Metabolismo de Carboidratos

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Metabolismo de Carboidratos 
ESTRUTURA E FUNÇÃO 
 
As principais rotas metabólicas que a glicose pode seguir são: 
• Glicólise à Formação de ATP no ciclo de Krebs. Caso haja 
desequilíbrio na relação ATP/ADP, com excesso de ATP, essa 
via desacelera e a glicose segue outros caminhos. 
• Glicogênese à Formação de glicogênio: glicose pode ser 
armazenada, principalmente por hepatócitos e músculos na 
forma de grânulos intracelulares, até certo limite. 
• Lipogênese à Formação de triglicerídeos: não possui 
retroalimentação, podendo acumular valores extremamente 
altos. 
 
O metabolismo dos carboidratos é regulado por diversos 
hormônios: 
• Insulina 
• Glucagón 
• Cortisol 
• GH 
• Adrenalina 
 
 Jejum à nova glicose deve ser sintetizada. 
• Estimulação da gliconeogênese à alanina (aminoácido), 
lactato e glicerol. 
o A conversão destes produtos depende da 
necessidade e do estado metabólico do organismo. 
o Triglicerídeos quando quebrados podem gerar 
glicerol à utilizado na formação de glicose. 
§ Ác. Graxo formado à transformado em 
acetil-CoA à Beta-Oxidação. 
Funções: 
o Reserva energética: amido e glicogênio. 
o Sustentação: celulose, quitina. 
o Defesa: imunoglobulinas. 
o Outros: heparina 
 
CLASSIFICAÇÃO 
 
o Glicose à 6 carbonos à Hexose 
o Apresentam forma aberta e forma cíclica à glicose entra no 
metabolismo na forma cíclica, 
o forma aberta da glicose à sorbitol – derivado da 
glicose e álcool. 
o Açúcares são compostos formados por carbono, hidrogênio 
e oxigênio (carboidratos), sendo os carbonos hidroxilados 
(compostos poli-hidroxilados) e muitas vezes quirais. 
o Os açúcares são divididos em duas classes: 
o Aldose (aldeídos) 
o cetose (cetonas). 
 
o Cetonas à compostos com uma carbonila no meio da cadeia 
(C dupla O entre carbonos), 
o Aldeídos à Uma carbonila no final da cadeia (C dupla O e 
simples H). 
o Forma fechada à a função aldeído no carbono 1, 
o função cetona no carbono 2. 
o A quantidade de carbonos é variável, sendo no mínimo três. 
 
 
 
MONOSSACARÍDEOS – ASPECTOS E STRUTURAIS 
o Principal combustível para a maioria dos seres vivos. 
o São açúcares não hidrolisáveis à não possuem ligações 
glicosídeas para serem rompidas), p 
o 3 a 7 carbonos à configuração aberta D ou L. 
D ou L à – a partir da cetona ou do aldeído se conta os 
carboidratos, e no último que for quiral analisa-se a 
posição do OH, 
D à Hidroxila localizada à direita do carbono quiral 
L à Hidroxila localizada a esquerda do carbono quiral 
o Nosso metabolismo à Usamos apenas D carboidratos 
o Na cadeia fechada a posição altera a arquitetura. 
 
Monossacarídeos com 5/+ átomos de carbono à forma aberta 
ou fechada não modifica sua fórmula 
o Glicose à OH do carbono quiral 5 atrai o carbono 1 
fazendo. 
o Dupla ligação em C1 com oxigênio se rompe. 
o OH do C5 libera H+, 
o Oxigênio se liga ao C1. 
o O H+ que saiu de (OH-) 5 se liga ao oxigênio do C1 
e assim mantém o número de (OH-) constantes na 
molécula. 
 
Ciclização intramolecular à monossacarídeos mais estáveis. 
 
o O carbono carbonila cíclico à carbono anomérico, 
o Nova hidroxila formada à Hidroxila anomérica. 
o OH abaixo do plano à anômero alfa 
§ ex: alfa glicose 
o OH acima do plano à anômero beta 
§ ex: beta glicose. 
o Esta posição é capaz de diferir a função entre um 
composto e outro, como função energética do 
amido (alfa) e estrutural da celulose (beta). 
 
OB: substituição de OH por um grupo diferente à ex: 
substituição por amino à monossacarídeo substituído ex: 
aminoaçúcares 
 
 
DIABETES 
 
Aspectos clínico-laboratoriais -à diagnóstico por HbA1C, 
hemoglobina glicada/ 
o gLICOSE se liga aos Aa. valina ou lisina à cadeias laterais da 
hemoglobina. 
o ligação associada a formação de produtos de glicação 
avançada. 
o Vida útil de 120 dias à Análise da Hb glicada permite avaliar 
o estado do paciente a médio prazo, 
o exame menos utilizado à mais caro que a glicemia em 
jejum. 
o Para diagnóstico de DM: 
o maior ou igual a 6,5% de HbA1C. 
o Para controle de DM: 
o 7%, que corresponde a uma medida de glicemia de 
154. 
 
Efeito Somogiy à hipoglicemia seguida de hiperglicemia. 
o Resposta do indivíduo a hipoglicemia devido à alta dose de 
insulina à paciente acorda de madrugada. 
o Liberação de hormônios contrarreguladores à adrenalina, 
cortisol e GH (em ordem de atuação à Aumentam a glicemia. 
o É necessário ajustar a dose. 
 
LIGAÇÕES GLICOSÍDICAS 
 
Ligação glicosídica à um carbono libera OH e o outro libera H. 
o O carbono que perdeu o H se liga ao carbono que perdeu OH, 
liberando água à Reação de desidratação 
Ex: glicose + glicose = maltose (ligação carbono alfa 1 e carbono 
4) 
 
Açúcar redutor à todo composto que possui uma hidroxila 
anomérica livre pode sofrer oxidação e causar redução ao 
receber íons H+. 
o Exame de urina: diabetes descontrolada 
o glicosúria → pesquisa de açúcares redutores 
positiva. 
o A controlada ou mais branda (acima de 126 e abaixo 
de 180 que é o limiar renal) não será detectada na 
pesquisa de açúcares redutores 
§ por isso não é um exame diagnóstico para 
esse problema. 
Açúcar não redutor à Carbonos anoméricos envolvidos em 
ligações glicosídicas. 
 
o Maltose (glicose + glicose) – ligação carbono alfa (para baixo) 
1 e carbono 4. Ligação quebrada pela maltase. 
o Isomaltose à ligação alfa 1 6 – redutora. Ligação quebrada 
pela isomaltase. 
o Celubiose à ligação beta (para cima) 1 4 – redutora. Não se 
tem enzimas para quebrar a ligação, não há ganho 
energético. 
o Lactose (glicose + galactose) à ligação beta 1 4 – redutora. 
Ligação quebrada pela lactase. 
o Sacarose (glicose + frutose) à alfa 1 beta 2 – não redutora. 
No caso da frutose a hidroxila anomérica ocorre no carbono 
2 e não no 1 como na glicose porque é uma cetona. Ligação 
quebrada pela sacarase. 
o Glicogênio à polissacarídeo não redutor porque a grande 
maioria das hidroxilas estão envolvidas nas ligações. 
 
 
 
OB: Epímeros –-> compostos isômeros que diferenciam muito 
pouco. 
o Ex: glicose e galactose à divergentes apenas na direção 
direita/esquerda da hidroxila no carbono 4. 
o Existem doenças nas enzimas epimerases. 
 
DISSACARÍDEOS E OLIGOSSACARÍDEOS 
 
Dissacarídeos à são glicosídeos compostos por dois 
monossacarídeos para formar maltose, lactose e sacarose. 
o Maltose à duas unidades de glicose, dissacarídeo redutor. 
o Sacarose à uma unidade de glicose e uma de frutose, não 
redutor. 
o Lactose à uma unidade de glicose e uma de galactose, 
dissacarídeo redutor. 
 
Oligossacarídeos à polímeros relativamente pequenos que 
consistem em dois a dez monossacarídeos. 
 
POLISSACARÍDEOS 
 
Polissacarídeos (glicanos) à Formados por longas cadeias de 
monossacarídeos unidas entre si por ligações glicosídicas. 
o Não tem sabor doce à característico de monossacarídeos 
o São não-redutores e insolúveis em água. 
 
Classificação 
o Homopolissacarídeos à mesmo tipo de monossacarídeo 
o Heteropolissacarídeos à tipos diferentes. 
 
Homopolissacarídeos 
o amido, celulose, glicogênio e quitina 
o Amido à ligação alfa 1-4, e alfa 1-6 para ramificação a fim de 
ocupar menos espaço. 
o fonte de reserva energética. 
o Região mais linear à amilose 
o Região Mais ramificada à amilopeptina. 
o Amilase age apenas em alfa 1-4. 
 
Celulose à ligação beta 1-4, serve para sustentação 
o o ser humano não possui enzimas que atuem na ligação 
beta 1-4. 
 
 
 
Glicogênio à mais importante polissacarídeo de reserva da 
o Grande número de ramificações. 
o Estrutura altamente ramificada torna as unidades de 
glicose facilmente mobilizáveis em períodos de 
necessidade metabólica. 
 
Heteropolissacarídeos 
o Heparina, Ácido hialurônico. 
 
o Glicosaminoglicanos à heparina e condroitina de sulfato. 
o Conferem às soluções em que se encontram alta 
viscosidade e elasticidade. 
o Constituem matriz gelatinosa nos espaços 
extracelulares à artilagens, tendões, etc.o Formados por açúcar e amina. 
 
o Peptideoglicanos 
o participam da constituição de paredes celulares 
de bactérias à influenciando na virulência e 
formação dos antígenos destes microrganismos. 
o Formados por açúcar e peptídeo. 
o Usados como alvo de fármacos 
 
DIGESTÃO DE AÇÚCARES 
 
o Ocorre na boca pela amilase salivar (ptialina) 
o Cessa no estômago devido à pH baixo , 
o Duodeno à ocorre novamente pela amilase pancreática, 
promovendo 
o Amilase Pancreática à digestão parcial do amido 
§ especificidade para romper ligações alfa-
1-4. 
§ A digestão do amido pela amilase gera: 
maltose, maltotriose e dextrina. 
o Membrana dos Enterócitos à 
Dissacaridades/trissacaridades (maltase, sacarase, lactase) 
o digestão final das ligações que a amilase não foi 
capaz de agir, como alfa-1-6 e ligações betas. 
o Componentes não digeridos pela amilase são 
digeridos na membrana do enterócito e geram 
glicose. 
o Absorção à apenas monossacarídeos. 
o Por ação das dissacaridades a digestão se completa, 
formando monossacarídeos. 
o GLUT5 à transporta frutose (transporte facilitado). 
o Frutose não é sintetizada pelo organismo, pois não 
é utilizada, apenas seus metabólitos. 
o Existe apenas via de degradação para esta 
molécula. 
o SGLT 1 à transporte ativo de glicose e galactose através do 
gradiente do sódio 
 
Obs1: Lactose também não é sintetizada normalmente, só em 
momentos de lactação. 
Obs2: Ácido Glicurônico que conjuga a bilirrubina à é um 
derivado da glicose. 
 
INTOLERÃNCIA A LACTOSE 
o Primária (lactase não persistente à por volta dos 14 anos 
o Organismo começa a reduzir ou inibir a expressão 
gênica da lactase 
o Secundária à outro fator como lesão de enterócito prejudica 
a absorção; 
o Congênita à indivíduo já nasce intolerante. 
 
Obs: Intolerância à lactose é diferente de alergia à proteínas 
presentes no leite 
Obs 2: Metade da população tem algum grau de intolerância. 
 
o Fisiopatologia à Não digestão da glicose leva a fermentação. 
o Sintomas: 
o dor abdominal 
o Diarreia 
o Náusea 
o Flatulência 
o distensão abdominal 
o cólica. 
o Diagnóstico: anamnese e exames adicionais: 
o pH fecal diminuído 
o Teste de tolerância a ingestão de lactose 
o Teste de hidrogênio expirado. 
o Tratamento: somente quando diagnóstico estiver bem 
definido para evitar perdas nutritivas e não confundir 
diagnósticos de outras doenças 
o Orientação nutricional: farmacológico com lactase. 
 
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS 
 
Normoglicemia à entre 60 e 99 mg/dL 
o Sua manutenção é essencial à tecidos glicose-
dependentes, como hemácia, SNC, retina. 
o Glicose quando convertida em glicose-6-fosfato (com gasto 
de ATP) entra no metabolismo. 
o Os carboidratos podem seguir diversas vias de metabolismo!! 
o Caminho a ser seguido é determinado pela situação 
do organismo e os estímulos a que a célula está 
sujeita. 
o Caminhos possíveis da glicose: 
§ Glicólise 
§ via das pentoses 
§ glicogênese, 
§ glicogenólise 
§ gliconeogênese, 
§ interconversão de monossacarídeos. 
 
Glicólise à utilizada quando a célula necessita de energia, 
o Transformação da glicose em piruvato. 
o Na presença de oxigênio à Piruvato segue para o 
ciclo de Krebs 
o Na ausência de oxigênio à Piruvato sofre 
fermentação e forma lactato. 
 
Via das pentoses à Utilizada para formação de riboses e NADPH. 
o Formação de nucleotídeos 
o Formação de NADPH essenciais para síntese de ácidos 
além de agentes anti-oxidantes. 
o É uma rota alternativa que ao final pode retornar a 
glicólise. 
 
Gliconeogênese à Ocorre quando há excesso de ATP 
o Glicose-6-fosfato formada na célula é transformada em 
glicose-1-fosfato que será mobilizada para armazenamento 
sob a forma de glicogênio. 
o Essa transformação do fosfato de 6 para 1 é 
importante para formar ligações como 1-4, 1-6. Em 
Gligogenólise à Ocorre em de necessidade de glicose 
o Quebra do glicogênio para formação de glicose 
 
Síntese de lipídeos à Ocorre em excessos ainda maiores de ATP 
o permite que a glicose siga também a via de síntese de 
lipídeos 
o Armazenamento sob a forma de triglicerídeos. 
 
Gliconeogênese à Produção de glicose a partir de outros 
compostos bioquímicos 
o Glicerol, Lactato e Alanina 
o Fígado e Rins são os principais atuantes desse processo. 
 
Controle da Hipoglicemia 
o Hipoglicemia é evitada devido a atuação da glicogenólise e 
da gliconeogênese. 
o Em caso de hipoglicemia à Liberação de hormônios 
ontrarreguladores como adrenalina, glucagon, cortisol e GH. 
o Transformam glicogênio em glicose-6-fosfato; 
o Fígado pela glicose-6-fosfatase forma glicose livre 
que é encaminhada para o sangue e distribuída para 
os tecidos periféricos 
o Musculatura esquelética à não expressa essa 
enzima 
§ Usa a glicose-6-fosfato para o próprio 
metabolismo 
o Pode ocorrer também formação de glicose através de lactato 
da hemácia e músculos esqueléticos. 
 
GLICÓLISE 
 
Compreende dois estágios: 
o Fase Preparatória à Glicose é fosforilada por duas 
moléculas de ATP e convertida em duas moléculas de 
gliceraldeído-3-fosfato (3-fosfogliceraldeído). 
o Fase de Pagamento à as duas moléculas de gliceraldeído-
3-fosfato são oxidadas pelo NAD+ e fosforiladas formando 4 
ATPS. 
 
No final dos dois estágios, o resultado líquido de uma molécula de 
glicose é: 
 
2 piruvatos + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O. 
 
Em situações de baixo oxigênio, ou em células sem mitocôndria, 
após a glicólise gera-se pelo processo de fermentação: 
 
2 lactato + 2 ATP + 2 H2O. 
 
Em condições aeróbias, forma-se 2 acetil-CoA que seguem no 
ciclo de Krebs, liberando CO2 e água. 
 
o A glicose, ao formar piruvato, garante que haverá formação 
de energia, independente da via que o piruvato seguir. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Reações da Glicólise 
1) Fosforilação da glicose –à reação catalisada pela enzima 
hexoquinase para formação de glicose-6-fosfato: 
o ocorre quebra de ATP 
o Necessita de Mg+2 para estabilizar o ATP/ADP. 
Glicose + ATP → Glicose-6-Fosfato + ADP 
o Reação Irreversível 
o Via regulada pela quantidade de produto 
o Grandes valores de glicose-6-fosfato à inibem a 
conversão. 
o Fígado à hexoquinase IV 
§ Não é inibida por teores elevados de 
glicose-6-fosfato à fígado atua como 
tampão de glicose sanguínea, captando o 
excesso circulante. 
• armazenando como glicogênio e 
ácidos graxos. 
• A insulina ativa a hexoquinase IV, 
à indivíduos desnutridos ou com 
DM sua atividade é deficiente. 
 
OB: a glicose livre formada pelo fígado para manutenção da 
glicemia é convertida através da enzima exclusiva fosfatase-
hepática, por isso apenas ele consegue retirar glicose de dentro 
da célula, exportando para o sangue. 
Glicose-6-fosfato (fosfatase hepática)→ glicose. 
 
2) Conversão da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato. à 
Isomerização pela fosfoexoisomerase, 
o necessidade de magnésio. 
 
3) Frutose-6-fosfato → Frutose-1-6-bifosfato. 
o Fosforilação da frutose-6-fosfato em frutose 1,6 bifosfato 
pela fosfofrutoquinase (PPK). 
o Ocorre quebra de ATP à necessita magnésio. 
o PPK é uma enzima alostérica à Regulação da glicólise 
o Ativada por baixos níveis de ATP e altos níveis de 
ADP e AMP. 
o Inibida por altos níveis de ATP, ácido cítrico, ácidos 
graxos. 
o No final da via é consumido ADP e formado ATP. 
o Reação Irreversível 
 
4) Clivagem da frutose-1,6-bifosfato pela aldolase, 
o Transformação de um composto de 6 carbonos em dois de 
três carbonos 
o Frutose-1-6-bifosfato → 3-fosfogliceraldeído + 
fosfodiidroxiacetona. 
o Fosfodiidroxiacetona é convertida, logo após, em 3-
fosfogliceraldeido. Desse modo: 
o Frutose-1-6-bifosfato → 2 3-fosfogliceraldeído (por 
isso multiplica-se os produtos após por 2). 
 
5) Oxidação do gliceraldeido-3-fosfato em ácido 1,3-
bifosfoglicérico/1,3-difosfoglicerato pela 3-fosfodesidrogenase 
o 1ª reação de oxi-redução da via à oxidação fornece energia 
para o processo. 
o NAD+ forma NADH +H+ à precisa ser reoxidado para 
continuar na via glicolítica 
o oxidação pela cadeia mitocondrial transportadora 
de elétrons 
o oxidação pela transformação de piruvato em lactato. 
 
6) Formação de ATP pela fosfoglicerilquinase à transferência do 
fosfato do 1,3-bifosfoglicerato para o ADP 
o Gera o primeiro ATP da glicólise junto do 3-fosfoglicerato. 
o 2 compostos de 3 carbonos entram na reação à cada um 
forma 1 ATP à Saldo: 2 ATPs 
o Nesta etapa são gerados dois ATPs por molécula de glicose 
 
7) Conversão do ácido 3-fosfoglicérico em ácido 2-
fosfoglicérico/2-fosfoglicerato 
o Fosfato muda de carbono. 
 
8) Desidratação do ácido 2-fosfoglicérico/2-fosfoglicerato pela 
enolase 
o Forma composto rico em energia. 
o Formação do fosfoenolpiruvato 
 
9) Formação de ATP pela enzima piruvato-quinase (PK) na 
presença de Mg2+. 
o Ocorre fosforilação ao nível do substrato. 
o Transferência do grupo fosfato do fosfoenolpiruvato para o 
ADP à Formação de 2 piruvatos e 2 ATPs. 
o Reação irreversível 
 
Como a glicólise produz um pequeno saldo de energia à a 
presença de glicose a todo tempo é necessária para que ocorra 
sempre essa reação. 
 
Glicólise e câncer à Célula tumoral não possui oxigênio em 
quantidades adequadas, pois sua multiplicação é maior até que a 
angiogênese. 
o Realiza muita fermentação. 
o Expressão do HIF-1 à fator de transcrição induzível por 
hipóxia. 
o Determina a expressão gênica de enzimas da via 
glicolítica, o que contribui para sobrevivência das 
células tumorais. 
Glicólise e DM1 à fornecimento energético glicolítico inibido pela 
ausência de insulina. 
o Compensação via lipólise, formação de ácidos graxos, acetil-
CoA e energia ou à corpos cetônicos dispondo a cetoacidose. 
 
Glicólise e fermentação lática à Nos tecidos que funcionam sob 
condições anaeróbicas, como o músculo esquelético durante 
atividade física intensa, o piruvato é reduzido a lactato para gerar 
novamente NAD+, o que permite a continuação da glicólise com 
baixa produção de ATP. 
o Assim, o NADH produzido na conversão de gliceraldeído-3-
fosfato a gliceraldeido-1,3-bifosfato é oxidado quando o 
piruvato é convertido em lactato. 
o Esta reação é importante para reoxidação do NADH, e 
consequentemente, para que a célula possa continuar 
produzindo ATP pela glicólise. 
o O lactato formado é difundido para o sangue, de onde chega 
ao fígado e é utilizado para formação de glicose pela 
gliconeogênese. 
 
Oxidação completa da glicose 
o 3-fosfogliceraldeído → 1,3-difosfoglicerato: gera 2 NADH → 5 
ATPs. 
o 1,3-difosfoglicerato → 3-fosfoglicerato: são gerados 2 ATPs. 
o Fosfoenolpiruvato → Piruvato: são gerados 2 ATPs. 
o Piruvato → acetil-CoA: são gerados 2 NADH, um para cada 
molécula de piruvato → 5 ATPs 
o •Acetil-CoA → Ciclo de Krebs: cada acetil-CoA gera 10 ATPs 
→ 20 ATPs. 
Ou seja, ao final são gerados 34 ATPs, entretanto, 2 são 
consumidos no processo, tendo um saldo líquido de 32 ATPs por 
molécula de glicose. 
 
Regulação da via glicolítica à regulação alostérica das enzimas 
1. A hexoquinase é inibida pela glicose-6-fosfato, seu próprio 
produto. 
2. A PPK é o principal tipo de regulação da glicólise: 
o Inibição à altos valores de ATP, citrato 
o Estimulação à AMP e frutose-2,6-bifosfato. 
3. A PK (Piruvato Cinase) 
a. Estimulação à Frutose 1,6-bifosfato 
b. Inibição à Alanina (jejum) 
 
o Após uma refeição rica em carboidratos, a insulina promove 
aumento na síntese das três enzimas, incentivando a glicólise 
e a captação de glicose pelas células. 
o Paralelamente, o glucagon reduz a síntese destas enzimas, 
situação que ocorre em jejum e no diabetes mellitus. 
 
Metabolismo do Piruvato à o destino do piruvato depende das 
condições do organismo, os principais são: 
o Síntese de lactato (glicólise anaeróbia) 
o Formação de acetil-CoA e oxaloacetato à geração de 
energia do ciclo de Krebs 
o Formação de alanina para síntese de proteínas e 
gliconeogênese. 
OB: Piruvato → Acetil-CoA + CO2: reação irreversível. Impede 
conversão de gorduras em açúcares. 
VIAS DAS PENTOSE-FOSFATO 
 
Via metabólica de oxidação da glicose alternativa à glicólise à 
não requer e não produz ATP. 
o sendo a combustão total da glicose independente do ciclo de 
Krebs. 
o Ocorre no citosol em duas etapas: 
o Etapa oxidativa à glicose-6-fosfato é convertida em 
ribulose-5-fosfato + 2 NADPH 
o Etapa não oxidativa à condensação e isomerização 
de diferentes moléculas de açúcar. 
 
NADPH à importante agente redutor 
o utilizado em processos anabólicos 
o Biossíntese de lipídeos) 
o Mecanismos anti-oxidantes à para proteção das 
células com risco de lesão oxidativa. 
GSSG → 2 GSH (glutationa 
o Para proteção das células com risco de lesão oxidativa. 
o A ação anti-oxidante ocorre pela glutationa 
fornecendo hidrogênio 
o Transformação da substância oxidada em reduzida, 
efeito importante por exemplo nas hemácias para 
evitar hemólise. 
 
Falta de glicose à ocorre hemólise, 
o não há via das pentoses em caso de hipoglicemia, há falta de 
NADPH. 
 
Ingestão de álcool à Falta de NADPH + H que tende a metabolizar 
o álcool e não entrar na via das pentoses. 
 
Reação: NADPH+H+ + GSSG → NADP+ + GSH → GSH na 
presença de espécie reativa de oxigênio → GSSG 
 
Ribose-5-fosfato: componente estrutural de nucleotídeos e 
ácidos nucléicos. 
 
Na primeira reação da etapa oxidativa: 
o Glicose-6-fosfato-desidrogenase à catalisa a oxidação da 
glicose-6-fosfato, formando 6-fosfoglicona-gama-lactona e 
NADPH. 
o A deficiência nesta enzima pode provocar anemia, uma vez 
que ocasiona baixa produção de NADPH e, 
concomitantemente, deixa de reduzir o GSSG à GSH, deixando 
a hemácia sensível a eventos oxidativos. 
 
O resultado líquido da via à produção de frutose-6-fosfato e 
gliceraldeído-3-fosfato, 
o podem entrar na via glicolítica e serem oxidados na 
mitocôndria quando as pentoses não forem necessárias para 
reações de biossíntese. 
 
GLIGOGÊNESE 
 
Síntese intracelular de glicogênio 
o polissacarídeo formado por unidades repetidas de D-glicose 
o Unidades unidas por por ligações glicosídicas alfa-1,4 
o Grande número de ramificações nas ligações alfa-1,6. 
 
Sintetizado na maioria dos tecidos 
o maiores depósitos à fígado e músculo esquelético. 
 
Funções diferentes de acordo com seu local de armazenamento 
o Hepático à Reservatório de glicose para corrente sanguínea 
com posterior distribuição para outros tecidos, 
o Quantidade armazenada varia de acordo com a 
ingestão de alimentos 
§ Acumula após as refeições 
§ Degradado quando necessário para manter 
a glicemia entre as refeições). 
o A síntese de glicogênio hepático a partir da glicose-
6-fosfato derivada da glicose livre necessita da 
enzima glicocinase 
o Muscular à serve como combustível para gerar ATP durante 
atividade aumentada. 
o A síntese de glicogênio muscular a partir da glicose-
6-fosfato necessita da enzima hexocinase. 
 
Glicemia aumentada à glicose da dieta → molécula C3 (lactato e 
alanina) → glicogênio hepático. 
 
Transformação de G6P em G1P pela fosfoglicomutase. 
o Para adição de glicose a uma molécula de glicogênio, é 
necessária participação da molécula UTP 
o UTP libera fosfato e UDP e forma UDP-glicose. 
o Glicogênio-sintetase à enzima que a partir de um primer de 
glicogênio adiciona UDP-glicose quando estimulada pela 
insulina. 
o Existe também uma enzima ramificador 
o Glicogênese à custo de duas moléculas de ATP para 
incorporação de uma molécula de glicose. 
 
Glicose + UTP → UDP glicose + P 
Primer de glicogênio + UDP glicose + 2ATP à glicogênio-
sintetase + insulina → glicogênio 
 
 
 
GLICONEOGÊNESE 
 
Formação de novas moléculas de glicose a partir de precursores 
não-carboidratos que ocorre principalmente no fígado (80%) e 
nos rins (15%)à em situações de inanição ou acidose metabólica. 
 
 
 
 
Os principais precursores não-glicídicos são: 
o lactato à hemácias e músculo em exercícios 
o alanina à proteínamuscular 
o glicerol à triglicerídeos 
 
Período entre as refeições à o organismo utiliza da hidrólise do 
glicogênio hepático para manter os níveis de glicose no sangue 
adequados. 
o Esgotamento deste suprimento à gliconeogênese que 
fornece a quantidade apropriada de glicose ao organismo. 
 
Obs: algumas células como neurônios e eritrócitos utilizam 
glicose como fonte primária de energia. 
Circunstâncias especiais à cérebro utiliza corpos cetônicos 
derivados de ácidos graxos. 
 
Piruvato à ponto inicial da gliconeogênese 
o Dele seguem praticamente as mesmas reações da via 
glicolítica, porém em sentido contrário. 
o Via glicolítica à temos três reações irreversíveis que devem 
ser contornadas por outras enzimas 
o Piruvato-cinase (PK), 
o Fosfofruto-cinase (PPK-1) 
o Hexocinase, 
o Em suma, a gliconeogênese conta com as mesmas enzimas 
da glicólise, com excessão das três citadas acima. 
 
1º Contorno 
Na via glicolítica à utilizamos a piruvato cinase, 
Via gliconeogênica, à reação contornada através das enzimas 
piruvato-carboxilase e fosfoenolpiruvato carboxiquinase. 
o Piruvato Carboxilase: oxaloacetato à piruvato 
o Fosfoenolpiruvato carboxiquinase: Piruvato à 
fosfoenolpiruvato . 
 
o Acetil-CoA elevado à necessidade de mais oxaloacetato e 
gliconeogênese 
o ATP elevado à oxaloacetato será utilizado na 
gliconeogênese, 
o ATP reduzido à se houver falta de ATP, o oxaloacetato 
entrará no ciclo de Krebs. 
OB: cortisol estimula a gliconeogênese a longo prazo. 
 
2º Contorno 
Na glicólise à enzima fosfofrutocinase 1 
Na gliconeogênese à enzima frutose 1,6-bifosfatase 
o Converte frutose-1,6-bifosfato em frutose-6-fosfato, que é 
então transformada em glicose-6-fosfato. 
 
3º contorno 
Na glicólise à Enxima hexocinase 
Na gliconeogênese à enzima glicose-6-fosfatase que catalisa a 
hidrólise de glicose-6-fosfato para formar glicose que será 
liberada no sangue. 
o Presente apenas no fígado e rins!! 
 
Gliconeogênese a partir de 2 moléculas de piruvato à custo de , 
no mínimo, seis ATPS 
o sendo um processo bastante caro. 
 
 
 
 
 
o Gliconeogênese em alta velocidade à e consumo de mais de 
60% do ATP do fígado, 
o ATP proveniente principalmente da oxidação de 
ácidos graxos. 
o Condições fisiológicas que necessitam de síntese de 
glicose à geralmente as mesmas que apresentam 
disponibilidade de ácidos graxos no sangue. 
o Nessas situações os ácidos graxos são oxidados 
nas mitocôndrias a corpos cetônicos com a 
produção de ATP. 
 
 Precursores da gliconeogênese 
 
1) Reciclagem do lactato à Liberado pelos eritrócitos e outras 
células sem mitocôndrias e, também, pelos músculos 
esqueléticos durante alta atividade muscular. 
o Conduzido ao fígado à Reconversão a piruvato pela 
lactato−desidrogenase 
o Após, segue para formar glicose via gliconeogênese 
o Os dois processos acima formam o Ciclo de Cori do lactato. 
o Ciclo de Cori à transfere a energia potencial 
química na forma de glicose do fígado para os 
tecidos periféricos 
o Glicose resultante à Difusão para a circulação e captação 
pelas células do músculo esquelético para repor os estoques 
de glicogênio. 
 
2) Alanina à mais importante aminoácido convertido a 
intermediários glicolíticos para a gliconeogênese. 
o Jejum prolongado/inanição à Alanina e outros Aa. são 
liberados a partir de proteínas presentes nos músculos 
esqueléticos. 
o A alanina é transportada para o fígado para gerar piruvato. 
o Piruvato – via gliconeogênese - forma glicose que pode 
retornar aos músculos ou ser degrada pela via glicolítica. 
o Ciclo da glicose−alanina à também transporta o NH4+ ao 
fígado para a síntese da uréia. 
o Os aminoácidos são as principais fontes de carbono para a 
gliconeogênese durante o jejum, quando os suprimentos de 
glicogênio estão esgotados. 
 
OB: aminoácidos convertidos em 2 tipos, alanina e glutamina 
(participa da excreção de N pela urina) 
 
3. Glicerol à É um produto da hidrólise enzimática dos 
triacilgliceróis no tecido adiposo. 
o Transportado até o fígado pelo sangue à fosforilação à 
glicerol−3−fosfato pela glicerol−cinase. 
o O glicerol−3−fosfato participa da gliconeogênese (ou da 
glicólise) através de um intermediário comum. 
o Complexo glicerol−3−fosfato−desidrogenase à Transforma 
o glicerol−3−fosfato em diidroxiacetona−fosfato (DHAP) 
o Ocorre quando o teor de NAD+ citoplasmático está 
relativamente alto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Inibição da gliconeogênese pelo etanol 
 
o consumo de álcool (etanol), especialmente por indivíduos 
subalimentados à causa hipoglicemia 
o Efeitos inibidores do álcool sobre a gliconeogênese 
hepática à excesso de NADH produzido durante o 
metabolismo do álcool desloca o equilíbrio das 
reações catalisadas pela lactato−desidrogenase e 
malato−desidrogenase nas direções de formação do 
lactato e malato, respectivamente 
Piruvato + NADH + H+ → lactato + NAD+ 
 
Os NADH deveriam ser transportados para a mitocôndria pelo 
circuito malato−aspartato, mas o fígado não consegue fazê-lo na 
velocidade suficiente para evitar distúrbios metabólicos. 
o O NADH excedente bloqueia a conversão do lactato a glicose. 
Ocorre: 
o Hipoglicemia 
o Conversão da alanina em lactato, resultando em 
acúmulo desse último no sangue (acidose lática). 
 
Hipoglicemia em prematuros e recém-nascidos: 
o Razão cérebro/corpo maior que em indivíduos adultos, à 
células nervosas com maior gasto energético proporcional. 
o Cetogênese é ainda ineficaz à fonte alternativa de e nergia 
do cérebro 
o Fígado não está totalmente pronto 
metabolicamente, 
o Suprimento energético cerebral totalmente 
dependente da glicose à Tendência a hipoglicemia. 
 
Hipoglicemia em jejum: fosfoenolpiruvato quinase em baixos 
níveis nas primeiras horas, o que dificulta a formação de glicose 
a partir do piruvato. 
 
ASEPCTOS MOLECULARES DAS DOENÇAS ASSOCIADAS AOS 
CARBOIDRATOS 
 
OBS: Doenças humanas - aspecto molecular: 
 
o Deficiências de moléculas como aminoácidos e vitaminas em 
casos de desnutrição 
o Impedimento ou defeito na biossíntese em defeitos genéticos 
devido a qualidade ou quantidade de enzimas 
o Excessiva exposição ou ingestão a álcool e outras toxinas 
 
Diabetes melitus I à queda na produção de insulina 
o estado hiperglicêmico 
o tendência a acidose metabólica 
 
Diabetes melitus II à resistência à insulina associada a queda 
gradual na sua produção 
 
Frutose –-> a partir da frutose pode-se formar 2 compostos 
gliceraldeído-3-fosfato e entrar na via glicolitica, e defeitos nessa 
via alternativa podem causar frutosemias, 
o Frutosúria essencial à Defeito na frutoquinase detectado 
pelo exame de açúcares redutores na urina 
o Benigna 
 
 
 
 
o Intolerância hereditária à frutose à Defeito na frutose-1-
fosfato-aldolase. 
o Tendência a hipoglicemia grave à Acúmulo maior 
de frutose-1-fosfato que atua como inibidor da 
quebra do glicogênio 
o Consumo de frutose por muito tempo pode gerar 
lesão renal, morte 
o Deficiência hereditária de frutose – hipoglicemia de 
jejum, deficiência de frutose-1,6-difosfatase, 
deficiência de enzima gera menor gliconeogênese. 
 
 
Galactosemias 
o Branda à problema na galactoquinase, 
o Acúmulo de galactose à galactosemia e 
galactosúria 
o Pode causar catarata por acumular água e lesar o 
cristalino) 
o Grave à Deficiência na galactose-1-fosfato uridil-
transferase 
o Acúmulo tanto de galactose quanto galactose-1-
fosfato 
o Consequências: 
§ Catarata 
§ Hepatomegalia 
§ Retardo mental 
§ Impede a amamentação 
o Mecanismos não bem elucidados 
o Não é suficiente diminuir a lactose mas sim isentá-
la da dieta. 
 
 Glicogenoses 
• Favismo: 
 
Deficiência na enzima G6P desidrogenase à Primeira na via das 
pentoses 
o Pode causar hemólise. 
o Maioria dos pacientes é assintomático à fatores ambientais 
como alimentação e tabagismo desencadeiam a hemólise. 
o Hemólise 24-48h após a ingestão, causando icterícia. 
 
Deficiências de enzimas glicolíticas- Doença de Von Gierke à Quadro clínico-laboratorial 
o Hipoglicemia à deficiência da glicose-6-fosfatase. 
o No fígado à interfere na conversão de glicose-6-
fosfato em glicose 
o Fígado não dispõe glicose em quantidades 
adequadas para o sangue, gerando hipoglicemia. 
o Sangue se acumula glicose-6-fosfato, 
contrabalanceado pela célula convertendo glicose-
6-fosfato em glicogênio, causando hepatomegalia. 
o Acidose lática à Inibição do ciclo de Cori 
o Acúmulo de glicose-6-fosfato à Organismo desvia as 
reações para o lado em que não ocorre formação de 
glicose-6-fosfato como formação de lactato 
o Liberação de lactato na circulação à acidose lática. 
o Hiperurecemia à queda da depuração e aumento da produção 
de ácido úrico. 
o Hiperlipedemia à aumento dos precursores de lipídeos. 
o Hipofosfatemia à deficiência da glicose-6-fosfatase. 
o Complicações renais: 
o Gota 
o cálculos renais 
o Nefropatia. 
o Neoplasias hepáticas 
 
METABOLISMO E TERAPÊUTICA 
 
Agentes antidiabéticos (tipo II): 
 
Secretagogos ou hipoglicemiantes à aumentam a secreção de 
insulina. 
o Baixo custo 
o Efeito colateral de hipoglicemia. 
• Sulfonilureia à inibe transportador de potássio 
• Glinidas 
 
Anti-hiperglicemiantes –à não aumentam a secreção de insulina. 
o Inibidor de glicosidase à enzima que atua na digestão de 
carboidratos. 
o Absorve-se menos glicose 
o Causa fermentação e desconforto intestinal 
o Auxilia outras classes 
o Não usado como monoterapia. 
o Biquanida à Metformina, estimula enzima ANPK. 
 
Tiazo ou glitazona à sensibilizadores, tentam diminuir a 
resistência à insulina. 
o Modificam expressão gênica e a produção indireta de AMPK 
o síntese de triglicerídeos a partir de piruvato evita acúmulo de 
ácido graxo. 
 
Inibidores da degradação do GLP-1 ou incretinomiméticos 
• Aumentam secreção de glicose dependente 
• Diminui secreção de glucagon; alto custo 
• Risco de hipoglicemia se associado com secretagogo. 
 
• Análogos de GLP-1 à estimula secreção de insulina na 
presença de glicose 
o Retardam esvaziamento gástrico 
o Aumentam tempo de ação da insulina. 
• Inibidores de DDP-4 ou gliptinas à (enzima que degrada 
GLP) 
 
Medicamentos que aumentam a glicosúria inibindo a reabsorção 
renal tubular de glicose, sem relação com a insulina. 
• Inibidores de SGLT-2 (co-transportador glicose-sódio) – 
impede reabsorção de glicose; efeitos como desidratação e 
assim risco de infecções.