RESUMÃO DE BIOQUÍMICA COMPLETO

Prévia do material em texto

→ título 
 
→ subtítulo 1 
 
subtítulo 2 
 
→ casos clínicos 
 
1 – DIGESTÃO, ABSORÇÃO E TRANSPORTE DOS MACRONUTRIENTES. 
 
• Macronutrientes: carboidratos, gorduras e proteínas. 
• Esses alimentos só são absorvidos após a digestão a compostos pequenos. 
 
DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS: 
• Principais fontes: 
- Sacarose: dissacarídeo formado por 1 molécula de glicose + 1 frutose. 
- Lactose: dissacarídeo formado por 1 molécula de glicose + 1 de galactose. 
- Maltose: dissacarídeo formado pela hidrólise de amido por duas moléculas de glicose 
- Amido: polissacarídeo formado por várias moléculas de glicose. 
 
OBS: Apesar de ser carboidrato, a celulose não é alimento. Seres humanos não secretam enzima para sua hidrolise. 
 
1 – NA BOCA E NO ESTOMAGO: 
• O alimento mastigado é misturado na enzima ptialina, que hidrolisa o amido no dissacarídeo maltose. 
• Mas como o alimento fica pouco tempo na boca, apenas 5% do amido ingerido sofre hidrolise na deglutição. 
• A digestão prossegue no estomago durante 1h, sendo hidrolisados cerca de 30 a 40% do amido. 
 
2 – NO INTESTINO DELGADO: 
 
• Assim como a saliva, a secreção pancreática contém grandes quantidades de amilase. 
• No duodeno, praticamente todos os amidos são digeridos pela amilase pancreática e convertidos em maltose. 
 
3 – EPITÉLIO INTESTINAL: 
 
• Os enterócitos do intestino delgado contêm as 4 enzimas digestivas de carboidratos 
• Essas enzimas são: lactase, sacarase, maltase e alfa dextrinase. 
• Essas enzimas ficam nas membranas da borda-em-escova das microvilosidades dos enterócitos. 
• Os dissacarídeos são digeridos quando entram em contato com essas membranas (Ex: Lac → galac. + glic). 
• Os produtos finais da digestão dos carboidratos são todos monossacarídeos q são absorvidos para o sangue porta. 
 
4 – CAPTAÇÃO DA GLICOSE NOS DIFERENTES TECIDOS. 
• A glicose utiliza um dos dois possíveis mecanismos de transporte: 
 
1 – TRANSPORTE POR DIFUSÃO FACILITADA, INDEPENDENTE DE NA+ 
 
• Esse sistema é mediado por uma família de 14 transportadores de glicose encontrados nas membranas celulares. 
• Eles são designados GLUT-1 a GLUT-14. 
• A glicose extracelular liga-se ao transportador, que leva a glicose através da membrana. 
• Os transportadores apresentam especialidade tecidual. 
Ex: o GLUT-3 é o principal transportador da glicose nos neurônios. 
IPC: GLUT-2 é o principal transportador no fígado e células B do pâncreas( tem papel de regulação da INSULINA). 
* O pâncreas percebe o nível de glicose e ajusta de acordo com isso a velocidade de secreção de INSULINA. 
* A INSULINA sinaliza a necessidade de remover glicose do sangue para armazená-la como glicogênio ou convertê-la 
a lipídeos. 
*transporta a glicose tanto para dentro das células(glicemia ↑), quanto das células para o sangue (jejum glicemia ↓) 
• O GLUT-1 é abundante nos eritrócitos e no encéfalo, mas apresenta pouca expressão no músculo do adulto. 
IPC: O GLUT-4 é abundante no tecido adiposo e no músculo esquelético. 
* O nº de GLUT-4 na membrana citoplasmática ↑ na presença de INSULINA, que sinaliza o estado de saciedade. 
→ 
RESUMO DE BIOQUÍMICA PARA PROVA FINAL 
OBS: O treinamento de resistência aumenta a quantidade desse transportador presente nas células musculares. 
• O GLUT-5 é abundante no intestino delgado e é o principal transportador de frutose. 
• O GLUT-1, 3 e 4 estão envolvidos principalmente na captação de glicose a partir do sangue. 
 
2 – SISTEMA DE CO-TRANSPORTE MONOSSACARÍDEO-NA+ 
 
• O co-transportador Na+-monossacarídeo (SGLT-1) catalisa a captação de glicose e galactose para as células. 
• A razão disso é que a absorção de glicose ocorre através de um co-transporte com transporte ativo de sódio. 
• o transporte de sódio através do enterócitos intestinal ocorre em duas etapas 
1) o sódio é ativamente transportado através das membranas basolaterais para os espaços paracelulares, com 
diminuição de sódio no interior das células 
• Esta redução de sódio intracelular faz com que ocorra difusão de sódio na luz intestinal, através da borda em 
escova do enterócitos, para o interior através do processo de difusão facilitada. 
• O sódio e a glicose intestinal combinam-se com uma proteína de transporte. 
• Depois tanto o sódio quanto a glicose são transportados juntos para o interior da célula. 
• Transportador facilitador de monossacarídeo (GLUT5), com especificidade para frutose. 
 
DIGESTÃO DAS PROTEÍNAS 
 
• Proteínas: longas cadeias de AAS reunidos entre si por ligações peptídicas. 
• Elas precisam ser hidrolisadas para serem absorvidas. As proteases são as enzimas responsáveis por isso. 
• Os produtos finais da digestão de proteínas são aminoácidos livres, que são absorvidos por células epiteliais. 
 
1 – NO ESTÔMAGO (FASE GÁSTRICA): 
 
• O suco gástrico contém HCl em pH abaixo de 3, que serve para matar microrganismos e para desnaturar proteínas. 
• A desnaturação torna as proteínas mais susceptíveis à hidrolise por proteases (pepsina). 
IPC: A pepsina digere o colágeno para que as enzimas digestivas possam penetrar nas carnes e digerir proteínas. 
• A pepsina apenas INICIA a digestão protéica, sendo responsável por 10 a 20% da digestão de proteínas. 
 
2 – DUODENO/JEJUNO (FASE PANCREÁTICA): 
 
• A maior parte da digestão de proteínas ocorre na parte superior do intestino delgado (duodeno e jejuno). 
• Essa digestão ocorre sob a influencia das proteases da secreção pancreática. 
• As proteínas deixam o estomago na forma de proteoses, peptonas e grandes polipeptídeos. 
• Ao penetrarem no intestino delgado esses produtos parciais da digestão são atacados pelas enzimas digestivas do 
pâncreas: tripsina, quimotripsina, carboxipolipeptidase e pró-elastase. 
• Poucas proteínas são digerida a AA pelos sucos pancreáticos. A maior parte fica na forma de di e tripeptídios 
 
3 – ENTERÓCITOS DO INTESTINO DELGADO. 
 
• A digestão final das proteínas na luz intestinal é efetuada pelos ENTERÓCITOS. 
• Essas células possuem borda em escova, que consiste em centenas de microvilosidades. 
• Na membrana que reveste essas microvilosidades encontram-se MÚLTIPLAS PEPTIDASES. 
• Essas enzimas desdobram os polipeptídios remanescentes em tripeptídios e dipeptídios e alguns em aminoácidos. 
• Aminoácidos, dipeptídios e tripeptídios são transportados através da membrana para o interior da célula epitelial. 
• No citoplasma do enterócito, várias outras peptidases digerem os di e tripeptídios até o estágio final de AAS; 
• Esses aminoácidos passam através do lado oposto do enterócito para o sangue. 
 
DIGESTÃO DAS GORDURAS 
• A ↓ solubilidade em água faz com que os substratos não fiquem facilmente acessíveis às enzimas digestivas. 
• É preciso surfactante e solubilização c/ detergentes para aumentar a área de entre as fases aquosas e lipídica. 
• Gorduras + comuns: TAGS molécula composta de 1 glicerol e 3 ácidos graxos. 
• Na dieta comum, também existem pequenas quantidades de fosfolipídios, colesterol e ésteres de colesterol. 
1 – ESTOMAGO E INTESTINO. 
 
• A digestão é iniciada no estômago, pequena quantidade de triacilgliceróis é digerida pela LIPASE gástrica e lingual. 
• O grau de digestão é inferior a 10%. 
• Praticamente toda a digestão das gorduras ocorre no intestino delgado da seguinte maneira: 
 
a) EMULSIFICAÇÃO. 
 
• 1ª ETAPA desdobramento dos glóbulos de gordura em partículas menores, para que enzimas digestivas possam 
atuar sobre as superfícies dos glóbulos. (emulsificação da gordura) 
• A EMULSIFICAÇÃO da gordura é efetuada sob a influência da BILE (sais biliares e fosfolipídio lecitina) 
• A Bile torna os glóbulos de gordura fragmentáveis por agitação no intestino delgado. 
• Essa função detergente dos sais biliares é importante pois as LIPASES são compostos HIDROSSOLÚVEIS só capazes 
de atacar os glóbulos de gordura em suas superfícies. 
 
b) DIGESTÃO DOS TAGS PELA LIPASE PANCREÁTICA. 
• A enzima mais importante para a digestão dos TAGS é a LIPASE PANCREÁTICA presenteno suco pancreático. 
• Além disso, enterócitos do intestino delgado contêm poucas quantidades de lipase (lipase entérica). 
 
c) PRODUTOS FINAIS. A maior parte dos TAGS é desdobrada em AGS livres e 2 monoglicerídios, pequenas porções 
permanecem no estado de diglicerídeos. 
 
d) FORMAÇÃO DE MICELAS. IPC 
 
• A hidrólise dos triglicerídeos é um processo reversível; 
• Assim, o acúmulo de monoglicerídios e AGS livres na vizinhança de gorduras em processo de digestão bloqueia a 
digestão subsequente. 
• Desta forma, os sais biliares desempenham papel importante na remoção dos monoglicerídios e ácidos graxos 
livres da vizinhança dos glóbulos de gordura em digestão. Esse processo ocorre da seguinte maneira: 
 
- Os sais biliares formam micelas (pequenos glóbulos esféricos constituídos por sais biliares). 
- Os núcleos de sais biliares agregam-se para formar um pequeno glóbulo de gordura no meio da micela. 
- Essa agregação faz com que os grupos polares se projetem para fora, cobrindo a superfície da micela. 
- Como esses grupos são polares, permitem que todo o glóbulo da micela se dissolva na água dos líquidos digestivos. 
- Durante a digestão dos TAGS, os monoglicerídios e AGS dissolvem-se na porção gordurosa central das micelas. 
- Isso reduz as concentrações desses produtos finais da digestão na vizinhança dos glóbulos de gordura em digestão. 
- Dessa maneira, o processo digestivo pode prosseguir inalterado. 
 
• As micelas também atuam como transporte de monoglicerídios e os AGS até as células epiteliais intestinais 
• Na borda em escova, os monoglicerídios e ácidos graxos livres são absorvidos, como será discutido adiante. 
• Ao liberar essas substâncias na borda em escova, os sais biliares retornam ao quimo para serem repetidamente 
usados nesse processo de transporte. 
 
2 –ÉSTERES DE COLESTEROL E FOSFOLIPÍDIOS. 
 
• A maior parte do colesterol encontra-se sob forma de ésteres de colesterol (colesterol + 1 molec. de ácido graxo). 
• Os fosfolipídios também contêm cadeias de ácidos graxos no interior de suas moléculas. 
• Ésteres de colesterol e fosfolipídios são hidrolisados por lipases da secreção pancreática, liberando os a. graxos. 
• Enzima hidrolase dos ésteres de colesterol, hidrolisa o éster de colesterol, e fosfotipase A2 hidrolisa o fosfolipídio. 
• No transporte do colesterol livre e restante das molec. de fosfolipídios digeridas, as micelas de sais biliares 
também desempenham papel de transporte. 
 
3 – TRANSPORTE E ABSORÇÃO 
• A medida que as gorduras são digeridas, formando MONOGLICERÍDIOS e ÁCIDOS GRAXOS livres, estes dissolvem- 
se na porção lipídica central das micelas de ácidos biliares. 
• Devido à sua alta carga na porção externa, elas são solúveis no quimo. 
 
• Ácidos graxos livres, colesterol e 2-monoacilgliceróis são os principais produtos da degradação dos lipídeos. 
• Estes, juntamente com os sais biliares, formam as micelas mistas - agregados em forma de disco de lipídeos que 
coalescem com os seus grupos hidrofóbicos para o lado de dentro e seus grupos hidrofílicos para o lado de fora do 
agregado. 
• As micelas mistas são, por isso, solúveis no meio aquoso do lúmen intestinal (Figura 15.5). 
• Essas partículas se aproximam do principal local de absorção de lipídeos, a membrana com borda em escova dos 
enterócitos (células mucosas). 
• Essa membrana é separada dos conteúdos líquidos do lúmen intestinal por uma camada aquosa estacionária, que 
se mistura pouco com o fluido total. 
• A superfície hidrofílica das micelas facilita o transporte dos lipídeos hidrofóbicos através da camada aquosa 
estacionária da membrana com borda em escova, onde eles são absorvidos. 
 
OBS: Ácidos graxos com cadeia curta e média não necessitam da participação de micelas mistas para absorção pela 
mucosa intestinal. 
 
Absorção prejudicada de lipídeos Uma má absorção de lipídeos, que resulta em aumento de lipídeos (incluindo as 
vitaminas lipossolúveis A, D, E e K e ácidos graxas essenciais) nas fezes (isto é, esteatorréia), pode ser causada por 
distúrbios na digestão e/ou na absorção de lipídeos (Figura 15.7). 
 
Secreção de lipídeos a partir dos enterócitos 
• Os triacilgliceróis e os ésteres de colesterol sintetizados são muito hidrofóbicos. 
• É então necessário que eles sejam embalados por uma fina camada composta de fosfolipídeos, colesterol não- 
esterificado e um único tipo de molécula protéica (apolipoproteína B-48, veja a pág. 226). 
• Essa camada estabiliza a partícula e permite sua interação com o meio aquoso. 
• As pequenas partículas são chamadas quilomicrons. 
• Os quilomicra são liberados dos enterócitos para os vasos linfáticos. 
• Eles seguem pelo sistema linfático até a veia subclávia esquerda, onde entram para o sangue. 
 
2 – ENZIMAS E HORMONIOS NESSE PROCESSO. 
 
HORMONIOS QUE ATUAM NO SISTEMA DIGESTÓRIO: 
 
1 – GASTRINA: 
 
• hormônio produzido por células endócrinas da parede do estômago, 
• que participa da digestão induzindo as glândulas estomacais a secretar as e o ácido clorídrico. 
• A secreção desse hormônio é induzida pela presença de alimento no estômago. 
• Além disso, esse hormônio causa aumento da atividade motora da musculatura do estômago. 
 
2 – SECRETINA: 
 
• A secretina é um hormônio produzido pelo duodeno 
• Ao chegar ao duodeno, o bolo alimentar está coberto de suco gástrico (ácido clorídrico e enzimas) vindo do 
estômago (conhecido como quimo) e com um PH próximo a 2. 
• É liberado para estimular a secreção de água e bicarbonato no pâncreas para neutralizar o ácido gástrico, processo 
essencial para a digestão das gorduras. 
• A secretina inibe, também, a secreção de gastrina pelas células gástricas do estômago. 
 
3 – COLECISTOCININA (CKK) 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Horm%C3%B4nio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Duodeno
http://pt.wikipedia.org/wiki/Suco_g%C3%A1strico
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_clor%C3%ADdrico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Enzima
http://pt.wikipedia.org/wiki/Quimo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Bicarbonato
http://pt.wikipedia.org/wiki/P%C3%A2ncreas
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gordura
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gastrina
• Hormônio secretado pelas células endócrinas da mucosa do duodeno e jejuno em reação ao conteúdo de proteína 
e gordura na dieta. 
• Atua em resposta da ingestão alimentar contribuindo para a sensação de saciedade. 
• Estimula a vesícula biliar a contrair para liberar a bile e estimular o pâncreas para liberar o suco pancreático. 
• provoca fechamento do piloro,evitando assim, o retorno do conteúdo intestinal para o estômago. 
 
3 – GLICÓLISE E SUA REGULAÇÃO PAMELA 
 
• Nas células, as reações são organizadas vias, tais como a glicólise. 
• O produto de uma via serve como substrato para a reação subsequente. Diferentes vias se relacionam. 
• As vias podem ser classificadas como CATABÓLICAS (de degradação) ou ANABÓLICAS (de síntese). 
• Reações catabólicas quebram moléculas complexas (proteínas, lipídeos), em moléculas simples (C02 , NH3, água). 
• Vias anabólicas formam produtos complexos a partir de precursores simples (síntese de glicogênio pela glicose). 
 
VISÃO GERAL: 
 
• A via glicolítica é utilizada em TODOS OS TECIDOS com o objetivo de: 
1) Fornecer ATP 
2) Fornecer intermediários para outras vias metabólicas. 
 
• O PIRUVATO é o produto final da glicólise nas células que possuem MITOCÔNDRIAS e OXIGÊNIO. 
• Essas DEZ REAÇÕES são denominadas glicólise AERÓBICA 
• Sendo o O2 necessário para a reoxidação do NADH formado durante a oxidação do gliceraldeído-3-fosfato. 
• A glicólise aeróbica prepara a descarboxilação oxidativa do PIRUVATO → acetil-CoA (principal combustível do CK). 
• Alternativamente, o piruvato pode ser reduzido pelo NADH para formar lactato. 
• Essa conversão é denominada glicólise ANAERÓBICA, pois ocorre SEM a participação do oxigênio. 
 
OBS: A glicólise anaeróbica permite a produção contínua de ATP em tecidos que não apresentam mitocôndrias (os 
eritrócitos) ou em células emque o oxigênio esteja em quantidade insuficiente, músculos em atividade forte. 
 
REAÇÕES DA GLICÓLISE 
• As 5 primeiras reações da glicólise correspondem a uma fase de INVESTIMENTO de energia. 
• Nelas, formas fosforiladas dos intermediários são sintetizadas, à custa de gasto de 2 ATP. 
• As reações subsequentes da glicólise constituem uma fase de PRODUÇÃO de energia. 
• Ocorre uma produção líquida de 2 moléculas de ATP por molécula de glicose metabolizada. 
OBS: 2 moléculas de NADH são formadas quando é produzido piruvato [glicólise aeróbica]. 
OBS2: o NADH é convertido novamente em NAD+ quando o lactato for o produto final [glicólise anaeróbica].) 
 
 
- Resumo das reações da glicólise 
 
1 – Fosforilação da glicose REGULAÇÃO – REAÇÃO IRREVERSÍVEL – GLICOSE + ATP -------- > G6P + ADP 
 
• Fosforilação da glicose a glicose-6-fosfato (o ATP é a fonte de fosfato). 
• Enzima: HEXOQUINASE/GLICOQUINASE 
• Glicose + ATP -----------> glicose-6-fostato + ADP 
OBS: Cinases são enzimas que catalisam a transferência de uma fosforila do ATP para um aceptor. 
 
• Moléculas fosforiladas de glicídeos não atravessam as membranas celulares. 
• A fosforilação irreversível da glicose, retém o glicídeo na forma de G6P, assegurando seu metabolismo na célula. 
 
1. HEXOCINASE e sua REGULAÇÃO 
• INIBIÇÃO: A hexocinase é inibida pelo produto da reação, a G6P. 
• A hexocinase apresenta um baixo Km (alta afinidade) para a glicose. 
• Isso permite a fosforilação eficiente e o metabolismo subsequente da glicose, mesmo concentrações ↓da mesma. 
 
2. GLICOCINASE. 
• Fosforila a glicose nas células do FÍGADO e nas células das ilhotas do pâncreas. 
• Possui um km alto, logo, baixa afinidade pela glicose. 
• Assim, o fígado só mobiliza a glicólise quando a concentração de glicose estiver ↑, uma vez que o fígado prioriza a 
manutenção da glicose circulante em detrimento ao seu uso próprio. 
 
IPC: Comunicação entre a HEXOCINASE A PFK-1 
 
• Uma elevação na concentração de glicose 6-fosfato é o meio pelo a fosfofrutocinase se comunica à hexocinase. 
• Quando a fosfofrutocinase está inativa, a concentração de frutose 6-fosfato se eleva. 
• Por sua vez, o nível de glicose 6-fosfato se eleva, porque está em equilíbrio com a frutose 6-fosfato. 
• Portanto, a inibição da fosfofrutocinase conduz a uma inibição da hexocinase. 
 
2 – lsomerização da glicose-6-fosfato G6P < ------- > F6P 
• Isomerização da glicose-6-fostato → frutose-6-fosfato. 
• Enzima: FOSFOGLICOISOMERASE 
• G6P < ---------- > F6P 
 
3 – Fosforilação da frutose-6-fosfato REGULAÇÃO – REAÇÃO IRREVERSÍVEL – F6P + ATP --------- > F1,6BP + ADP 
 
• Fosforilação da futose-6-fosfato gerando → 1,6-frutose bifosfato. 
• Enzima: FOSFOFRUTOQUINASE-1 (PFK1) 
• F6P + ATP -----PFK1 ---- > 1,6-FBP + ADP 
 
OBS: A reação irreversível de fosforilação, catalisada pela PFK-1 é o mais importante ponto de controle da glicólise. 
 
1. REGULAÇÃO pelo ATP. 
• INIBIÇÃO: A PFK-1 é inibida alostericamente por níveis ↑ de ATP (riqueza energética). 
• ATIVAÇÃO: é ativada alostericamente por altas concentrações de AMP, que sinaliza pouca energia na célula. 
 
2. REGULAÇÃO pelo CITRATO. Níveis ↑ de CITRATO, um intermediário do CK, também inibem a PFK-1. 
 
3. REGULAÇÃO pela F2,6BP. 
• ATIVAÇÃO: A frutose-2,6-bisfosfato é o mais potente ativador da PFK-1. 
• As ações da F2,6BP sobre glicólise e gliconeogênese faz com que essas vias não estejam ativas ao mesmo tempo. 
• A F2,6BP é formada pela FOSFOFRUTOQUINASE-2 (PFK-2). 
• A F2,6BP é convertida novamente em F6P pela frutose-bisfosfatase-2, quando há ↓ e glicose no sangue 
 
a. ESTADO ALIMENTADO. 
• A ↓ nos níveis de GLUCAGON, juntamente com ↑ níveis de INSULINA causa um ↑ na F2,6BP e, portanto, ↑ na 
velocidade da glicólise no fígado. A F2,6BP atua como um sinal intracelular, indicando ↑ de glicose no sangue. 
 
b. ESTADO DE JEJUM. 
• Níveis ↑de GLUCAGON e ↓ de INSULINA determinam uma ↓ na concentração intracelular de F2BP hepática. 
• Isso resulta em uma ↓ na velocidade da glicólise e um ↑ na gliconeogênese. 
 
 
4 – Clivagem da frutose-1,6-bisfosfato F1,6BP < --------- > G3P/DHCP 
 
• Quebra da 1,6-frutose bifosfato em gliceraldeído-3-fosfato e diidroxiacetona-fosfato. 
• Enzima: ALDOLASE 
• F1,6BP ----------> gliceraldeído-3-fosfato e diidroxiacetona-fosfato. >>TRIOSES (3C) <<< 
 
5 – lsomerização da diidroxiacetona-fosfato DHCP < ------- > G3P 
• Isomerização da diidroxiacetona-fosfato em gliceraldeído-3-fosfato. 
• Enzima: TRIOSE FOSFATO ISOMERASE 
• Diidroxiacetona-fosfato < --------- > gliceraldeído-3-fosfato. 
 
• A triose-fosfato-isomerase interconverte essas duas trioses. 
• Essa isomerização resulta na produção de 2 moléculas de gliceraldeído-3-fosfato. 
 
6 – Oxidação do gliceraldeído-3-fosfato [2]G3P + [2]NAD+ < -------- > [2]1,3BPG + [2]NADH 
 
• Oxidação e fosforilação do gliceraldeído-3-fosfato produzindo 1,3-bifosfoglicerato. 
• Enzima: GLICERALDEÍDO-3-FOSFATO DESIDROGENASE 
• (2) G3P + (2) NAD+ + (2) Pi <------ > (2) 1,3-Fosfoglicerato + (2) NADH + (2) H+. 
• Primeira reação de oxidação-redução da glicólise. 
 
OBS: Uma vez que há apenas uma quantidade limitada de NAD+ na célula, o NADH produzido nessa reação deve ser 
reoxidado a NAD+ para que a glicólise continue. Os dois principais mecanismos para a oxidação do NADH são: 
 
1) redução ligada ao NADH de piruvato a lactato 
2) oxidação do NADH na cadeia respiratória 
 
7 – Síntese do 3-fosfoglicerato, com produção de ATP [2]1,3BPG + [2]ADP ------- > [2]3PG + [2]ATP 
 
• Transferência do fosfato do 1,3-bifosfoglicerato para o ADP (fosforilação do ADP) produzindo 3-fosfoglicerato. 
• Enzima: FOSFOGLICERATOQUINASE 
• (2) 1,3-fosfoglicerato + (2) ADP ----------> (2) 3-fosfoglicerato + (2) ATP 
 
• Nessa conversão fosfato de alta energia do 1 ,3-BPG é utilizado na síntese de ATP a partir de ADP. 
• a reação dessa cinase repõe as 2 moléculas de ATP consumidas na formação inicial de G6P e F1,6P. 
 
8 – Troca do grupo fosfato do carbono 3 para o carbono 2 [2]3PG < ------- > [2]2PG 
 
• Isomerização do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato. 
• Enzima: FOSFOGLICERATO MUTASE 
• (2) 3-fosfoglicerato---------- > (2) 2-fosfoglicerato 
 
9 – Desidratação do 2-fosfoglicerato [2]2PG -------- > [2]PEP 
 
• Desidratação do 2-fosfoglicerato produzindo fosfoenolpiruvato. 
• Enzima: ENOLASE 
• (2) 2-PG ---------- > (2) PEP 
 
10 – Formação do piruvato, com produção de ATP REGULAÇÃO [2]PEP + [2]ADP -------- > [2]PIRUVATO + [2]ATP 
 
• Transferência do grupo fosfato do fosfoenolpiruvato a ADP gerando piruvato. 
• Enzima: PIRUVATO QUINASE (PK) 
• (2) PEP + (2) ADP --------- > (2) Piruvato + (2) ATP 
 
• 3ª reação IRREVERSÍVEL da glicólise. 
 
1. REGULAÇÃO por proação. 
 
• No fígado, a PK é ativada pela F1,6BP, o produto da reação da PFK-1. 
• Essa regulação une as atividades das duas cinases: um aumento na atividade da PFK-1 resulta em níveis elevados 
de F1,6BP, ativando a PK. 
 
2. Regulação pela PROTEÍNA-CINASE/GLUCAGON. IPC 
• A fosforilação da PK por uma proteína-cinase dependente de AMPc leva à inativação da PK no fígado (Figura 8.19). 
• Quando os níveis sanguíneos de glicose estão ↓, o ↑ no GLUCAGON induz elevação nos níveis de AMPc. 
• Isso leva à fosforilação e à consequente inativação da piruvato-cinase. 
• Assim, o PEP não pode prosseguir na via glicolítica, entrando, então, na via da GLICONEOGÊNESE. 
• Isso explica, em parte, a inibição da glicólise e a estimulação da gliconeogênese em resposta ao GLUCAGON. 
 
3. Deficiência da PIRUVATO-CINASE → ANEMIA HEMOLÍTICA(destruição dos eritrócitos). 
 
• Um eritrócito não apresenta mitocôndrias. 
• É, portanto, completamente dependente da glicólise para a produção de ATP. 
• O ATP é essencial para: 
- satisfazer as necessidades energéticas do eritrócito 
- manutenção de sua forma bicôncava e flexível, que o permite alcançar capilares muito estreitos. 
• A anemia por deficiência de enzimas glicolíticas é resultado da redução da velocidadeda glicólise, levando à 
diminuição na produção de ATP. 
• As alterações na membrana da célula vermelha do sangue, resultantes dessa condição, levam a mudanças no 
formato da célula e a sua fagocitose por células de defesa. 
 
REDUÇÃO DE PIRUVATO A LACTATO 
 
• O lactato, formado pela ação da LACTATO-DESIDROGENASE, é o produto final da glicólise ANAERÓBICA. 
• A formação do lactato é o principal destino do piruvato nos eritrócitos e músculos em exercício. 
 
1. Formação de LACTATO no MÚSCULO. 
• No músculo esquelético em exercício, a produção de NADH excede a capacidade oxidativa da cadeia respiratória. 
• Isso favorece a redução de piruvato a lactato, para a formação de mais NAD+ a partir do NADH. 
• Portanto, durante o exercício intenso, o lactato se acumula no músculo, causando uma diminuição no pH 
intracelular, podendo levar a CÃIBRAS*. 
• Esse lactato gerado a partir da glicose acabará difundindo para a corrente sanguínea, podendo ser utilizado pelo 
fígado para produzir glicose novamente (CICLO DE CORI). 
 
2. Consumo do LACTATO. 
• O sentido da reação da lactato-desidrogenase depende: 
• das concentrações intracelulares relativas de piruvato e lactato 
• e da razão NADH/NAD+ na célula. 
EX: no fígado e no coração, a demanda por NAD+ e a produção de NADH é mais ↓ que no músculo em exercício. 
• Esses tecidos não precisam produzir mais NAD+, assim, podem usá-lo para oxidar o lactato (obtido do sangue) a 
piruvato. 
• No fígado, o piruvato pode ser convertido em glicose, pela GLICONEOGÊNESE, ou oxidado no CK. 
 
3. Acidose láctica. 
• Ocorre quando se tem ↑ concentrações de lactato no plasma. 
• Isso ocorre quando há um colapso do sistema circulatório, como em um INFARTO do miocárdio, em uma embolia 
pulmonar, na hemorragia não-controlada, ou quando o indivíduo está em choque. 
• A falha no transporte adequado de O2 aos tecidos resulta em prejuízo na FO e diminuição na síntese de ATP. 
• Para sobreviver, as células utilizam a glicólise anaeróbica para a produção de ATP, produzindo muito lactato. 
 
PRODUÇÃO DE ENERGIA COM A GLICÓLISE 
• Apesar da produção de 2 ATP durante a glicólise, o piruvato ainda retêm a maior parte da energia da glicose. 
• O ciclo do ácido cítrico é necessário para liberar completamente essa energia. 
 
1. Glicólise anaeróbica. 
• 2 moléculas de ATP (gasta 2 e produz 4) são geradas para cada molécula de glicose convertida em 2 de lactato. 
• Aqui NÃO há produção ou consumo LÍQUIDO de NADH. 
• embora libere pouca energia da molécula da glicose, é uma fonte valiosa de energia em diversas condições, como 
- quando o suprimento de oxigênio é limitado, como no músculo durante o exercício intenso 
- em tecidos com poucas mitocôndrias ou nenhuma, os eritrócitos maduros. 
 
2. Glicólise aeróbica. 
• A produção e o consumo diretos de ATP é o mesmo que aqueles da glicólise anaeróbica. 
• Mas aqui, 2 moléculas de NADH são produzidas para cada molécula de glicose. 
• A glicólise aeróbica requer a oxidação do NADH pela CTE, produzindo 2,5 ATPs para cada NADH que chega à CTE. 
 
REGULAÇÃO HORMONAL DA GLICÓLISE 
 
• O consumo de refeições ricas em carboidratos ou administração de INSULINA determinam um ↑ nas quantidades 
de GLICOCINASE, PFK1 e PK no fígado. 
• Essas mudanças refletem um ↑ na transcrição gênica, resultando em aumento na síntese dessas enzimas. 
• Uma ↑ atividade dessas 3 enzimas favorece a conversão de glicose em piruvato(ESTADO ALIMENTADO). 
• A síntese de glicocinase, PFK1 e PK estão ↓ quando o GLUCAGON está ↑ e a INSULINA está ↓ (jejum e diabetes). 
 
DESTINOS ALTERNATIVOS DO PIRUVATO 
 
A. Formação de ACETIL-COA. PIRUVATO → ACETIL-COA 
 
• O COMPLEXO PIRUVATO-DESIDROGENASE converte irreversivelmente o piruvato, produto da glicólise, através da 
descarboxilação oxidativa, em ACETIL-COA: 
- principal combustível para o ciclo do CK e 
- bloco construtivo para a SÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS. 
Regulação: Essa enzima é inibida por Acetil-CoA 
 
B. Formação de OXALOACETATO. PIRUVATO → OAA 
• A carboxilação do PIRUVATO → OAA pela PIRUVATO-CARBOXILASE é uma reação dependente de BIOTINA. 
• Essa reação repõe os intermediários do CK e fornece substrato para a gliconeogênese. 
Regulação: Essa enzima é ativada por Acetil-CoA. 
 
 
 
O CICLO DE ÁCIDO CÍTRICO E SUA REGULAÇÃO 
 
• O CK é a via final para a qual converge o metabolismo oxidativo de Carboidratos, aminoácidos e ácidos graxos, com 
seus esqueletos carbonados sendo convertidos em C0 2 e H20. 
• Essa oxidação fornece energia para a produção da maior parte do ATP. 
• O CK ocorre na matriz mitocondrial, próximo das reações da CTE na qual as coenzimas reduzidas produzidas pelo 
ciclo são oxidadas. 
• O CK é uma via aeróbica, pois o O2 é necessário como aceptor final dos elétrons. 
 
REAÇÕES DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 
• No CK, o OAA (regenerado quando o CK se completa) é condensado com um grupo acetil, originário da acetil-CoA. 
• Assim, a entrada de um acetil-CoA em uma volta do CK não leva à produção ou ao consumo dos intermediários. 
OBS: O OAA é formado pela carboxilação do piruvato, em uma reação catalisada pela PIRUVATO CARBOXILASE. 
Piruvato + CO2 + ATP + H2O → Oxaloacetato + ADP + Pi + 2H+ 
↑ carga energética → oxaloacetato convertido em glicose pela gliconeogênese. 
↓ carga energética → oxaloacetato reabastece o CK para produção de ATP. 
 
1 – Descarboxilação oxidativa do piruvato: 
• Uma vez na matriz, o piruvato é convertido em Acetil-CoA pelo COMPLEXO DA PIRUVATO-DESIDROGENASE. 
• O Acetil-CoA é um substrato de 2 carbonos para o CK. 
OBS: Essa reação é irreversível, isso impede a formação de piruvato a partir de acetil-CoA e explica por que a glicose 
não pode ser formada a partir de acetil-CoA, via gliconeogênese. 
• O complexo piruvato-desidrogenase não é parte do CK, mas é uma importante fonte de acetil-CoA . 
 
1. Enzimas: O Complexo PDH = piruvato carboxilase + diidrolipoil transacetilase + diidrolipoil desidrogenase. 
2. Coenzimas: Tiamina pirofosfato (TPP); Ácido lipólico; FAD+ e NAD+; CoA. 
3. REGULAÇÃO ALOSTÉRICA (Complexo PDH). 
• O PDH é ativo quando não fosforilada e inativa quando fosforilada. 
• ATIVAÇÃO [+]: AMP, NAD+(usado na reação), Ca+2 e piruvato (substrato). 
• INIBIÇÃO [-]: ATP, Acetil CoA, NADH, AGCL 
 
2 – Síntese do CITRATO a partir de acetil-CoA e oxaloacetato REGULAÇÃO DO CK 
• Catalisada pela CITRATO SINTASE. 
 
Regulação 
• Disponibilidade de seus substratos: OAA e Acetil-CoA 
• ATIVAÇÃO [+]: Ca+2, ADP 
• INIBIÇÃO[-]: Citrato, ATP, NADH, Succinil-CoA e Acil CoA (indica que o CK já está em andamento). 
• Importância do CITRATO: 
- fonte de Acetil-CoA para síntese citosólica de AGS, IPC 
- inibe a PFK1 – reguladora da glicólise e 
- ativa a ACETIL-COA CARBOXILASE (enzima regulatória da síntese de ácidos graxos). 
 
3 – lsomerização do citrato 
• Enzima: ACONITASE 
• Citrato --------- > Isocitrato 
 
4 – Oxidação e descarboxilação do isocitrato REGULAÇÃO DO CK 
• Catalisada pela ISOCITRATO DESIDROGENASE. 
• Isocitrato NAD+ --------- > a-cetoglutarato + CO2 + NADH 
• Forma o α-CETOGLUTARATO. 
• Ativada alostericamente por ADP e Ca++ (↑ energia cel.) e inibida por ATP e NADH (↓ energia cel.). 
• Reação irreversível, portanto, regulatória da velocidade do CK 
• Origina a 1ª das 3 moléculas de NADH e a 1ª liberação de CO2. 
5 – Descarboxilação oxidativa do a-cetoglutarato REGULAÇÃO DO CK 
 
• Enzima: complexo Α-CETOGLUTARATO DESIDROGENASE. 
• a-cetoglutarato + NAD+ ---------- > Succinil-CoA + CO2 + NADH 
• Forma Succinil-CoA, CO2 e NADH 
• Forma o 2º CO2 e NADH. 
• Coenzimas atuantes: tiamina-pirofosfato (TPP), ácido lipóico, FAD, NAD+ e a coenzima CoA. 
• ATIVAÇÃO [+]: AMP e Ca++ 
• INIBIÇÃO[-]:ATP, GTP, NADH e Succinil CoA 
• Toda descarboxilação é Timina dependente. 
OBS: O a-cetoglutarato é também produzido por desaminação oxidativa ou por transaminação, pelo GLUTAMATO. 
 
6 – Clivagem da succinil-CoA (F.9.6) 
• A enzima SUCCINATO-TIOCINASE ou succinil-CoA-sintase clivaa ligação tio éster de alta energia do Succinil CoA. 
• A reação está acoplada à fosforilação de GDP, produzindo GTP. 
OBS: O GTP e o ATP são interconversíveis pela reação da nucleosídeo-difosfato-cinase: GTD + ADP ↔ GDP + ATP 
• Forma o SUCCINATO. 
 
7 – Oxidação do succinato 
• O Succinato é OXIDADO a FUMARATO pela SUCCINATO-DESIDROGENASE, 
• produzindo a coenzima reduzida FADH2 
• A enzima é inibida pelo OXALOACETATO. 
 
8 – Hidratação do fumarato 
• O fumarato é HIDRATADO, resultando em MALATO (reversível) catalisada pela FUMARASE 
OBS: O FUMARATO é também produzido: 
- pelo CICLO DA UREIA 
- durante o catabolismo dos aminoácidos fenilalanina e tirosina. 
 
9 – Oxidação do malato 
• O malato é oxidado a OXALOACETATO pela MALATO-DESIDROGENASE 
• Produz o 3º e último NADH do ciclo. 
OBS: O oxaloacetato é também produzido por TRANSAMINAÇÃO, a partir do aminoácido ÁCIDO ASPÁRTICO. 
 
 
PRODUÇÃO DE ENERGIA PELO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 
 
• 2 átomos de carbono entram no ciclo na forma de acetil-CoA e o deixam na forma de 2 CO2. 
• 3 pares de elétrons reduzem NAD+ a NADH e 1 par reduz FAD a FADH2 . 
• A oxidação de 1 NADH pela CTE leva à formação de 2,5 ATPs, enquanto a oxidação do FADH2 gera 1,5 ATPs. 
Produção de ATP: 3 NADH + H+ → 3 NAD+ ---- > 7,5 ATP 
FADH2 → FAD --- > 1,5 ATP 
GDP + Pi → GTP ---- > 1 ATP 
 
SALDO ---- > 10 ATP no Ciclo da ácido cítrico 
 
 
 
REGULAÇÃO HORMONAL DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO é controlado pela regulação de diversas atividades 
enzimáticas . As + importantes são: 
• CITRATO-SINTASE, a 
• ISOCITRATO-DESIDROGENASE e o 
• COMPLEXO DA A-CETOGLUTARATO-DESIDROGENASE. 
 
CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS, FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA E SUA REGULAÇÃO: 
 
• Moléculas ricas em energia (glicose), são metabolizadas por reações de oxidação, produzindo CO2 e H2O. 
• Os intermediários metabólicos dessas reações doam elétrons a coenzimas específicas (NAD+ e FAD) formando as 
coenzimas reduzidas RICAS EM ENERGIA, NADH e FADH2. 
• Essas coenzimas reduzidas, podem doar, cada uma, um PAR de elétrons a um grupo de carreadores de elétrons, 
coletivamente denominados CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS. 
• À medida que os e- fluem através da CTE, eles perdem sua energia. 
• Parte dessa energia é usada para a produção de ATP a partir de ADP e fosfato (P;). 
• Esse processo é denominado FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA e é descrito a seguir. 
 
A. A mitocôndria 
• A cadeia transportadora de elétrons localiza-se na MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA. 
• A CTE é a via final comum pela qual os e- vindos de diferentes combustíveis do organismo fluem para o O2. 
• Transporte de e- e síntese de ATP pela FO ocorrem CONTINUAMENTE nos tecidos com mitocôndrias. 
• Os componentes da cadeia transportadora de elétrons estão localizados na membrana interna. 
• Ao contrário da membrana externa que contém poros especiais para a passagem de íons e moléculas pequenas, 
• a membrana mitocondrial interna é especializada, impermeável à maioria dos íons pequenos (ATP, piruvato, etc). 
• Para mover íons ou moléculas através dessa membrana são necessários carreadores especializados. 
• Essa membrana é rica em proteínas, e a metade atua no transporte de elétrons e na fosforilação oxidativa. 
 
B. Organização da cadeia 
• A MMI pode ser rompida, produzindo 5 complexos enzimáticos (Complexos I, II, III, IV e V). 
• Os Complexos I a IV contêm parte da cadeia transportadora de elétrons. 
• o Complexo V catalisa a síntese de ATP (veja a pág. 78). 
• Cada complexo aceita ou doa e-, que são trocados entre esses complexos e carreadores de elétrons relativamente 
móveis, como a coenzima Q e o citocromo C. 
• Cada carreador pode receber elétrons de um doador e doá-los para o próximo complexo na cadeia. 
• Os elétrons combinam-se, no final, com o oxigênio e com prótons, formando água. 
 
C. Reações da cadeia transportadora de elétrons 
• Com exceção da coenzima Q, todos os membros dessa cadeia são proteínas. 
 
1. Formação de NAD+. O NADH é reduzido a NAD+ por desidrogenases que removem dois H de seus substratos. 
Ambos os elétrons, mas apenas um próton, são transferidos ao NAD + formando NADH mais um próton livre, H+. 
 
2. NADH-desidrogenase. O próton livre mais o íon hidreto carregado pelo NADH são a seguir transferidos para a 
NADH-desidrogenase, um complexo enzimático (Complexo I) embebido na membrana mitocondrial interna. 
 
3. Coenzima Q. A coenzima Q é um derivado de quinona. É também denominada ubiquinona, por sua ubiquidade 
nos sistemas biológicos. A coenzima Q pode aceitar átomos de hidrogênio, produzido pela NADH-desidrogenase, 
quanto do FADH2 (Complexo II), produzido pela succinato-desidrogenase e pela acil-CoA-desidrogenase. 
 
VI. FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
 
• A transferência de e- ao longo da cadeia de transporte de elétrons é energeticamente favorecida, pois o NADH é 
um forte doador de elétrons, e o oxigênio molecular é um forte aceptor. 
• O fluxo de elétrons do NADH para o oxigênio, porém, não resulta diretamente na síntese de ATP. 
• O transporte de elétrons está acoplado à fosforilação do ADP pelo transporte de prótons através MMI. 
• prótons esses que são bombeados da matriz para o espaço intermembranas. 
• Esse processo cria, através da MMI, um gradiente elétrico (com cargas mais positivas no lado externo da 
membrana do que no lado interno) e um gradiente de pH (o meio, no lado de fora da membrana, está em um pH 
mais baixo do que no lado interno) 
• A energia gerada por esse gradiente de prótons é suficiente para impulsionar a síntese de ATP. 
• Desse modo, o gradiente de prótons funciona como o intermediário comum que acopla a oxidação à fosforilação. 
 
2. A ATP-sintase. 
• O complexo enzimático ATP-SINTASE (Complexo V) sintetiza ATP, utilizando a energia do gradiente de prótons 
gerado pela cadeia transportadora de elétrons. 
• Após os prótons H+ serem transferidos para o lado citosólico da MMI, eles retornam à matriz mitocondrial 
passando através da ATP-sintase, resultando então na síntese de ATP a partir de ADP + P. 
B. Sistemas de transporte através da membrana Apesar da impermeabilidade da MMI, ela contém proteínas de 
transporte, que permitem a passagem de moléculas específicas desde o citosol até a matriz mitocondrial. 
 
1. Transporte de ATP-ADP. 
• Esses transportadores específicos são necessários para transportar o ADP e o P; do citosol para dentro da 
mitocôndria, onde o ATP pode ser sintetizado. 
• Um carreador de nucleotídeos transporta uma molécula de ADP do citosol para a mitocôndria, enquanto exporta 
um ATP da matriz para o citosol. 
 
2. Transporte de EQUIVALENTES redutores. 
• A MMI não possui uma proteína transportadora de NADH, 
• Assim, o NADH produzido no citosol não pode penetrar diretamente na mitocôndria. 
• Os 2 e- do NADH são transportados do citosol para a mitocôndria utilizando mecanismos de LANÇADEIRAS. 
 
→ LANÇADEIRA DO GLICEROLFOSFATO: 
• 2 elétrons são transferidos do NADH para a flavoproteína-desidrogenase, localizada na MMI. 
• Essa enzima, então, doa seus elétrons para a CTE. 
 
→ Sistemas de lançadeiras malato-aspartato 
• A glicólise ocorre no citosol, produzindo 2 NADH, que terão que entrar na mitocôndria para serem usados na FO. 
• No circuito malato-aspartato, o aspartato vai ser convertido em OAA que depois será convertido em malato. 
• Na fórmula do malato existem dois H que o OAA não tem. 
• Esses dois H+ provém do NADH, que não consegue atravessar a MMI. 
• Assim, é o malato que faz essa transferência de H+. 
• Dentro da matriz esse malato volta a ser oxaloacetato, devolvendo os e- para o NAD+, formando NADH. 
• O OAA é transformado em aspartato e volta para o citosol. 
 
COMO FUNCIONA: 
• A FO é o processo no qual se forma ATP quando se transferem e- de NADH ou FADH2 para o O2. 
• Essa transferência se dá por uma série de transportadores de elétrons. 
• O NADH e o FADH2, formados na glicólise, na oxidação de ácidos graxos e no CK, são moléculas ricas em energia,uma vez que, cada uma delas contém um par de elétrons com alto potencial de transferência. 
• Quando estes e- são utilizados para reduzir o O2 a água na FO, libera-se grande quantidade de energia que é 
utilizada para gerar ATP. 
• O fluxo de elétrons a partir de NADH e FADH2 para O2, através de complexos proteicos localizados na MMI, leva ao 
bombardeamento de prótons H+ para fora da matriz mitocondrial. 
• A resultante distribuição desigual de prótons gera um gradiente de pH e um potencial elétrico transmembranar 
que cria uma força próton-motriz. 
• É sintetizado ATP quando os prótons fluem de volta para a matriz mitocondrial através de um complexo 
enzimático. 
• A fosfoprilação é o auge de uma série de transformações denominadas respiração celular. 
• Na FO, a força eletromotriz originada da oxidação dos compostos carbonados no CK, se converte em uma força 
próton-motriz e daí esta se transforma num potencial de transferência de fosforila. 
• A conversão da força eletromotriz a próton-motriz é executada por uma cadeia respiratória constituída por 3 
bombas de prótons impulsionadas por elétrons. 
• A fase final da FO é executada pela ATP-sintase, um grupamento sintetizador de ATP que é impulsionado pelo fluxo 
de prótons que retornam à matriz mitocondrial. 
•A FO ocorre na MMI. 
• CK → geração de NADH e FADH2 pela oxidação de acetil-CoA 
• FO → os e- do NADH e do FADH são utilizados para reduzir o O2 a H2O. 
• Os e- são transferidos do NADH para o O2 através de uma cadeia de complexos proteicos (I,II,III, IV e V) 
• Os e- são carreados do complexo I para o complexo III pela forma reduzida da coenzima Q (Ubiquinon). 
• O citocromo C, uma proteína solúvel e pequena, carreia esse e- do complexo III para o complexo IV, onde será 
catalisada a redução do O2. 
OBS: Os e- gerados do FADH2 pela succinato desidrogenase são transferidos inicialmente para a ubiquinona e daí 
para o complexo III. 
• A energia gerada por 2 elétrons recebidos bombeia 4H+ para o espaço intermembrana. 
• quando esse par de elétrons chega o complexo 4, ele não tem tanta energia, bombeando apenas 2H+. 
• No total, ao passar pelos complexos proteicos, são bombeados 10H+ para o espaço intermembrana. 
• No complexo IV, o par de e- se encontra com o O2 e forma H2O. 
• Os H+ que foram bombeados para fora são atraídos pelas cargas negativas da face da matriz e retornarão. 
• Um H+ retorna para a mitocôndria levando consigo um P. 
• quando os 3H+ passam pela atp sintase, ela literalmente gira e ao girar ela une um ADP ao Pi, produzindo 1ATP. 
• Assim, a cada 4H+ que entra na matriz mitocôndrial, 1 ATP é gerado. 
 
SALDO: 
 
1 NADH (2e-) → 10H+ → 2,5 ATPS 
1 FADH2 (2e-) → 6H+ → 1,5 ATPS 
 
 GLICÓLISE CK SOMA FO 
NADH 2 8 10 10x2,5 = 25 ATPS 
FADH2 0 2 2 2X1,5 = 3 ATPS 
ATP 2 2 4 4+28 → 32 
 
METABOLISMO DA FRUTOSE E DA GALACTOSE 
• A glicose é o monossacarídeo mais consumido pelo homem. 
• Contudo a frutose e a galactose ocorrem em quantidades significativas na dieta. 
 
METABOLISMO DA FRUTOSE 
• Sua principal fonte é o dissacarídeo sacarose. 
• A entrada nas células pelo GLUT5 NÃO DEPENDE da INSULINA. 
• Sua circulação no sangue, ao contrário da glicose, NÃO promove a secreção de INSULINA. 
 
A. A fosforilação da frutose 
• Para entrar nas vias do metabolismo, a frutose deve antes ser fosforilada a F1P, utilizando-se de 1 ATP. 
• Isso pode ser alcançado pela ação da hexocinase ou da FRUTOCINASE. 
• A hexocinase fosforila a glicose em todas as células do corpo. 
• Entretanto, ela tem uma BAIXA AFINIDADE (alto Km) para a frutose. 
• A FRUTOCINASE proporciona o principal mecanismo para a fosforilação da frutose. 
• Essa enzima é encontrada no fígado (processa a maior parte da frutose), nos rins e no intestino delgado. 
 
B. Clivagem da frutose-1-fosfato 
• A F1P não é convertida em frutose-1,6-bisfosfato, como ocorre com a F6P 
• Ela é clivada pela ALDOLASE B, produzindo diidroxiacetonafosfato (DHAP) e gliceraldeído. 
• A DHAP pode entrar na glicólise ou na gliconeogênese, e o gliceraldeído pode ser metabolizado por diversas vias. 
 
C. Cinética do metabolismo da frutose 
• O metabolismo da frutose é mais rápido que o da glicose, porque as trioses formadas a partir da F1P (DHAP) 
DESVIAM da reação da PFK-1 - etapa de controle da velocidade na glicólise. 
 
METABOLISMO DA GALACTOSE 
• A principal fonte de galactose é a lactose obtida do leite e dos seus derivados. 
• Assim como a frutose, a entrada de galactose nas células NÃO depende da INSULINA. 
A. Fosforilação da galactose 
• Assim como a frutose, a galactose deve ser fosforilada antes de ser metabolizada, a partir de um ATP. 
• A maioria dos tecidos possui uma enzima específica para essa reação, a GALACTOCINASE, que produz G1P. 
 
B. Formação de UDP-galactose 
• Para entrar na via glicolítica a G1P deve ser convertida em UDP-galactose 
• Isso ocorre em uma reação de troca, na qual o UMP é removido da UDP-glicose (produzindo glicose-1-fosfato) e a 
seguir transferido para a GALACTOSE-1-FOSFATO, produzindo UDP-galactose. 
• A enzima que catalisa essa reação é a GALACTOSE-1-FOSFATO-URIDILTRANSFERASE. 
 
C. Uso da UDP-galactose na GLICÓLISE ou GLICONEOGÊNESE 
• Para que a UDP-galactose entre no metabolismo da glicose, ela deve ser convertida a UDP-GLICOSE. 
• Esse processo se dá pela enzima UDP-hexose-4-epimerase. 
 
D. Papel da UDP-galactose em reações biossintéticas A UDP-galactose pode servir como doadora de galactose em 
várias vias sintéticas, como a de síntese de lactose. 
 
GLICOGENESE E SUA REGULAÇÃO → Formação de GLICOGÊNIO 
 
• GLICOSE → fonte preferencial de energia para o encéfalo e cel. sem mitocôndrias (eritrócitos maduros). 
• Ela é também principal fonte de energia para o músculo em exercício (substrato da glicólise anaeróbica). 
• A GLICOSE sanguínea pode ser obtida de 3 fontes principais: 
- dieta 
- glicogenólise. 
- gliconeogênese. 
 
• A ingestão de glicose é esporádica e nem sempre representa uma fonte segura de glicose para o sangue. 
• A gliconeogênese pode fornecer síntese de glicose, mas é lenta para responder a redução sanguínea. 
• Assim, o corpo precisa armazenar suprimento de glicose em forma rapidamente mobilizável → GLICOGÊNIO. 
• Na ausência de glicose na alimentação, esse composto é liberado a partir do glicogênio hepático e renal. 
• O glicogênio muscular é degradado durante o exercício, proporcionando uma fonte energética para ele mesmo. 
• Quando estoques de glicogênio se esgotam, alguns tecidos sintetizam glicose usando AAS de proteínas teciduais 
como fonte de carbonos na GLICONEOGENESE. 
 
ESTRUTURA E FUNÇÃO DO GLICOGÊNIO 
• Os principais estoques de glicogênio no corpo se encontram nos MÚSCULOS ESQUELÉTICOS e no FÍGADO. 
• Glicogênio muscular: servir como reserva para a síntese de ATP durante a contração muscular. 
• Glicogênio Hepático: manter a concentração de glicose sanguínea, especialmente durante o início do jejum. 
 
 A estrutura do glicogênio 
• O glicogênio é um homopolissacarídeo de cadeia ramificada formado, exclusivamente, por alfa-D-glicose. 
• A união glicosídica primária é uma ligação alfa(1-4). 
• Após uma média de 8 a 10 resíduos glicosil, há uma ramificação contendo uma ligação alfa(1-6) (Figura 11.3). 
 
Flutuação dos estoques de glicogênio 
 
• Os estoques de glicogênio hepático aumentam durante o estado alimentado e são depletados durante o jejum. 
• O glicogênio muscular não é afetado por períodos curtos (dias) de jejum e só diminui em jejuns prolongados. 
• O glicogênio muscular é sintetizado para repor os estoques apenas dos próprios músculos. 
OBS: A síntese e a degradação de glicogênio são processos contínuos. As diferenças entre as velocidades desses dois 
processos determinam os níveis de glicogênio armazenado durante estados fisiológicos específicos. 
 
SÍNTESE DE GLICOGÊNIO (GLICOGÊNESE) 
• O glicogênio é sintetizado a partir das moléculas de alfa-D-glicose. 
• Ocorre no CITOSOL e requer ATP (p/ fosforilaçãoda glicose) e TRIFOSFATO DE URIDINA (UTP). 
 
 
GLICOGENESE a partir da glicose sanguínea no fígado 
• O fígado é rico em transportador de glicose GLUT-2, assim, altamente permeável à glicose do estado alimentado. 
• O fígado também é rico em glicocinase, que não é inibida pela G6P. 
• A GK converte a glicose em G6P e, sua ↑ concentração, a direciona para suas principais vias (glicólise, pentoses e 
glicogênese). 
• Na glicogênese, a glicose é transformada em glicogênio. 
OBS: O excesso de glicose pode ser levado aos tecidos para realizar a GLICÓLISE ou FORMAR TRIGLICERÍDEOS(IPC). 
 
ETAPAS da glicogênese 
• A G6P é convertida em G1P pela ação da FOSFOGLICOMUTASE (PG mutase) 
• A G1P se une ao UTP catalisado pela UDP-GLICOSE PIROFOSFORILASE liberando pirofosfato (PPi) e UDP-GLICOSE. 
• A UDP-glicose se une ao primer de glicogênio/glicogenina, catalisado por uma GLICOGÊNIO SINTASE*, a glicosil 
transferase, formando a ligação α [1-4] glicosídicas e liberando o UDP. 
• Ao completar 8 resíduos de α [1-4] glicosídica, uma enzima ramificadora, a TRANSGLICOLASE, forma uma 
ramificação α [1-6] glicosídica. 
 
* A glicogênio sintase é uma enzima REGULADORA DA GLICOGÊNESE. 
• ATIVAÇÃO: INSULINA 
• INIBIÇÃO: GLUCAGON 
 
GLICOGENÓLISE E SUA REGULAÇÃO 
 
• O glicogênio é um polímero de glicose que é degradado quando o corpo precisa de energia ou manter glicemia. 
• As glicoses do glicogênio são unidas ligações alfa-1,4 e a as ramificações são por ligações alfa-1,6. 
• O armazenamento do glicogênio é feito principalmente no fígado e o músculo esquelético. 
 
DEGRADAÇÃO: A degradação do glicogênio é constituída de três etapas: 
1ª – Clivagem fosforolítica do glicogênio. 
2ª – Desramificação do glicogênio. 
3ª – Transformação de glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato. 
1 – CLIVAGEM FOSFOROLÍTICA DO GLICOGENIO: Glicogênio + P < ------ > G1P + glicogênio 
• Enzima GLICOGÊNIO FOSFORILASE. 
• Através dessa enzima o glicogênio é clivado através da adição de um P, que rompe a ligação entre o C1 da ose 
terminal e o C4 da ose adjacente. Esse processo forma a glicose 1-fosfato. 
 
 
2 – DESRAMIFICAÇÃO DO GLICOGÊNIO 
• A Desramificação do glicogênio é necessária pq a GLICOGÊNIO FOSFORILASE NÃO consegue romper as ligações 
alfa-1,6 das ramificações. 
• Quando ela atinge uma glicose terminal que esteja a 4 oses da ramificação ela interrompe a clivagem. 
• Assim, a enzima TRANSFERASE atua mudando um bloco de 3 glicoses de um ramo para outro, deixando apenas 1 
glicose com ligação glicosídica alfa-1,6. 
• Depois essa glicose vai ser hidrolisada pela ALFA-1,6-GLICOSIDASE formando GLICOSE LIVRE. 
• Essas enzimas convertem a estrutura do glicogênio em estrutura linear, para que ele continue a ser degradado. 
 
 
3 - TRANSFORMAÇÃO DE GLICOSE 1-FOSFATO EM GLICOSE-6-FOSFATO: 
• Depois ocorre a transformação da G1P em G6P pelo deslocamento da fosforila. 
• Este deslocamento é catalisado pela FOSFOGLICOMUTASE. 
 
DESTINOS DA GLICOSE 6-FOSFATO A G6P derivada da degradação do glicogênio pode ter três destinos: 
1º – O de substrato inicial da glicólise 
2º – O de glicose livre formada no fígado 
3º – Pode ser processada pela via das pentoses fosfato, produzindo NADPH e ribose. 
• No fígado, a glicose 6-fosfato não pode se difundir para fora das células, 
• ela precisa primeiro ser transformada em glicose através da GLICOSE 6-FOSFATASE. 
OBS: Essa enzima está AUSENTE na maioria dos tecidos para que eles utilizem essa G6P na via glicolítica. 
 
 
REGULAÇÃO DA GLICOGENÓLISE: 
• O foco do controle da glicogenólise está na enzima GLICOGÊNIO FOSFORILASE. 
• Essa enzima é regulada de maneira ALOSTÉRICA e HORMÔNAL. 
 
REGULAÇÃO DA FOSFORILASE 
• Existem duas formas da enzima glicogênio fosforilase: a FOSFORILASE A e a FOSFORILASE B. 
• Apesar de a fosforilase A ser mais ativa, as duas podem se apresentar num estado mais ativo que é o estado 
relaxado (R) e um estado menos ativo, o estado tenso (T). 
 
 
REGULAÇÃO ALOSTÉRICA DA FOSFORILASE MUSCULAR 
• ATIVAÇÃO [+]: ↑ AMP (pouca energia), a fosforilase B predomina no estado ativo R, ativando a glicogenólise. 
• INIBIÇÃO [-]:↑ de ATP ou G6P(muita energia nas células), a fosforilase B predomina no estado inativo T, inibindo a 
glicogenólise. 
OBS: Quando a fosforilase B é fosforilada, ela se converte em fosforilase A que é ativa, independente dos níveis de 
AMP, ATP e glicose 6-fosfato. 
• Normalmente, no músculo em repouso, a fosforilase B fica inativa. 
• O exercício físico eleva o nível de AMP, ativa a fosforilase B e libera epinefrina que gerará fosforilase A. 
 
REGULAÇÃO ALOSTÉRICA DA FOSFORILASE HEPÁTICA 
• A função do fígado é manter o nível glicêmico normal, a fosforilase hepática é sensível à glicose. 
• Assim, a ligação de glicose ao sítio ativo da fosforilase hepática faz com que ela passe para a inativa T. 
FOSFORILASE CINASE: 
 
 
A FOSFORILASE CINASE é a enzima responsável pela fosforilação da fosforilase B. Ela é ativada tanto pela 
fosforilação feita pela PROTEÍNA CINASE A quanto por aumentos nos níveis de Ca+. 
 
REGULAÇÃO HORMONAL DA GLICOGENÓLISE 
• O GLUCAGON e a EPINEFRINA iniciam a quebra do glicogênio. 
• A EPINEFRINA é secretada pelas glândulas suprarrenais, em situações de exercício físico e estresse. 
• Já o GLUCAGON é secretado pelo pâncreas quando o níveis de glicose sanguínea estão baixos. 
 
• A EPINEFRINA se ligará aos receptores das células musculares (que NÃO contém receptores para GLUCAGON). 
• O GLUCAGON se ligará aos receptores do hepáticas. 
 
• Essas ligações vão ativar a PROTEÍNA G, que vai ativar a enzima ADENILATO CICLASE. 
• Essa enzima vai catalisar a formação do AMPc a partir de ATP. 
• O nível elevado de AMPcíclico no citoplasma ATIVA a PROTEÍNA CINASE A. 
• Essa proteína vai fosforilar a FOSFORILASE CINASE, que vai ativar a GLICOGÊNIO FOSFORILASE, que catalisa a 
primeira etapa da glicogenólise. 
 
 
GLICONEOGENESE E SUA REGULAÇÃO → FORMAÇÃO DE GLICOSE 
 
VISÃO GERAL: 
• é a rota de síntese de glicose a partir de compostos que não pertencem à classe dos carboidratos. 
• Principais Precursores não glicídicos: LACTATO, AMINOÁCIDOS (alfa-cetoácidos dos AAS glicogenicos) e GLICEROL. 
• Alguns tecidos (encéfalo, os eritrócitos, e o músculo em exercício), requerem um suprimento contínuo de glicose. 
• O glicogênio hepático pode satisfazer essa necessidade por 10/18 horas na ausência de ingestão de carboidratos. 
OBS: A formação de glicose não ocorre por simples reversão da glicólise, pois o equilíbrio geral da glicólise favorece 
fortemente a formação de piruvato. Em vez disso, a glicose é sintetizada por uma via especial, a GLICONEOGÊNESE. 
• O local da gliconeogênese é o FÍGADO, com uma pequena extensão correndo também no RIM (Ñ TEM NO MUSC). 
• Objetiva manter a glicemia para que cérebro e musculo possam extrair glicose para suas demandas metabólicas. 
 
SUBSTRATOS DA GLICONEOGENESE: 
 
1 – GLICEROL: 
• O GLICEROL é liberado durante a hidrólise de TAGS, no tecido adiposo e é levado ao FÍGADO pelo sangue. 
• O glicerol é fosforilado pela GLICEROL-CINASE, resultando em glicerol-fosfato 
• O glicerol-fosfato é oxidado pela GLICEROL-FOSFATO-DESIDROGENASE, produzindo diidroxiacetona-fosfato 
(DHAP) - um intermediário da glicólise/gliconeogênese. 
OBS: Os adipócitos não podem fosforilar o glicerol, pois não apresentam a glicerol-cinase. 
 
2 – LACTATO: 
• O lactato é liberado no sangue pelo músculo em exercício e pelas células que não possuem mitocôndrias 
• No CICLO DE CORI, a glicose vinda do sangue é convertida, pelo músculo em exercício, em lactato, que volta para o 
sangue. 
• Esse lactato é captado pelo fígado e reconvertido em glicose, que é liberada de volta para a circulação. 
3 – AMINOÁCIDOS: 
• Os AAS obtidos pela hidrólise de proteínas teciduais são as PRINCIPAIS FONTES DE GLICOSE NO JEJUM. 
• alfa-Cetoácidos, como o OAA e o alfa-cetoglutarato, são produzidos pelo metabolismo de AAS glicogênicos. 
• Essas substâncias podem entrarno CK e produzir oxaloacetato - um precursor direto do fosfoenolpiruvato. 
OBS: Acetil-CoA e compostos que a produzem [ex: acetoacetato e aminoácidos cetogênicos como lisina e leucina] 
NÃO podem levar à síntese de glicose. Isso se deve à natureza IRREVERSÍVEL da reação da Complexo-PD, que 
converte piruvato em acetil-CoA. 
• Esses compostos originam, em vez da glicose, os CC e são denominados CETOGÊNICOS. 
 
REAÇÕES EXCLUSIVAS DA GLICONEOGÊNESE 
• Apesar de SETE reações da glicólise serem reversíveis e utilizadas na gliconeogênese a partir de lactato ou 
piruvato, a via da formação de glicose não é o reverso da glicólise. 
• TRÊS das reações glicolíticas são IRREVERSÍVEIS. 
• Sendo assim, elas devem ser contornadas pela utilização de QUATRO reações alternativas, que favorecem 
energeticamente a síntese de glicose. 
• Essas reações exclusivas da gliconeogênese são descritas a seguir: 
 
A. Carboxilação do piruvato (-2 ATP) 
 
• O primeiro "bloqueio na via" que deve ser contornado, na síntese de glicose a partir do piruvato, é a conversão de 
piruvato em fosfoenolpiruvato (PEP), que, na glicólise, é irreversível, catalisada pela piruvato-cinase. 
• Na gliconeogênese, o PIRUVATO é primeiramente carboxilado pela PIRUVATO-CARBOXILASE, produzindo 
OXALOACETATO (OAA), que é então convertido em PEP pela ação da PEP-CARBOXICINASE. 
• A piruvato carboxilase não é encontrada nas mitocôndrias dos músculos. 
• A piruvato carboxilase contém uma coenzima (biotina) que forma um intermediário (apoenzima-biotina-CO2) que 
carboxila o piruvato. 
OBS: Toda carboxilação é Biotina dependente. 
 
REGULAÇÃO alostérica. 
• ATIVAÇÃO [+]: A piruvato-carboxilase é ativada alostericamente pelo ↑ de acetil-CoA, que pode sinalizar uma 
necessidade de síntese aumentada de OAA. Ex: durante o jejum, quando o OAA é utilizado para a síntese de glicose 
pela gliconeogênese no fígado e no rim. 
• INATIVAÇÃO [-]: Por outro lado, quando os níveis de acetil-CoA estiverem ↓, a PIRUVATO-CARBOXILASE é 
inativada, e o piruvato é, oxidado pelo complexo PD, produzindo acetil-CoA, que pode ser oxidada pelo CK. 
 
B. Transporte do oxaloacetato para o citosol 
• O OAA produzido na mitocôndria deve chegar ao citosol, onde outras enzimas da gliconeogênese estão localizadas. 
• O OAA é incapaz de atravessar a MMI; ele deve ser primeiro reduzido a MALATO pela MALATO-DESIDROGENASE 
MITOCONDRIAL. 
• O malato pode ser transportado da mitocôndria para o citosol, onde é reoxidado a OAA pela MALATO 
DESIDROGENASE CITOSÓLICA 
 
 
C. Descarboxilação do oxaloacetato citosólico (-2 GTP) 
• O OAA é DESCARBOXILADO e FOSFORILADO no citosol pela PEP-CARBOXICINASE(PEPCK), formando o PEP. 
• A reação utiliza energia da hidrólise da coenzima GTP. 
• O PEP sofre então as reações da glicólise, andando no sentido inverso, até chegar à frutose-1,6-bisfosfato. 
 
D. Desfosforilação da frutose-1,6-bisfosfato F1,6BP → F6P 
 
• A desfosforilação da frutose-1,6-bisfosfato pela FRUTOSE-1,6-BISFOSFATASE contorna a reação irreversível da 
PFK-1 e fornece uma via energeticamente favorável para a formação de F6P. 
• Essa reação é um importante sítio regulatório da gliconeogênese. 
 
1. REGULAÇÃO pelos níveis energéticos dentro da célula. 
• ATIVAÇÃO: ↑ ATP (energia (↑) 
• INIBIÇÃO: ↑AMP (energia ↓) 
 
2. REGULAÇÃO pela frutose-2,6-bisfosfato. 
• ATIVAÇÃO: ↑ GLUCAGON 
• INIBIÇÃO: ↑ FRUTOSE-2,6-BISFOSFATO, cuja concentração é diminuída pelo ↑ GLUCAGON, que inibe a PFK2. 
OBS: F2,6BP ativa a PFK-1 da glicólise, permitindo assim o controle recíproco da síntese e da oxidação da glicose. 
IPC: Quando a glicose sanguínea ↓ pelo estado de jejum, o GLUCAGON ↑, inibindo assim a PFK-2 e a consequente 
formação de F2,6BP. Assim, a F2,6BP não inibe a enzima frutose-1,6-bisfosfatase, favorecendo gliconeogênese. 
 
E. Desfosforilação da glicose-6-fosfato 
• A desfosforilação da G6P pela GLICOSE-6-FOSFATASE contorna a reação irreversível da hexocinase. 
• Ação da G6Pase é ATIVADA pelas ↑ concentrações de F6P. 
 
IPC: O FÍGADO e o RIM são os únicos órgãos que liberam glicose livre a partir da G6P. O músculo não possui a 
glicose-6-fosfatase. 
 
F. Resumo das reações da glicólise e da gliconeogênese 
 
 
Estequio: 2 Piruvatos + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 2 H+ + 6 H2O ---- > Glicose + 2 NAD+ + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 6 H+ 
clivagem de 6 ligações de fosfato de alta energia e a oxidação de 2 NADHs com a formação de 1 molécula de glicose 
 
• As reações irreversíveis da glicólise, catalisadas pela: 
- hexocinase 
- fosfofrutocinase-1 [3] 
- piruvato-cinase [1] 
 
são contornadas pela ação das enzimas: 
 
- glicose-6-fosfatase [4], 
- frutose-1,6-bisfosfatase [3] 
- PEP-carboxicinase [2] 
- piruvato-carboxilase [1] 
 
Na gliconeogênese, o equilíbrio das 7 reações reversíveis da glicólise é deslocado para favorecer a síntese de glicose 
como resultado da formação irreversível de PEP, frutose-6-fosfato e glicose, catalisada pelas enzimas 
gliconeogênicas. 
 
REGULAÇÃO DA GLICONEOGÊNESE 
• A regulação da gliconeogênese é determinada pelos níveis de GLUCAGON e pelos substratos gliconeogênicos. 
 
A. GLUCAGON. Esse hormônio estimula a gliconeogênese por meio de três mecanismos. 
 
1) O GLUCAGON inibe a PFK2 e reduz os níveis de 2,6-FBP. Essa queda de 2,6-FBP ativa a 1,6-FBPase. 
2) O GLUCAGON aumenta a concentração de AMPc, que ativa uma Proteína cinase, que FOSFORILA a Piruvato 
quinase (PK), enzima que catalisa a formação de piruvato, tornando-a INATIVA. Assim, acumula o piruvato e o Acetil 
CoA favorecendo a ativação da Piruvato-C e a formação do oxaloacetato. 
 
3) O GLUCAGON aumenta a transcrição do gene da PEP-carboxicinase (catalisa OAA → PEP) 
 
B. Disponibilidade de substrato. Níveis ↓de INSULINA favorecem a mobilização de AAS a partir das proteínas 
musculares e fornecem esqueletos carbonados para a gliconeogênese. 
 
C. ↑ acetil-CoA. No jejum o GLUCAGON estimula a lipólise, isso faz com que a concentração de AGS ↑ no fígado, 
que são β-oxidados formando muito Acetil- CoA. O Acetil CoA formado ATIVA a PIRUVATO CARBOXILASE. 
 
D. Inibição alostérica pelo AMP. 
• A frutose-1,6-bisfosfatase é inibida por AMP- um composto que ativa a PFK1. 
• O AMP estimula vias que oxidam nutrientes, fornecendo energia para a célula. 
OBS: ATP e NADH, produzidos em no jejum por vias catalíticas, como a oxidação dos ácidos graxas, são necessários 
para a gliconeogênese. 
 
VIA DAS PENTOSES-FOSFATO E SUA REGULAÇÃO (VPP) 
 
VISÃO GERAL 
• Ocorre no CITOSOL, uma vez que a VPP é um DESVIO da glicólise que também ocorre no citosol. 
• Logo que a glicose entra na célula ela é fosforilada à G6P para ser aprisionada na célula. 
• Entretanto, a G6P não é comprometida com nenhuma via. 
• Assim, a G6P pode se transformar em G1P para a formação de glicogênio, em F6P para a geração de energia e em 
6-Fosfogluconato para formar ribose-5-fosfato (VPP). 
• Nenhum ATP é consumido ou produzido. 
• O C1 da G6P é liberado na forma de CO2 , e 2 NADPHs são produzidos para cada molécula de G6P. 
• A via proporciona a maior quantidade de NADPH do organismo (nucleotídeo que age como redutor bioquímico, 
doando hidrogênios e elétrons em reações biossintéticas redutoras.). 
• A via produz também a RIBOSE-5-FOSFATO, carboidrato necessário p/ a síntese de nucleotídeos. 
 
REAÇÕES DE OXIDAÇÃO IRREVERSÍVEIS 
• A porção oxidativa da VPP consiste em 3 reações, que levam à formação de: 
- ribulose-5-fosfato 
- CO2 
- 2 moléculas de NADPH para cada molécula de G6P oxidada. 
 
A. DESIDROGENAÇÃO da glicose-6-fosfato 
• G6P -----Glicose-6-Fosfato-Desidrogenase----> 6-fosfogliconolactona 
NADP+ → NADPH + H 
 
REGULAÇÃO: 
• A VPP é regulada basicamente na reação da glicose-6-fostato-desidrogenase. 
• O NADPH é um inibidor da enzima 
• Com o ↑ da demanda por NADPH, a relação NADPH/NADP+ ↓, aumentando a atividade da G6PD. 
• A INSULINA aumenta a expressão do gene da G6PD, de modo que o fluxo da via cresce no estado alimentado. 
 
B. Formaçãode ribulose-5-fosfato 
• 6-fosfogliconolactona ------6-FOSFOGLICONOLACTONA-HIDROLASE ----- > 6-Fosfogliconato 
• 6-Fosfogliconato -------6-FOSFOGLICONATO-DESIDROGENASE-------> Ribulose 5-fosfato + CO2 
NADP+ → NADPH + H 
• Essa reação irreversível produz 1 pentose-fosfato C02, e 2ª molécula de NADPH (veja a Figura 13.2). 
 
 
REAÇÕES REVERSÍVEIS NÃO-OXIDATIVAS 
 
• Essas reações catalisam a interconversão de açúcares de 3, 4, 5, 6 e 7 carbonos. 
• Essas reações permitem que a ribulose-5-fosfato seja convertida em ribose-5-fosfato ou em intermediários da 
glicólise(F6P e gliceraldeído-3-P). 
• células que possuem reações biossintéticas de redução apresentam maior necessidade de NADPH do que de 
ribose-5-fosfato. Assim, a transcetolase e a transaldolase convertem a ribulose-5-fosfato, em gliceraldeído-3-P e F6P. 
• Quando a demanda por ribose é maior do que a necessidade de NADPH, as reações não-oxidativas podem 
proporcionar a biossíntese da ribose-5-fosfato a partir de gliceraldeído-3-fosfato e de frutose-6-fosfato. 
 
USOS DO NADPH. 
 
A. Biossíntese redutora 
• O NADPH é uma molécula de alta energia, da mesma forma que o NADH. 
• Mas os e- do NADPH são destinados à biossíntese redutora, em vez da transferência para o O2. 
 
B. Redução do peróxido de hidrogênio 
• O peróxido de hidrogênio (água oxigenada) é formado continuamente como subprodutos do metabolismo. 
• Essas espécies reativas de oxigênio fazem mal ao organismo. 
• A célula possui diversos mecanismos protetores, que minimizam o potencial tóxico desses compostos. 
1. Enzimas que catalisam reações antioxidantes. 
• A GLUTATIONA REDUZIDA (ATIVADA), um tripeptídeo presente na maioria das células, pode degradar o peróxido 
de hidrogênio. 
• O NADPH é importante para formar a glutationa reduzida através da doação de elétrons redutores. 
 
V. DEFICIÊNCIA DA GLICOSE-6-P-DESIDROGENASE 
• Doença hereditária caracterizada por anemia hemolítica causada pla incapacidade d detoxificar agentes oxidantes. 
• Promove uma resistência à Malária, embora tenha baixa expectativa de vida. 
 
A. Função da G6PD nos ERITRÓCITOS <<<<< 
• A diminuição da atividade da G6PD prejudica a capacidade da célula de formar o NADPH, que é essencial à 
manutenção do conjunto reduzido de glutationa. 
• Isso resulta em uma queda na destoxificação celular de radicais livres e peróxidos. 
 
B. Fatores precipitantes na deficiência de G6PD. 
• Alguns pacientes com deficiência de G6PD desenvolvem ANEMIA HEMOLÍTICA se forem tratados com drogas 
oxidantes, ingerirem feijão-fava ou contraírem uma infecção grave. 
 
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS 
 
• Devido a sua insolubilidade em soluções aquosas, os lipídeos corporais são compartimentalizados (micelas, 
dipócitos, lipoproteínas). 
• Os lipídeos são a PRINCIPAL fonte de energia para o corpo. 
• Deficiências ou desequilíbrios do metabolismo dos lipídeos podem levar a alguns dos principais problemas clínicos 
 
Utilização dos lipídeos da dieta pelos tecidos 
• Os TAGS dos quilomicrons são hidrolisados principalmente nos capilares do músculo esquelético e do tecido 
adiposo, mas também nos capilares do coração, dos pulmões, dos rins e do fígado. 
• Os TAGS dos quilomicrons são degradados pela lipase lipoprotéica, resultando AGS e glicerol. 
• Essa enzima é sintetizada principalmente por adipócitos e por células musculares. 
 
HIPERLIPOPROTEINEMIA do tipo I é uma rara doença que resulta da deficiência da lipase lipoprotéica ou de sua 
coenzima, a apo C-II. O resultado é uma quilomicronemia massiva. 
 
1. ÁCIDOS GRAXOS LIVRES: 
 
• Os AGS livres derivados dos TAGS podem entrar diretamente nas células musculares ou nos adipócitos adjacentes. 
• Alternativamente, os AGS livres podem ser transportados no sangue em associação com a albumina sérica, até 
serem captados pelas células. 
OBS: A ALBUMINA SÉRICA é uma proteína, secretada pelo fígado. Ela transporta um grande número de compostos, 
principalmente hidrofóbicos, através da circulação, incluindo ácidos graxas livres. 
• Os adipócitos podem também reesterificar os ácidos graxas livres para produzir moléculas de triacilglicerol, as 
quais são estocadas até que os ácidos graxas sejam necessários para o organismo. 
 
2. GLICEROL: 
• O glicerol que é liberado a partir dos triacilgliceróis é utilizado EXCLUSIVAMENTE pelo FÍGADO para produzir 
GLICEROL-3-FOSFATO, o qual pode entrar tanto na GLICÓLISE como na GLICONEOGÊNESE. 
 
3. REMANESCENTES DE QUILOMICRONS: 
• Após a remoção da maior parte dos TAGS, os quilomicrons remanescentes (os quais contêm ésteres de colesterol, 
fosfolipídeos, apolipoproteínas e alguns triacilgliceróis) ligam-se a receptores no fígado e sofrem endocitose. 
• Os remanescentes são então hidrolisados a seus constituintes. 
HIPERLIPOPROTEINEMIA DO TIPO III: Se a remoção dos quilomicrons remanescentes pelo fígado for defeituosa, eles 
se acumulam no plasma. 
 
SÍNTESE E DEGRADAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS E GLICEROL (DOENÇAS) 
 
• Os AGS existem no organismo na forma livre (não-esterificados) e também são encontrados em TAGs. 
• Nos tecidos, existem poucos AGS livres, entretanto, pode-se encontrar quantidades substanciais no plasma, em 
especial durante o jejum. 
• AGS livres no plasma (transportados pela albumina sérica) estão circulando a partir da origem (triacilgliceróis do 
tecido adiposo ou das lipoproteínas da circulação) para o sítio de consumo (outros tecidos). 
• AGS livres podem ser oxidados por muitos tecidos - especialmente FÍGADO e MÚSCULO - para produzir energia. 
• Os AGS são também componentes estruturais dos lipídeos de membrana, como fosfolipídeos e glicolipídeos. 
• AGS esterificados, na forma d TAGS armazenados nos adipócitos, servem como PRINCIPAL RESERVA ENERGÉTICA. 
 
SÍNTESE DE NOVO DOS ÁCIDOS GRAXOS 
• A síntese de AGS ocorre no CITOPLASMA 
• Ela começa com a carboxilação de ACETIL-COA → MALONIL-COA. 
• Essa reação irreversível é a etapa de controle da síntese de AGS. 
• Uma grande proporção de ácidos graxos usados pelo organismo é suprida pela dieta. 
• Carboidratos, proteínas e outras moléculas, quando obtidas da dieta em excesso em relação às necessidades 
desses compostos, podem ser convertidos em ácidos graxos, que são armazenados como triacilgliceróis. 
• A síntese dos ácidos graxos ocorre principalmente no fígado e em menor extensão, no tecido adiposo. 
 
A. Produção de acetil-CoA CITOSÓLICA 
• A 1ª etapa da síntese de AGS é a transferência de acetato para o citosol, a partir da acetil-CoA mitocondrial. 
• A acetil-CoA mitocondrial é produzida pela: 
- oxidação do piruvato 
- catabolismo de ácidos graxas, corpos cetônicos e certos aminoácidos; 
• A coenzima A, componente da acetil-CoA, não pode atravessar a membrana mitocondrial; 
• somente a porção acetila pode ser transportada para o citosol. Isso acontece na forma de citrato, que é produzido 
pela condensação do oxaloacetato (OAA) e da acetil-CoA. 
OBS: Esse processo de translocação do citrato da mitocôndria para o citosol, onde o citrato é clivado pela ATP- 
CITRATO-LÍASE, para produzir acetil-CoA e OAA, ocorre quando a concentração mitocondrial de citrato é alta. 
• Isso é observado quando a ISOCITRATO-DESIDROGENASE é inibida por grande quantidade de ATP, causando 
acúmulo de citrato e isocitrato. 
• Logo, o citrato no CITOSOL pode ser reconhecido como um sinal de alta energia. 
• Como uma grande quantidade de ATP é necessária para a síntese de ácidos graxas, o aumento de ATP e citrato 
intensificam essa rota. 
 
B. A malonil-CoA é formada pela carboxilação da acetil-CoA 
• A carboxilação da acetil-CoA para formar malonil-CoA é catalisada pela ACETIL-COA-CARBOXILASE. 
 
1. REGULAÇÃO da acetil-CoA-carboxilase. 
• Essa carboxilação é a ETAPA LIMITANTE e o passo regulado na síntese de AGS. 
• ATIVAÇÃO: 
- ↑ Citrato. 
- Na presença de INSULINA, a acetil-CoA-carboxilase é desfosforilada e, portanto, ATIVADA. 
 
• INATIVAÇÃO: 
- ↑ ACIL-COA de cadeia longa (o produto final dessa via). 
- Hormônioscontra regulatórios (adrenalina e GLUCAGON) a acetil-CoA-carboxilase é FOSFORILADA e INATIVADA. 
E. Elongação posterior da cadeia dos ácidos graxos Embora o palmitato, um ácido graxo de cadeia longa (AGCL) com 
16 carbonos seja o produto final da atividade da enzima ácido graxo-sintase, ele pode ser posteriormente alongado 
pela adição de unidades de dois carbonos no retículo endoplasmático (RE) e na mitocôndria. 
 
G. Armazenamento dos ácidos graxos como componentes dos triacilgliceróis 
• Mono, di e triacilgliceróis consistem em 1, 2 ou 3 moléculas de AGS esterificando uma molécula de glicerol. 
• Os ácidos graxos precisam ser convertidos em sua forma ativada (unidos à coenzima A) antes de participarem da 
síntese de TAG. 
 
H. Diferentes destinos do TAG do fígado e do tecido adiposo 
 
• No tecido adiposo, o TAG é armazenado no citosol das células. 
• Serve como "depósito de gordura", prontamente mobilizado como combustível quando o organismo necessitar. 
• Pouco TAG é armazenado no fígado. 
• Muitos TAGs são exportados, agrupados com ésteres de colesterol, fosfolipídeos e proteínas. 
• A VLDL nascente é secretada para o sangue, onde amadurece e funciona entregando lipídeos endógenos para os 
tecidos periféricos. 
 
MOBILIZAÇÃO DOS DEPÓSITOS DE GORDURA E OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS 
 
A. LIBERAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS DOS TAGS 
• A mobilização dos lipídeos armazenados requer a liberação hidrolítica do AG e do glicerol a partir dos TAGS. 
• Esse processo é iniciado por uma LIPASE SENSÍVEL A HORMÔNIO. 
• Lipases adicionais removem os ácidos graxos remanescentes do diacilglicerol ou do monoacilglicerol. 
 
1. Ativação da lipase sensível a hormônio (LSH). 
• Essa enzima é ATIVADA quando é fosforilada por uma PROTEÍNA-CINASE dependente de AMP cíclico. 
• O AMP cíclico é produzido no adipócito, quando a ADRENALINA/Glucagon liga-se a seu receptor na membrana 
celular e ativa a ADENILATO-CICLASE. processo similar à ativação da glicogênio-fosforilase 
• Na presença de altas concentrações plasmáticas de INSULINA e glicose, a LSH é desfosforilada e torna-se inativa. 
 
 
2. Destino do glicerol. 
• O GLICEROL liberado durante a degradação de TAG não pode ser metabolizado nos adipócitos, porque estes NÃO 
possuem a enzima GLICEROL-CINASE. 
• O glicerol é transportado para o fígado, onde pode ser fosforilado a glicerol-fosfato. 
• Esse glicerol-fosfato pode ser utilizado para sintetizar TAG no fígado ou ser convertido em (diidroxiacetona- 
fosfato) DHAP pela reversão da reação da GLICEROL-FOSFATO-DESIDROGENASE. 
• A DHAP pode participar na glicólise ou na gliconeogênese. 
 
3. Destino dos AGS. 
 
• Os AGS livres (não-esterificados) movem-se através da membrana dos adipócitos e se ligam à albumina no plasma. 
• Eles são transportados aos tecidos, entram nas células, tornam-se ativados formando derivados de CoA e são 
oxidados para produzir energia. 
OBS2: Os AGS não podem ser utilizados como combustível pelos eritrócitos, pois estes não possuem mitocôndrias, 
ou pelo sistema nervoso central , em vista da BARREIRA hemato-encefálica. 
 
B. B-Oxidação de ácidos graxos 
• A principal etapa do catabolismo dos AGS ocorre na MITOCÔNDRIA, a chamada beta-oxidação, 
• Nela, fragmentos de 2 Car. são removidos do terminal carboxila da acil-CoA, produzindo acetil-CoA, NADH e FADH2 
 
1. TRANSPORTE DE AGCLS PARA A MITOCÔNDRIA. 
 
OBS: AGCL são os únicos que dependem da carnitina para serem transportados para a matriz mitocondrial. 
• Após a entrada de um AGCL na célula, ele é convertido em um derivado da CoA pela ACIL-COA-SINTETASE. 
• A beta oxidação ocorre na MATRIZ MITOCONDRIAL. 
• Assim, o ácido graxo precisa ser transportado através da membrana interna da mitocôndria. 
• Um transportador (CARNITINA) carrega o grupo Acil de cadeia longa do citosol para a matriz da mitocôndria. 
• Esse processo de transporte chama-se LANÇADEIRA DA CARNITINA. 
 
a. Etapas para a translocação do AGCL. 
 
• O grupo acil é transferido da coenzima A citosólica para a carnitina, pela carnitina-palmitoil-transferase I. 
• Essa reação forma acil-carnitina e regenera a coenzima A livre. 
• A seguir, a acil-carnitina é transportada para dentro da mitocôndria em troca de uma carnitina livre pela ACIL- 
CARNITINA-TRANSLOCASE. 
• A CARNITINA-PALMITOIL-TRANSFERASE II catalisa a transferência do grupo acil da carnitina para a coenzima A na 
matriz mitocondrial, regenerando, então, carnitina livre. 
 
 
b. Inibidor da lançadeira da carnitina. 
 
• A malonil-CoA (produto) inibe a CPT-1, impedindo a entrada na matriz mitocondrial de grupos acil de cadeia longa. 
• Assim, quando a síntese de AGS ocorre no citosol (como indicado pela presença de malonil-CoA), o palmitato 
recentemente formado não pode ser transferido para o interior da mitocôndria e ser degradado. 
 
c. Fontes de carnitina. 
• A carnitina pode ser obtida a partir da dieta, sendo encontrada principalmente em carnes. 
• A carnitina pode também ser sintetizada a partir dos aminoácidos lisina e metionina por enzimas do fígado e rins. 
 
e. Deficiência de carnitina. 
 
• Tais deficiências resultam na diminuição da capacidade do tecido de utilizar AGCL como combustível metabólico. 
• Isso pode provocar o acúmulo de AGS livres e grupos acila ramificados em quantidades tóxicas nas células. 
 
2. ENTRADA DE ÁCIDOS GRAXOS DE CADEIA CURTA E MÉDIA NA MITOCÔNDRIA. 
 
• Ácidos graxos menores do que 12C podem atravessar a MMI sem necessitar de carnitina ou do sistema CPT. 
• Uma vez internalizados na mitocôndria, eles são ativados em seus derivados de coenzima A por enzimas da matriz 
e são oxidados. 
OBS: Como sua oxidação não é dependente da CPT-1, ela não é sujeita à inibição por malonil-CoA. 
 
3. REAÇÕES DA B-OXIDAÇÃO. 
 
 
• Consiste em uma sequência de 4 reações, que resultam na diminuição em dois carbonos da cadeia do ácido graxo. 
• As etapas para B-oxidação incluem: 
- uma oxidação que produz FADH2 , 
- uma etapa de hidratação, 
- uma segunda oxidação que produz NADH 
- e uma clivagem tiólica, que libera uma molécula de acetil-CoA. 
 
OBS: A acetil-CoA é um efetor alostérico positivo da PIRUVATO-CARBOXILASE ligando a oxidação dos AGS à 
gliconeogênese. 
 
4. Energia produzida pela oxidação de ácidos graxas. Uma grande quantidade de energia é produzida pela B- 
Oxidação. (P.Ex. a oxidação de uma molécula de ácido palmítico produz 131 ATPs). 
 
5. Deficiência de acil-CoA-desidrogenase de ácido graxa de cadeia média. 
• Na mitocôndria, existem 4 espécies de acil-CoA-desidrogenases, cada uma específica para AGCC, AGCM e AGCL 
• A deficiência da desidrogenase de AGCM é um dos erros mais comuns inatos do metabolismo, e o mais comum 
erro inato da oxidação dos ácidos graxos. 
• Causa diminuição na oxidação de ácidos graxos e hipoglicemia grave (pois os tecidos não conseguem obter energia 
a partir de ácidos graxos, necessitando consumir glicose). 
• O tratamento inclui dieta rica em carboidratos. 
 
6. OXIDAÇÃO DE AGS COM NÚMERO ÍMPAR DE CARBONOS. 
 
• A B-oxidação dos AGS saturados com número ímpar de carbonos acontece pelas mesmas reações dos ácidos 
graxas de número par, finalizando com a formação de uma molécula de 3 carbonos. 
• Esse composto, propionil-CoA, é metabolizado em três reações (Figura 16.20) . 
OBS: A propionil-CoA é também produzida durante o metabolismo de certos AAS. 
 
a. Síntese de D-metilmalonil-CoA. 
 
• A propionil-CoA é carboxilada formando o-metilmalonil-CoA. 
OBS: A enzima PROPIONIL-COA-CARBOXILASE necessita da coenzima biotina, assim como outras carboxilases. 
b. Formação de L-metilmalonil-CoA. D-isômero é convertidona forma L pela enzima METILMALONIL-COA- 
RACEMASE. 
 
IPC: c. Síntese de succinil-CoA. 
 
• Os carbonos da L-metilmalonil-CoA são rearranjados, formando SUCCINIL-COA, que pode ser utilizada no CK. 
• A enzima METILMALONIL-COA-MUTASE requer a coenzima VITAMINA B12 para sua ação. 
 
DOENÇA ACIDOSE METILMALÔNICA e ACIDOSE PROPIONICA: Em pacientes com