Glicólise_GliconeogeneseAtualizado

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ATP: “moeda” energética 
Estrutura do ATP (Adenosina Trifosfato)
Fica armazenada nas 
Ligações Interfosfóricas
Adenosina
São energeticamente 
equivalentes ao ATP
HIDRÓLISE DO ATP
NAD+/NADH e NADP+/NADPH
NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo)
NADP (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato)
Mononucleotídeo de 
nicotinamida
Adenosina 
monofosfato
Forma oxidada Forma reduzida
FAD / FADH2
FAD (flavina adenina dinucleotídeo)
Forma oxidada Forma reduzida
Grupo funcional que participa das reações de oxi-redução
PRINCIPAIS VIA METABÓLICAS
VIA ANABÓLICA
PRINCIPAIS VIA METABÓLICAS
VIA CATABÓLICA
GLICÓLISE
Quebra de uma molécula de glicose (6C) liberando duas moléculas de piruvato
(3C) através de uma série de reações enzimáticas
É uma via metabólica na qual consiste em transferir a energia presente nas ligações
da molécula de glicose para outros compostos energéticos
2 ATP
2 NADH
10 REAÇÕES
Piruvato
Glicose
GLICÓLISE
2 ATP
2 NADH
10 REAÇÕES
Piruvato
Glicose
a) Fase de preparação
Fosforilação da glicose e 
sua conversão a 
gliceraldeído 3-fosfato
1) Primeira Reação
a) Fase de preparação
Fosforilação da glicose e 
sua conversão a 
gliceraldeído 3-fosfato
2) Segunda Reação
a) Fase de preparação
Fosforilação da glicose e 
sua conversão a 
gliceraldeído 3-fosfato
3) Terceira Reação
a) Fase de preparação
Fosforilação da glicose e 
sua conversão a 
gliceraldeído 3-fosfato
4) Quarta Reação
Glicose
6-fosfato
Frutose
6-fosfato
Frutose
1,6 bifosfato
5) Quinta Reação
b) Fase de pagamento
Conversão oxidativa do 
gliceraldeído 3-fosfato em
piruvato e formação
acoplada de ATP E NADH
6) Sexta Reação
Gliceraldeído
3-fosfato 
desidrogenase
Acoplamento energético
b) Fase de pagamento
Conversão oxidativa do 
gliceraldeído 3-fosfato em
piruvato e formação
acoplada de ATP E NADH
7) Sétima Reação
E
N
E
R
G
I
A Pi
Oxidação do 
Gliceraldeído
1,3 bifosfoglicerato
ADP
ATP
b) Fase de pagamento
Conversão oxidativa do 
gliceraldeído 3-fosfato em
piruvato e formação
acoplada de ATP E NADH
8) Oitava Reação
b) Fase de pagamento
Conversão oxidativa do 
gliceraldeído 3-fosfato em
piruvato e formação
acoplada de ATP E NADH
9) Nona Reação
Enolase
desidratação
b) Fase de pagamento
Conversão oxidativa do 
gliceraldeído 3-fosfato em
piruvato e formação
acoplada de ATP E NADH
10) Décima Reação
Piruvato
cinase
Fase de preparação
Fase de pagamento
2
2
GLICONEOGÊNESE
Via anabólica responsável pela síntese de glicose a partir de 
precursores que não são carboidratos: glicerol, lactato e aminoácidos
FONTES DE ENERGIA PARA AS CÉLULAS
Ocorre (executada) no fígado
(principal tecido) e em
menor quantidade no córtex
renal (auxiliar em um jejum
prolongado) e intestino
delgado
A glicose, além de excelente combustível, também é um precursor admiravelmente versátil, capaz de 
suprir uma enorme variedade de intermediários metabólicos em reações biossintéticas.
As principais vias de utilização da glicose
HOMEOSTASE DA GLICOSE
Fontes de glicose: Alimentação, glicogenólise, gliconeogênese. 
Concentração de glicose no sangue reflete o equilíbrio entre a captação (absorção de glicose no intestino), utilização
pelos tecidos (glicólise, síntese do glicogênio) e produção endógena (gliconeogênese e glicogenólise)
Glicogênese
Glicólise
GLICOSE LACTATO
PROTEÍNA AMINOÁCIDOS
GLICOSE PIRUVATO
GLICONEOGÊNESE
Fígado
NH3
Músculo
Glicerol
cinase
Glicerol 3-
fosfato 
desidrogenase
Hidrólise do Triacilglicerídeo
GLICONEOGÊNESE
Importante que a gliconeogênese ocorra no citosol porque ela compartilha muitas
enzimas da glicólise (sete das 10 reações enzimáticas são o inverso das reações glicolíticas)
• Vários passos são compartilhados com a via 
glicolítica (reações reversíveis)
• Os três passos irreversíveis são contornados
por enzimas diferentes da glicólise
• Ambos ocorrem no citosol
DESVIO 1
DESVIO 2
DESVIO 3
GLICÓLISE
Três reações da glicólise
são essencialmente 
irreversíveis e não podem 
ser utilizadas na 
gliconeogênese
1- Conversão da glicose 
em glicose-6-fosfato pela 
hexocinase
2- Fosforilação da frutose-
6-fosfato em frutose-1,6-
bifosfato pela 
fosfofrutocinase-1
3- Conversão da 
fosfoenolpiruvato em 
piruvato pela piruvato-
cinase
GLICOSE
Oxaloacetato
PiruvatoBicarbonato
Piruvato-
-carboxilase
PEP-
-carboxicinase
Guanosina
Fosfoenolpiruvato
Biotina
DESVIO 1
CONVERSÃO DE PIRUVATO EM 
FOSFOENOLPIRUVATO (PEP)
Carboxilação
Descarboxilação
Fosforilação
Reação 
acoplada à 
hidrólise do ATP
DESVIO 1
Descarboxilação
Fosforilação
Biotinil-enzima
Malato Oxalacetato
DESVIO 1
CONVERSÃO DE 
FRUTOSE 1,6 BIFOSFATO 
EM FRUTOSE 6 FOSFATO
DESVIO 2
Hidrólise
DESVIO 2
2 PIRUVATO
CONVERSÃO DE GLICOSE 
6-FOSFATO EM GLICOSE
DESVIO 3
Desfosforilação
DESVIO 3
Localização da Glicose-6-fosfatase
A enzima Glicose-6-fosfatase é encontrada no Lúmen do Retículo endoplasmático 
de hepatócitos, células renais e das células epiteliais do intestino delgado 
Somente 
esses tecidos 
são capazes 
de sintetizar 
glicose livreSítio ativo
voltado para 
o lado
lumenal do 
retículo
Proteína integral da membrana do 
retículo endoplasmático
As células de tecidos que não têm a glicose 6-fosfatase retêm a glicose a glicose 6-fosfato para o metabolismo 
interno de carboidratos (cérebro e músculo não a possuem, portanto, não liberam glicose).
Somente nos tecidos importantes para 
Fígado, Rins 
GLICONEOGÊNESE
Ciclo de Cori
Ciclo Glicose-Alanina
A Gliconeogênese é significativa durante 
o exercício físico – fornece a glicose 
adicional para o músculo e coraçãoCiclo de Cori - Mantêm a 
reciclagem de glicose a 
partir de Lactato
DESVIO 1
DESVIO 2
DESVIO 3
BALANÇO FINAL DA GLICONEOGÊNESE
GLICOGENÓLISE
GLICOGENÓLISE: Degradação do glicogênio
• O glicogênio é a forma de 
armazenamento de glicose nas células
animais
• Molécula ramificada
• Constituída por unidades de glicose
em ligação glicosídica (α1-4), com 
ramificação onde a ligação é (α1-6)
FÍGADO: A função do glicogênio hepático é a manutenção da glicemia entre as refeições, ou seja, é uma reserva de glicose
que pode ser explorada para outros orgão, via sangue, quando necessário.
MÚSCULO: O glicogênio muscular, ao contrário, não pode ser explorado. É usado pela própria fibra como fonte emergencial de 
energia quando a necessidade desta é muito intensa. Exemplo: uma corrida veloz (pode ser gasto em menos de 1 hora).
10% do peso do fígado
1 a 2% do peso do músculo
55.000 resíduos de glicose
Cerca de 2.000 extremidades não redutoras
GLICOGENÓLISE
GRÂNULOS DE GLICOGÊNIO EM CORTES DE FÍGADO DE RATO
Presente no citosol na forma de grânulos com diâmetros de aproximadamente de 10 a 40 nm
Fotomicrografia
eletrônica
GLICOGENÓLISE
Fosforólise
Apenas no 
fígado , rim e 
intestino 
delgado
A glicogênio fosforilase catalisa a reação na qual 
uma ligação glicosídica (α1-4) entre dois resíduos
de glicose em uma extremidade não redutora do 
glicogênio é atacada por um fosfato inorgânico, 
removendo o resíduo terminal na forma de 
glicose-1-fosfato
Onde ocorre o desvio 1? R: Mitocôndria
Ele sai da mitocôndria e vai pro citosol, do citosol ele vai lá pra glicólise fosfatase 
Mitocôndria faz parte do desvio 1 e a última etapa vai pra 
A localização
A nível curti-las, locais dentro da célula 
Tinh que citar o citosol 
Juntar as moléculas de glicose do sistema ramificado e 
Formação/Sintetização 
Pra eu conseguir armazenar glicogênese
Substrato glicose 
Pra ela conseguir ficar retida dentro da célula 
Vou gastar um atp, gasto energia 
Se observarem aqui 
Na ligação dessa aqui, está toda linear, ligação no 6 que fez processo envolvendo ligação 
Depois tenho que ter enzima desramificadora 
QuNdo ocorrer essa desramificavaoTodas elas serão liberadas dentro da célula 
GLICOGENÓLISE
Extremidade não redutora
Extremidade não redutora
Fosforólise
Glicogênio-
-fosforilase
Cadeia de glicogênio
(glicose)n
Glicogênio com um resíduo de 
glicose a menos
(glicose)n-1
Glicose-1-fosfato
GLICOGENÓLISE
Glicose-1-fosfato Glicose-6-fosfato
Glicose-6-
-fosfatoGlicose-1-
-fosfato
Glicose-1-6-
-bifosfato
fosfoglicomutase
Reação catalisada pela fosfoglicomutase
Enzima fosforilada em
um resíduo de serina
1) A enzima doa seu grupo fosforil (em azul) para a glicose-1-fosfato, produzindo a glicose-1-6-bifosfato.
2) O grupo fosforil no C-1 da glicose-1-6-bifosfato (em vermelho) é transferido de volta para a enzima, restaurando 
a fosfoenzima e produzindo glicose-6-fosfato.
Quebra do glicogênio próximo a um ponto de ramificação (α1-6)
(Desramificação)
Glicogênio-
fosforilase
Extremidades
não redutoras
Ligação (α1-6)
Glicogênio
Glicose livre
Moléculas de glicose-1-fosfato
Enzima de desramificação
bifuncional: 
oligo (α1-6) a (α1-4) glican-
transferase
Catalisa 2 reações
sucessivas
Atividade de 
transferase da 
enzima de 
desramificação
Atividade de 
glicosidase (α1-6)
da enzima de 
desramificação
A glicogênio-fosforilase age 
repetidamente sobre as 
extremidades não redutoras das 
ramificações do glicogênio até
que alcance um ponto a 4 
resíduos de glicose de um ponto
de ramificação (α1-6), onde
interrompe sua ação. 
Polímero (α1-4) não ramificado; substrato para 
nova ação da fosforilase
Atividade transferase: A enzina
remove um bloco de 3 resíduos
de glicose da ramificação para 
uma extremidade não redutora
próxima, a qual é religado por
uma ligação (α1-4) 
Atividade glicosidase: O resíduo
remanescente no ponto de 
ramificação, em ligação (α1-6), é 
então liberado como glicose livre 
GLICOGENÓLISE
Músculo: a glicose-6-fosfato formada no músculo esquelético a partir do glicogênio pode entrar
na glicólise e serve como fonte de energia para a contração muscular
Fígado: a degradação do glicogênio serve um propósito diferente: liberar glicose para o sangue
quando o nível de glicose sanguineo diminui, como acontece entre as refeições. Isso requer a 
presença da enzima glicose-6-fosfatase
Proteína integral da membrana do 
retículo endoplasmático
Sítio ativo
voltado para 
o lado
lumenal do 
retículo
GLICOGÊNESE
GLICOGÊNESE: Síntese do glicogênio A síntese do glicogênio ocorre emquase todos os tecidos animais, 
mas é mais importante no fígado
e no músculo esquelético
Sintase
Reação de polimerização: unidades de glicose são adicionadas, uma por vez, a uma cadeia polissacarídea em crescimento
Glicogênio
GLICOGÊNESE
Nesse caso ocorreu a Glicose-6-fosfato é um processo semelhante. 
Hexoquinase vai fazer que lá no carbono 6 
1 interligou no carbono 6 
Tem 2 trifosfato 
Fosfoglicomutase-> vai mudar da posição 6 para posição 1 
Vai fazer um processo inverso 
Vamos fazer um caminho contrário 
Então vou caminhar daqui pra cá 
Ele vai fazer uma fosforilação 
Glicose-6-fosfsto que vai vir com o gasto de ATP 
Quando ele liberar o carbono 1 vou ter o 
GLICOGÊNESE
Energia
Glicogênio (n glicoses)
Glicose
Glicose 6 fosfato
Glicose 1 fosfato
ADP
ATP
UTP
PPi
UDP
Glicogênio (n + 1 glicoses)
Partículas grandes de glicogênio em 
um corte de célula hepática
GLICOGÊNESE
UDP-glicose
Extremidade
não redutora
Glicogênio alongado
com n+1 resíduos
Glicogênio-
-sintase
Extremidade não redutora
da cadeia do glicogênio
com n resíduos
SÍNTESE DO GLICOGÊNIO: A cadeia do glicogênio é alongada pela 
glicogênio-sintase. A enzima transfere o resíduo de glicose da UDP-
glicose para a extremidade não redutora de uma ramificação para 
fazer nova ligação (α1-4) 
Carbono 1 e o carbono 6
Quero chegar na glicose-
A enzima vai retirar o furor fosforil e vai voltar a ser 
Processo da direita pra esquerda 
Processo inverso, está utilizando a mesma enzima 
A enzima serina sempre vai ser esse lúmen interno dentro da célula 
Lá no processo, outras reações 
Toda essa cadeia em volta está recebendo 
GLICOGÊNESE
Extremidade
não redutora
Extremidade
não redutora
Extremidade
não redutora
Ponto de 
ramificação
Enzima de ramificação
do glicogênio
SÍNTESE DA RAMIFICAÇÃO DO GLICOGÊNIO: A enzima de ramificação do glicogênio forma
um novo ponto de ramificação durante a síntese do glicogênio
Amilo (1→4) a (1 →6) transglicosilase, 
ou glicosil-(4 →6)-transferase
• A enzima de ramificação do glicogênio catalisa a transferência de um fragmento terminal
de 6 ou 7 resíduos de glicose da extremidade não redutora de uma ramificação de
glicogênio, contendo pelo menos 11 resíduos, para o grupo hidroxil do C6 de um
resíduo de glicose em uma posição mais interna da mesma cadeia de glicogênio ou de
outra, criando uma nova ramificação
GLICOGÊNESE
Fundamental para sua atividade catalítica
A glicogênio-sintase não 
consegue iniciar uma cadeia 
de glicogênio “de novo” 
A glicogenina é tanto uma 
proteína de suporte para o 
glicogênio como uma enzima
Cada molécula de glicogênio (que pode ter milhares de resíduos de 
glicose) tem apenas uma glicogenina em seu centro
UDP-glicose
UDP-glicose
Atividade
glicosiltransferase
UDP-glicose
Repete 6 vezes
Atividade de
extensão de cadeia
Cada cadeia
possui 12 a 14
resíduos de glicose
glicogenina
iniciador
segunda camada
quarta camada
terceira camada
Camada externa
(não ramificada)
As consequências clínicas de 
uma mutação do gene da 
glicogenina que suprime essa
atividade de polimerização da 
proteína incluem a fadiga
muscular e fraqueza, depleção do 
glicogênio no fígado e batimento
cardíaco irregular
GLICOGENOSE
CASO CLÍNICO:
Uma paciente com 12 anos apresentava o abdome acentuadamente aumentado. Ela
referia na história frequentes episódios de fraqueza, sudorese e palidez que eram
eliminados por alimentação. Seu desenvolvimento fora relativamente lento; sentou-
se com 1 ano, andou sozinha com 2 anos, e estava indo mal na escola. O exame físico
indicou pressão arterial 110/58 mmHg; 38 graus; 22,4 Kg (baixo); estatura 122cm
(baixo). A paciente apresentava pulmões limpos e coração normal. O fígado estava
aumentado, mas rins e baço não foram sentidos à palpação (tamanho normal para a
idade).
GLICOGENOSE: Deficiência de enzimas específicas envolvidas na síntese ou na degradação
de glicogênio pode ocasionar em defeito metabólico no catabolismo ou no anabolismo desse
polissacarídeo (anormalidade da concentração e/ou da estrutura do glicogênio)
GLICOGENOSE
Os resultados dos exames de laboratório, de uma amostra de sangue colhida em
jejum, foram os seguintes:
Glicose 2,8 (normal 3,9 - 5,6 mmol/l)
Lactato 6,6 (0,6 – 2,0 mmol/l)
Ác. Graxos livres 1,6 (normal 0,3 – 0,8 mmol/l)
Triglicerídios 3,15 (normal 1,5 g/l)
Uma amostra de tecido hepático para biópsia foi obtido por incisão abdominal. O
fígado era muito grande, cor de camurça firme, mas não cirrótico. Não havia reação
inflamatória presente. Conteúdo de glicogênio era 11g/100g de fígado (normal 8%) e
o conteúdo de lipídios era 20,2g/100g de fígado (normal é menos de 5%). A estrutura
do glicogênio hepático era normal.
GLICOGENOSE
As seguintes medidas enzimáticas foram obtidas do tecido hepático:
Glicose 6 fosfatase 22 (normal 214+/-45)
Fosforilase 24 (normal 22 +/-3)
Fosfoglicomutase 27 (normal 25 +/- 4) 
QUAL O DIAGNÓSTICO?
GLICOGENOSE
VON GIERKE
SINTOMATOLOGIA
✓ Hipoglicemia severa no jejum (glicose não é liberada no sangue)
✓ Acidose lática (em virtude da hipoglicemia)
✓ Hiperuricemia (taxa anormalmente alta de ácido úrico no sangue)
✓ Hipofosfatemia (baixa concentração de fosfato no sangue)
✓ Hiperlipidemia (nível elevado de gordura no sangue)
✓ Acúmulo de glicogênio anormal (não está sendo degradado)
✓ Hepato Renomegalia
✓ Deficit no crescimento (em virtude dos tecidos não terem glicose suficiente
para promover o crescimento celular)
A glicose, além de excelente combustível, também é um precursoradmiravelmente versátil, capaz de 
suprir uma enorme variedade de intermediários metabólicos em reações biossintéticas.
As principais vias de utilização da glicose
Glicólise
VON GIERKE
TRATAMENTO
✓ Alimentação intragástrica contínua durante a noite (manter a glicemia
normal)
✓ Administração oral de amido de milho cru (que é degradado vagarosamente
em glicose)
✓ Farmacológico
✓ Transposição cirúrgica da veia porta (para que a glicose não passe pelo
fígado)
✓ Transplante hepático