg, Jeremy M .; Tymoczko, Stryer (2002). Biochemistry (5ª ed.). Nova York: WH Freeman and Company . ISBN 0-7167-3051-0.