METABOLISMO DE GLICIDEOS

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Metabolismo de glicideos
Gliconeogênese
É esse o nome dado ao processo de síntese de glicose realizado a partir de moléculas que 
não apresentam a estrutura típica de um açúcar, daí serem chamadas tais substância de precursores 
não-glicídicos.
Esses precursores podem ser o lactato, o piruvato, o glicerol e certos aminoácidos. 
Entretanto eles devem ser convertidos em piruvato ou em intermediários da via gliconeogênica1.
O lactato é convertido em piruvato sob ação da enzima lactato desidrogenase; certos 
aminoácidos entram na via por reações que os convertem em piruvato ou em 
oxaloacetato e o glicerol é convertido em di-hidroxiacetona fosfato, 
que por sua vez será transformada em gliceraldeído 3-fosfato para 
participar da via.
Existem três reações irreversíveis da via glicolítica presentes de 
maneira inversa na gliconeogênese. Isso é possível, pois ocorrem reações de desvio.
As reações irreversíveis são: 
 - Fosforilação da Glicose: Glicose + ATP Hexocinase Glicose 6-fosfato + ADP
Essa reação ocorre na glicólise sob a ação da hexocinase. Contudo, esta enzima é incapaz 
de catalisá-la no sentido inverso. Por isso que a reação inversa é catalisada pela enzima glicose 6-
fosfatase. (Glicose 6-fosfato + H2O 
glicose 6-fosfatase Glicose + Pi).
1 Sabe-se que a gliconeogênese não é uma via inversa à glicólise. Quatro reações são diferentes e catalisadas por enzimas diferentes. 
São elas: Piruvato – Oxaloacetato (Piruvato carboxilase); oxaloacetato – fosfoenolpiruvato (fosfoenolpiruvato carboxilase); frutose-
1,6-bisfosfato – frutose 6-fosfato (frutose 1,6-bisfosfatase) e glicose 6-fosfato – glicose (glicose 6-fosfatase).
- Fosforilação da frutose 6-fosfato: Frutose 6-fosfato + ATP Fosfofrutocinase frutose 1,6-bisfosfato + ADP
A reação é catalisada pela frutose-1,6-bisfosfatase, uma enzima capaz de promover uma 
variação de energia livre negativa, garantindo o decorrer da reação (Frutose 1,6-bisfosfato + H2O 
frutose-1,6-bisfosfatase frutose 6-fosfato + Pi).
- Desfosforilação do fosfoenolpiruvato: Fosfoenolpiruvato + ADP piruvato cinase piruvato + ATP
A reação inversa ocorre em duas etapas. Inicialmente o piruvato é convertido em 
oxaloacetato (Piruvato + CO2 + ATP + H2O 
Piruvato carboxilase oxaloacetato + ADP + Pi +2H
+). Depois a 
enzima fosfoenolpiruvato carboxicinase irá converter o oxaloacetato a fosfoenolpiruvato com gasto 
energético (Oxaloacetato + GTP fosfoenolpiruvato carboxicinase fosfoenolpiruvato + GDP + CO2).
A enzima piruvato carboxilase é uma enzima presente apenas dentro da mitocôndria, mas 
as reações de gliconeogênese ocorrem no citosol. Assim, o piruvato é convertido em oxaloacetato, 
que é convertido em malato podendo sair da mitocôndria. Após estar no citosol é transformado em 
oxaloacetato novamente para seguir na via.
Os principais pontos de regulação da gliconeogênese estão em consonância com os da 
glicólise:
- Piruvato  Oxaloacetato: ativada por Acetil CoA e inibida por ADP
- Oxaloacetato  Fosfoenolpiruvato: inibida pro ADP
– Frutose 1,6-bisfosfato  Frutose 6-fosfato: ativada por AMP e citrato e inibida pela frutose 2,6-
bisfosfato.
–
 
Glicogenólise
Quando a célula encontra-se em um estado de nutrição satisfatório e, por essa razão a 
glicose não necessita de glicose livre. Contudo nos intervalos das refeições não ingerimos nenhum 
alimento, a energia necessária para realizar as atividades neste tempo são resultado da quebra de 
glicoses provenientes da degradação do glicogênio armazenado no fígado e nos músculos, em sua 
maioria.
O glicogênio é um polímero de glicose em que essas se mantêm unidas por uma estrutura 
linear principal (por ligações glicosídicas α-1,4) com ramificações a cada 10 monossacarídeos (com 
ligações α-1,6).
Quando é necessária a quebra do glicogênio a enzima glicogênio fosforilase catalisa 
a degradação em glicose 1-fosfato. Essa via de degradação é vantajosa, pois a 
glicose 1-fosfato se encontra fosforilada e não se difunde para o meio 
extracelular. A degradação ocorre linearmente até chegar a um ponto de 
ramificação. Para as glicoses presentes na ramificação são necessárias duas enzimas 
conjugadas; uma transferase, que retira blocos de glicose da ramificação e coloca nas extremidades 
da cadeia linear para serem quebradas pela fosforilase e uma α-1,6 glicosidase, que quebra a 
ligação glicosídica α-1,6 da única glicose restante da ramificação.
Após serem quebradas em glicose-1-fosfato são convertidas em glicose-6-fosfato pela 
fosfoglicomutase. Essa forma fosforilada de glicose deverá ser hidrolisada pela enzima glicose-6-
fosfatase do fígado, pois possui difícil difusão no plasma. É função de o fígado manter o nível 
normal de glicose livre para a utilização em exercícios físicos (glicose para o músculo) e ser usada 
pelo cérebro.
A glicogênio fosforilase é fundamental na liberação de glicose a partir da degradação 
do glicogênio. Esta enzima é regulada por dois mecanismos:
- Modificação Covalente: onde a enzima fosforilase cinase adiciona grupo fosfato em aminoácidos 
da glicogênio fosforilase transformando-a da sua forma b (inativa) para forma a (ativa). No músculo 
a presença de ATP e glicose-6-fosfato desvia o equilíbrio para o sentido da forma inativa da 
fosforilase e AMP estimula a fosforilase liberar mais glicose no plasma sanguíneo.
No fígado existem as duas formas, a glicose inibe a forma a, entretanto o AMP não regula 
a enzima, pois o fígado não possui as grandes variações energéticas, típicas de musculatura 
esquelética. Inclusive até a própria enzima fosforilase cinase é regulada pelo nível de Ca2+ que se liga 
à subunidade δ da enzima e hormônios que fazem com que a subunidade β seja fosforilada.
- Fosforilação Reversível: hormônios como a epinefrina (adrenalina) e glucagon estão ativos em 
músculos ou outro tecido com necessidades energéticas urgentes. A presença desses hormônios faz 
com que diversas reações ocorram terminando na ativação da glicogênio fosforilase. Cada hormônio 
tem melhor resposta de acordo com o órgão em questão; o fígado é mais influenciado pelo 
glucagon e o músculo pela epinefrina (adrenalina).
Glicogenogênese
Alguém pode supor que a via de síntese do glicogênio se inicia com a glicose-1-fosfato, 
contudo a biossíntese ocorre de uma maneira diferente da sua degradação. A glicose-1-fosfato se 
liga ao UTP para formar a UDP-glicose, uma forma ativada de glicose. É a partir da UDP-glicose que 
será sintetizado o glicogênio.
A síntese é catalisada pela enzima glicogênio sintase. Ela retira as unidades de glicose da 
UDP-glicose e adiciona na porção não redutora do glicogênio que está sendo formado. Mas a 
enzima sintase só adiciona grupos de glicose em cadeias com mais de 4 oses. Por esta razão que é 
necessário de uma glicoproteína chamada glicogenina, ela será a molécula iniciadora (“primer”) do 
processo de síntese.
A enzima glicogênio sintase só é capaz de sintetizar a cadeia plana do glicogênio. 
Portanto é necessário da enzima ramificadora para quebrar uma parte da cedia linear do glicogênio, 
inseri-lo como ramificação e transformar uma ligação α-1,4 em α-1,6. As ramificações são 
importantes, pois além de garantir maior solubilidade à molécula promove uma síntese e 
degradação mais rápida e, por isso, mais eficiente.
Assim como a glicogênio fosforilase a sintase é regulada por modificação covalente. Existe 
uma forma a ativa que quando fosforilada se torna uma forma b (inativa). Há também o controle 
hormonal onde a epinefrina e o glucagon estimula a degradação do glicogênio e inibem a sua 
síntese. Níveis elevados de Ca2+ no citosol estimulam a degradação de glicogênio por ativarem a 
fosforilase cinase.
Via Pentose-Fosfato
Já foram discutidos os destinos da glicose em nosso organismo. Ao ingerirmos alimentos 
ricos em carboidratos, estes serãodigeridos até o nível molecular de glicose. Dependendo das 
necessidades do corpo essa glicose será: sofrer glicólise para a geração de energia ou entrar na via 
das pentoses-fosfato para produzir NADPH e ribose 5-fosfato.
A principal utilidade na produção de NADPH e ribose 5-fosfato é sua importância na 
biossíntese de diversas moléculas. O NADPH é útil na biossíntese de ácidos graxos, colesterol, 
nucleotídeos e neurotransmissores. A ribose 5-fosfato é componente fundamental na constituição 
de DNA, RNA, FAD e coenzima A.
Essa via é dividida em duas etapas:
 - Fase Oxidativa: inicia com a desidrogenação da glicose 6-fosfato em uma lactona, esta é 
hidrolisada em gliconato e este, por sua vez, é novamente desidrogenado para formar a ribulose 5-
fosfato. Essa fase converte a glicose fosforilada em uma forma aberta descarboxilada (pois ocorreu a 
perda de um CO2): a ribulose 5-fosfato. As enzimas envolvidas nesse processo são desidrogenases 
(glicose 6-fosfato desidrogenase2 e 6-fosfogliconato desidrogenase) que promovem a liberação de 
moléculas de NADPH e uma enzima hidrolase (lactonase) que quebra a estrutura de anel de 
piranose da lactona.
 - Fase não-oxidativa: quando a célula está com carência de NADPH esta fase ocorre de maneira 
mais preponderante. Isso ocorre, pois esta via transforma parte da ribulose 5-fosfato em uma forma 
isomérica chamada ribose 5-fosfato (pela ação da fosfopentose isomerase) e outra parte em xilulose 
5-fosfato (pela ação da fosfopentose epimerase). Esses compostos serão utilizados como substratos 
em reações catalisadas pelas enzimas transcetolase e transaldolase. Essas reações produzirão frutose 
6-fosfato e gliceraldeído 3-fosfato, que por sua vez participarão do processo de gliconeogênese3.
Essas reações podem ocorrer de maneira diferente de acordo com as necessidades do 
tecido e questão. Se estivermos nos tratando de:
 - Uma célula em processo de mitose
A célula neste momento necessita de grande quantidade de ribose 5-fosfato, pois esta é 
constituinte das moléculas de DNA que devem ser formadas. Ocorre a conversão da frutose 6-
2 A deficiência dessa enzima pode levar à anemia hemolítica induzida pela administração de drogas como certos antiinflamatórios e 
antimaláricos. O NADPH gerado na reação catalisada por essa enzima mantém o ambiente redutor da célula e combate o estresse 
oxidativo. A ausência da enzima irá deixar as células mais sensíveis ao estresse gerado por essas drogas.
3 Lembre-se que na gliconeogênese ocorre a produção de glicose a partir do piruvato, mas como a frutose 6-fosfato e gliceraldeído 
3-fosfato são produtos intermediários haverá da mesma forma a gliconeogênese. Neste processo utiliza-se apenas uma molécula de 
glicose para formar 12 NADPH. Portanto, esta via é bastante vantajosa.
fosfato e gliceraldeído 3-fosfato presentes na via glicolítica em ribose 5-fosfato (reações 
anapleróticas). Isso ocorre devido a ação da transaldolase e transcetolase.
- Uma célula do tecido adiposo em processo de síntese de ácidos graxos
É necessária uma quantidade superior de NADPH para a biossíntese eficiente de ácidos 
graxos. Ocorrerá a formação de frutose 6-fosfato e gliceraldeído que serão reconvertidos em 
glicose liberando 12 NADPH para cada molécula de glicose formada, como já foi comentado 
anteriormente. 
Se a célula, além da carência de NADPH estiver necessitando de energia o gliceraldeído 3-
fosfato e a frutose 6-fosfato entrarão na via glicolítica para formar, além de NADPH requerido, 
moléculas de ATP.
- Uma célula com nenhuma necessidade prioritária
A fase oxidativa ocorrerá normalmente formando NADPH e ribulose 5-fosfato. Esta será 
transformada em ribose 5-fosfato pela fosfopentose isomerase.
QUER SABER MAIS?
Veja Os esquemas animados e comentados de algumas vias no FarmaBio Imagens no 
www.farmabio3.kit.net/imagens.html Acesse Visão Bioquímica: Metabolsimo de Carboidratos. 
Disponivel em http://www.bioq.unb.br/htm/aulas2D/met_cbh.htm Baixe Os slides de 
Metabolismo de glicídeos na seção Arquivos do FarmaBio Leia BERG, J. M.; TYMOCZKO J. L.; 
STRYER L. Bioquímica. 5. ed. Guanabara Koogan, 2002. 
Samuel L Silva
samuellsilva@gmail.com