A hexoquinase é, na verdade, um termo mais amplo para uma classe de enzimas que fosforilam açúcares de seis carbonos (glucose, frutose, galactose, etc.), enquanto a glucoquinase é um tipo específico de hexoquinase (uma isoforma) que tem uma menor afinidade por substratos.

Por vezes, estar vivo pode parecer algo fácil, especialmente quando nos sentimos saudáveis, felizes e possivelmente numa praia tropical algures. No entanto, manter-se vivo requer um gasto constante de energia por parte das células do nosso corpo. Desde a escala macroscópica de flexionar os músculos para andar, dançar, pestanejar e engolir até ao nível microscópico de criar neurotransmissores e replicarmaterial genético, a produção e utilização de energia é um processo perpétuo chamado metabolismo celular.

O que é o Metabolismo Celular?

O processo metabólico de decomposição das moléculas dos alimentos (neste caso, a glucose) é uma forma de metabolismo celular, uma via catabólica fundamental a partir da qual as células podem obter energia (sob a forma de ATP, adenosina trifosfato).

O metabolismo aeróbico (que ocorre na presença de oxigénio) é composto por três fases glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia de transporte de electrões.

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O que é a glicólise

A primeira das três fases deste processo, a glicólise, não produz uma grande quantidade de ATP (apenas 2), em comparação com a cadeia de transporte de electrões, mas dá origem a produtos-chave (2 piruvato) que são utilizados para a geração posterior de ATP na via metabólica mais ampla. A glicólise ocorre no citoplasma, enquanto as restantes fases do metabolismo celular ocorrem nas mitocôndrias.

Para iniciar a transformação da glicose, tal como em muitas outras reacções químicas, é necessária uma enzima. No caso da fosforilação da glicose em glicose-6-fosfato, dependendo de um certo número de variáveis, ou hexoquinase ou glucocinase irá catalisar a reação.

(Crédito da foto: YassineMrabet/Wikimedia Commons)

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Hexoquinase vs. Glucoquinase

A hexoquinase é, na verdade, um termo mais amplo para uma classe de enzimas que fosforilam açúcares de seis carbonos (glucose, frutose, galactose, etc.), enquanto a glucoquinase é um tipo específico de hexoquinase (uma isoforma) que tem uma menor afinidade parae trabalha exclusivamente com glucose, em vez de outros açúcares com 6 carbonos.

Ambas as enzimas podem desempenhar a mesma função - catalisar a primeira reação da glicólise - mas são utilizadas em circunstâncias específicas.

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Hexocinase

Esta enzima está ativa quando a quantidade de glicose disponível é relativamente estável ou baixa, e pode ser encontrada em todos os tecidos do corpo onde ocorre o metabolismo celular, com exceção do fígado e das células beta pancreáticas. Por outras palavras, a hexoquinase é o principal catalisador do metabolismo celular à escala do organismo.

A afinidade da hexoquinase para a glicose é também bastante elevada; isto significa que, mesmo quando o fornecimento de glicose é baixo, a reação enzimática pode ocorrer e a glicose pode ser convertida em glicose-6-fosfato, podendo ser produzidas 2 moléculas de ATP. A velocidade máxima de reação (Vmax) da hexoquinase é também bastante baixa, o que significa que não é ideal para a produção rápida de energia a partir da glicose.

Como em qualquer reação enzimática, existe um mecanismo de controlo para a hexoquinase, um ciclo de feedback alostérico com o próprio produto da reação, a glicose-6-fosfato, o que significa que, uma vez que uma quantidade suficiente de glicose tenha sido convertida em glicose-6-fosfato, esse mesmo produto inibirá a enzima de se envolver/reagir com moléculas de substrato adicionais (glicose).

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Glucocinase

Ao contrário da hexoquinase, que está presente em todos os tecidos, a glucoquinase está presente apenas no fígado e nas células beta pancreáticas, sendo semelhante a um mecanismo de controlo funcional do organismo.

A afinidade da glucoquinase para a glicose é baixa, o que significa que só é activada quando há uma abundância de glicose disponível para uma célula. Se houver apenas uma quantidade limitada de glicose, como durante um período de jejum ou de repouso, então a hexoquinase pode lidar com a carga enzimática. A taxa de reação máxima (Vmax) da glucoquinase é bastante elevada, resultando numa rápida conversão da glicose emA glucocinase entra em ação após uma grande refeição ou um afluxo de glúcidos, o que está relacionado com o mecanismo de controlo desta enzima específica.

A hexoquinase é regulada alostericamente por um dos seus produtos (glucose-6-fosfato), enquanto a glucocinase é controlada hormonalmente pela insulina. De facto, a glucocinase é principalmente controlada ou induzida pela insulina. Quando os níveis de insulina aumentam no organismo, a transcrição e a atividade da glucocinase aumentam no espaço de uma hora. Outras hormonas e vias podem afetar a glucocinase, incluindo os glucocorticóides etriiodotironina, mas a vasta gama de outras vias metabólicas para a atividade da glucoquinase está para além do âmbito deste artigo.

Devido ao papel crítico da insulina na regulação da glucoquinase no fígado e no pâncreas, a diabetes mellitus pode ter um impacto grave na eficácia da glucoquinase e, por conseguinte, na produção de energia quando os níveis de glicose são elevados.

Uma palavra final

A hexoquinase e a glucoquinase são ambas enzimas importantes no processo de glicólise, que é um passo essencial na via mais vasta do metabolismo celular. Tal como acontece com a maioria das reacções enzimáticas, estas duas enzimas funcionam inconscientemente e o nosso corpo controla a sua ativação sem qualquer intervenção da nossa parte. Por mais pequenas e insignificantes que estas enzimas pareçam, o seu trabalho constante em nosso nome éo primeiro passo para cada passo que damos!