Resumo Metabolismo

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Resumo Bioquímica 
Aula 8 - Síntese e degradação do glicogênio 
Regulação coordenada 
OCORRE NO MOMENTO ABSORTIVO -INSULINA PARTICIPA 
O glicogênio é armazenado em grânulos no citosol da célula. 
Principal polissacarídeo de reserva das células animais. É encontrado em todas 
as células, mas é abundante no fígado e músculo esquelético onde ocorre como 
grânulos (agregados) citoplasmáticos. Embora o teor de glicogênio no fígado 
seja maior do que o do músculo, cerca de 75% do glicogênio corporal total se 
encontram nos músculos, visto que a massa muscular do corpo é 
consideravelmente maior do que a do fígado. 
O glicogênio muscular fornece uma fonte prontamente disponível de glicose-1-
fosfato para a glicólise dentro do próprio músculo. Reserva de glicose para 
atividade muscular intensa, principalmente nas fibras de contração rápida que 
tem conteúdo de glicogênio mais que as lentas. Não ajuda na regulação da 
glicemia: ausência de expressão de glicose 6 fosfatase. Uso da glicose 6 fosfato 
gerada é local neste órgão. 
O glicogênio hepático atua como uma reserva para manter a concentração de 
glicose sanguínea em estado de jejum. Regula níveis de glicose no sangue (evita 
a hipoglicemia, isto é, não reaproveita a glicose que gera). Este processo é 
comum durante o jejum e jejum noturno. 
Jejum: Variação da concentração de glicogênio durante as refeições e jejum 
noturno 
No homem, o glicogênio armazenado dura entre 12 e 24 h durante o jejum, 
dependendo se o indivíduo estiver em repouso ou com atividade muscular 
intensa 
Glicogênio fosforilase - É uma enzima quinase dependente de AMP cíclico que é regulada 
por fosforilação. Ela atua como catalisador na degradação do glicogênio intracelular em 
glicose-1-fosfato 
 
Estrutura: 
O glicogênio é semelhante à amilopectina sendo um polímero de glicose com 
ligações α1-4 e ramificações α1-6. Trata-se de é um polímero ramificado de 
glicose. Esses resíduos são ligados linearmente por ligações a-1,4 glicosídicas, e 
aproximadamente a cada dez resíduos uma cadeia de resíduos se ramifica 
através de ligações a-1,6 glicosídicas. 
Ramificações no glicogênio são mais frequentes que na amilopectina (8-12 
resíduos). 
Assim, o glicogênio é mais compacto que o amido. 
Síntese do Glicogênio 
 Repetida adição de unidades de glicose às extremidades não redutoras de um 
fragmento de glicogênio. 
A síntese do glicogênio utiliza como precursor uma forma ativada da glicose e 
gasta 2 ATPs por glicose incorporada. 
Forma ativada da glicose: 
Uridina difosfato glicose (UDP-glicose) 
Reação: UTP + glicose 1-fosfato = UDP glicose 
Passo 1 - O primeiro resíduo de glicose é ligado à glicogenina pela ação de uma 
atividade de glicosiltransferase que necessita de UDP-glicose. 
 A própria glicogenina catalisa essa reação, bem como a extensão do molde em 
até mais sete resíduos de glicose. Portanto, a glicogenina é tanto uma proteína 
de suporte para o glicogênio como uma enzima. Cada molécula de glicogênio 
(que pode conter milhares de resíduos de glicose) tem apenas uma glicogenina 
em seu centro. 
Passo 2 - A glicose-6-fosfato é isomerizada a glicose-1-fosfato pela 
fosfoglicomutase. 
A própria enzima é fosforilada, e o grupamento fosfato participa de uma reação 
reversível em que a glicose-1,6-bisfosfato é um intermediário. 
Mecanismo de ação da fosfoglicomutase: 
Um grupo serina OH do sítio ativo doa e recebe o Pi 
O bifosfato não é liberado. 
A fosfoglicerato mutase da via glicolítica (3 fosfoglicerato à 2 fosfoglicerato) tem 
um mecanismo similar, mas utiliza His para a transferência do grupo fosfato. 
Passo 3 - A glicose-1-fosfato reage com o trifosfato deuridina (UTP) formando o 
nucleotídeo ativo uridinadifosfatoglicose (UDPGlc) e pirofosfato catalisada pela 
UDPGlc-pirofosforilase. 
A reação ocorre na direção da formação de UDPGlc, pois a pirofosfatase catalisa 
a hidrólise do pirofosfato a 2 × fosfato, removendo, assim, um dos produtos da 
reação. A UDPGlc-pirofosforilase tem uma Km baixa para glicose-1-fosfato e está 
presente em quantidades relativamente grandes, de forma que não é uma 
etapa reguladora na síntese de glicogênio. 
Resumo: As etapas iniciais na síntese de glicogênio envolvem a proteína 
glicogenina, uma proteína de 37 kDa que é glicosilada em um resíduo de tirosina 
específico pela UDPGlc. A glicogenina catalisa a transferência de mais sete 
resíduos de glicose da UDPGlc, em uma ligação 1 → 4, formando um primer de 
glicogênio, que é o substrato para a glicogênio-sintase. A glicogenina 
permanece no núcleo do grânulo de glicogênio. A glicogêniosintase catalisa a 
formação de uma ligação glicosídica entre o C-1 da glicose da UDPGlc e o C-4 
de um resíduo terminal de glicose do glicogênio, liberando difosfato de uridina 
(UDP). A adição de um resíduo de glicose a uma cadeia de glicogênio 
preexistente, ou “iniciador”, ocorre na extremidade externa não redutora da 
molécula, com consequente alongamento dos ramos da molécula de glicogênio 
à medida que são formadas as ligações 1 → 4 sucessivas. 
A glicogênio sintase transfere o resíduo glicosil ativado de UDPglicose para o C4 
de um resíduo da cadeia de glicogênio em crescimento para formar nova 
ligação glicosídica do grupo hidroxila do C1 do açúcar ativado. Mesma reação da 
glicogenina, porém capaz de alongar o polímero 
Papel da Glicogenina 
 Enzima (dímero) possui um resíduo de tirosina (OH) que ataca o C1 da UDP-
glicose gerando uma Tyr glicosilada. 
Perda do UDP do primeiro resíduo. 
Ataque ao C4 do primeiro resíduo ligado à glicogenina formando a primeira 
ligação α-1,4. 
Esta reação se repete até a ligação de 8 resíduos de de glicose ligados por 
ligação α-1,4. Após a ligação de 8 unidades de glicose, a glicogênio sintase 
assume a elongação (iniciador ou primer da reação de glicogênese) 
A glicogenina permanece no centro da molécula de glicogênio (não se desliga 
do glicogênio) 
 
Degradação do glicogênio (Glicogenólise) 
Eventos da glicogenólise 
1. Liberação da glicose 1-fosfato da cadeia do glicogênio a partir das 
extremidades não redutoras. (A glicogênio fosforilase inicia a glicogenólise por 
remoção de resíduos do terminal não-redutor) 
2. Remodelamento do glicogênio (desramificação) para degradação continuada 
3. Conversão da glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato. 
4. Ação da glicose 6 fosfatase no fígado e rins (menor proporção) e exportação 
da glicose para a regulação da glicemia. Nos músculos, retenção da glicose 6 
fosfato para “uso” local. 
A glicogênio-fosforilase catalisa a etapa limitadora da velocidade da 
glicogenólise – a clivagem fosforolítica (fosforólise; comparar com hidrólise) das 
ligações 1 → 4 do glicogênio, produzindo glicose-1-fosfato. Os resíduos glicosil 
terminais das cadeias mais externas molécula de glicogênio são removidos de 
modo sequencial até restarem aproximadamente quatro resíduos de glicose em 
cada um dos lados de uma ramificação 1 → 6. A clivagem fosforolítica é 
energeticamente vantajosa e impede a glicose de se difundir fora da célula. (A 
ação da glicogênio fosforilase continua ao longo da cadeia e termina quatro 
resíduos antes de uma ramificação) 
A enzima desramificadora possui dois sítios catalíticos distintos em uma única 
cadeia polipeptídica. Um deles é uma glicano-transferase, que transfere uma 
unidade trissacarídica de uma ramificação para outra, expondo o ponto de 
ramificação 1 → 6. O outro é uma 1,6-glicosidase, que catalisa a hidrólise da 
ligação glicosídica 1 → 6, com liberação de glicose livre. Então, a ação 
subsequente da fosforilase pode ocorrer. A ação combinada da fosforilase e 
dessas outras enzimas leva à degradação completa do glicogênio. 
-A ação da glicosil transferaese da enzima desramificadora transfere 3 dos 4 
resíduos de glicose para outra extremidade da cadeia formando nova ligação α1, 
4. 
A ação da α-1,6 glicosidade da enzima desramificadora hidrolisa a ligação α-1, 6 
remanescentes. Nessa reação ocorre hidrólise ao invés da fosforólise (10% das 
moléculas deglicose.) 
A reação catalisada pela fosfoglicomutase é reversível, de modo que a glicose-
6-fosfato pode ser formada a partir de glicose- 1-fosfato. No fígado, mas não nos 
músculos, a glicose-6- fosfatase catalisa a hidrólise de glicose-6-fosfato, 
formando glicose, que é exportada, levando ao aumento da concentração de 
glicose sanguínea. A glicose-6-fosfatase está no lúmen do retículo 
endoplasmático liso, e defeitos genéticos do transportador de glicose-6-fosfato 
podem causar uma variante da doença de armazenamento de glicogênio tipo I. 
Regulação do metabolismo do glicogênio 
 
Vias distintas de regulação 
Regulação coordenada entre síntese e degradação 
Mecanismos de regulação no fígado e músculo 
O glicogênio nos mamíferos estoca glicose em tempos de fartura (após 
alimentação, 
quando há níveis altos de glicose) e a fornece nos tempos de necessidade 
(durante 
jejum ou em situações de “luta ou fuga”). Nos músculos, o glicogênio fornece 
energia 
para a contração. Por outro lado, o glicogênio do fígado é principalmente 
convertido em glicose, que deixa as células hepáticas e entra na corrente 
sanguínea para ser transportado a outros tecidos onde é necessária. Tanto a 
mobilização como a síntese de glicogênio são reguladas por hormônios. 
As principais enzimas que controlam o metabolismo do glicogênio – a 
glicogênio-fosforilase e a glicogênio-sintase – são reguladas em direções 
opostas por mecanismos alostéricos e modificações covalentes por fosforilação 
e desfosforilação reversíveis da enzima em resposta à ação hormonal. 
A atividade da glicogênio fosforilase é regulada por vários efetores alostéricos e 
por modificação covalente (fosforilação). A fosforilação da glicogênio-fosforilase 
aumenta a sua atividade ao passo que a fosforilação da glicogênio-sintase 
reduz sua atividade. A fosforilação aumenta em resposta ao monofosfato de 
adenosina cíclico (cAMP) formado a partir do ATP pela adenilato-ciclase, 
localizada na superfície interna das membranas celulares, em resposta a 
hormônios como epinefrina, norepinefrina e glucagon. O cAMP é hidrolisado pela 
fosfodiesterase, interrompendo, assim, a ação hormonal; no fígado, a insulina 
aumenta a atividade da fosfodiesterase. 
No fígado, o papel do glicogênio consiste em fornecer glicose livre para 
exportação, a fim de manter a glicemia; no músculo, é fornecer uma fonte de 
glicose-6-fosfato para a glicólise, em resposta à necessidade de ATP durante a 
contração muscular. Em ambos os tecidos, a enzima é ativada por fosforilação 
catalisada pela fosforilase-cinase (produzindo fosforilase a) e inativada por 
desfosforilação catalisada pela fosfoproteína- fosfatase (produzindo fosforilase 
b), em resposta a sinais hormonais e outros sinais. 
A fosforilase-cinase é ativada em resposta ao cAMP. O aumento da 
concentração de cAMP ativa a proteína- cinase dependente de cAMP, que 
catalisa a fosforilação pelo ATP da fosforilase-cinase b inativa à fosforilase-
cinase a ativa, a qual, por sua vez, fosforila a fosforilase b para formar 
fosforilasea. No fígado, ocorre formação de cAMP em resposta ao glucagon, que 
é secretado em resposta à queda da glicemia. O músculo é insensível ao 
glucagon; no músculo, o sinal para a formação aumentada de cAMP é a ação da 
norepinefrina, que é secretada em resposta ao medo ou pavor, quando existe a 
necessidade de aumentar a glicogenólise para possibilitar uma rápida atividade 
muscular. 
As doenças de armazenamento do glicogênio constituem um grupo de 
distúrbios hereditários que se caracterizam pela mobilização deficiente de 
glicogênio ou pelo depósito de formas anormais de glicogênio, levando à lesão 
hepática e à fraqueza muscular; algumas doenças de armazenamento de 
glicogênio resultam em morte precoce. 
REGULAÇÃO GLICOGENOLISE 
GLUCAGON – SE LIGA AO RECEPTOR DE GLUCAGON ( NO FIGADO ) E 
ATRAVES DE TRANSDUÇÃO POR PROTEINA G ATIVA A GLICOGENIO 
FOSFORILASE ATRAVÉS DE FOSFORILAÇÃO POR PKA . É UM TIPO DE 
MODULAÇÃO COVALENTE . 
- O MUSCULO SO POSSUI REEPTOR DE ADRENALINA . O FÍGADO DE 
ADRENALINA E GLUCAGON 
 
Aula 10 - Síntese e degradação de lipídeos 
Síntese dos corpos cetônicos 
(Cunho energético) (TEM NO CADERNO MELHOR) 
Funções: Combustível energético, nutrientes essenciais 
A síntese de lipídeos é uma parte essencial do metabolismo celular, pois esses 
compostos são elementos fundamentais das membranas celulares. 
Os triacilgliceróis são reservas energéticas armazenadas principalmente no 
tecido adiposo. 
 - São moléculas reduzidas e anidras armazenadas no tecido adiposo e alguns 
órgãos como o fígado. 
- São os lipídios dieteticamente mais abundantes e constituem-se na forma de 
armazenamento de energia de todo o excedente dos outros nutrientes. 
- Tecido adiposo é fonte de produção de hormônios peptídicos (adipocinas), 
como adiponetctina, resitina, leptina. 
- Os triacilgliceróis são ésteres de glicerol álcool tri-hídrico e ácidos graxos. Mono 
e diacilgliceróis, em que um ou dois ácidos graxos estão esterificados com o 
glicerol, também são encontrados nos tecidos. Eles são de particular importância 
na síntese e na hidrólise de triacilgliceróis. 
A mobilização dos depósitos de triacilglicerol no tecido adiposo é desencadeada 
por glucagon ou adrenalina. 
Entrada de glicerol na via glicolítica: mesmo mecanismo apresentado na 
neoglicogênese, que explica porque glicerol gera energia. 
O glicerol é precursor de um intermediário da via glicolítica, participando 
indiretamente desta via, pois o glicerol-3-fofato através da ação da enzima 
glicerol-3 fosfato desidrogenase, dá origem à dihidroxiacetona fosfato. Por fim, é 
oxidado no ciclo de Krebs para produção de energia. 
Conversão dos ácidos graxos em acil CoA no citosol; 
Previamente à degradação, os ácidos graxos devem ser convertidos em uma 
forma ativada que é a acil CoA. 
Formação de uma ligação tioéster entre carboxila do ácido graxo e SH da CoA. 
Acil CoA sintase associada à membrana externa da mitocôndria (face 
citosolica).] 
Síntese dos lipídeos 
Os ácidos graxos são sintetizados pela adição repetida de duas unidades de 
carbono a uma cadeia hidrocarbônica. Essa cadeia crescente é ligada de forma 
covalente à proteína carreadora de acila (ACP), uma coenzima . Essa ligação é 
do tipo tioéster, como no acetil-CoA. Uma visão geral da síntese de ácidos 
graxos. 
As primeiras etapas da via sintética dos ácidos graxos são a produção de acetil-
ACP e a de malonil-ACP a partir de acetil-CoA (ácido malônico, ou malonato, é o 
nome do ácido dicarboxílico C3 padrão). A etapa de iniciação envolve a 
condensação de acetila e malonila para formar um precursor de quatro 
carbonos e CO2. Esse precursor serve como iniciador para a síntese de ácidos 
graxos. No estágio de alongamento, o grupo acila ligado ao ACP (acil-ACP) é 
estendido em dois carbonos doados pelo malonil-ACP. O produto da 
condensação inicial (3-cetoacil-ACP) é modificado por duas reações de 
redução e uma desidratação, produzindo um acil-ACP mais longo que serve, 
então, como substrato para outras reações de condensação. Em todas as 
espécies, a síntese de ácidos graxos ocorre no citosol. Nos mamíferos adultos, ela 
ocorre, em grande parte, nas células hepáticas e nos adipócitos. Uma parcela da 
síntese dos ácidos graxos ocorre em células especializadas, como as glândulas 
mamárias no período da amamentação. 
Síntese passo a passo: 
 1- Síntese de malonil-ACP e de acetil-ACP 
2- A síntese dos ácidos graxos de cadeia longa começa com a formação de 
uma unidade de quatro carbonos ligada ao ACP. Essa molécula, chamada 
acetoacetil-ACP, é formada pela condensação de um substrato de dois 
carbonos (acetil-CoA ou acetil ACP) e um de três carbonos (malonil-ACP), com 
perda de CO2. A reação é catalisada pela 3-cetoacil-ACP sintase (KAS) 
3- As reações de alongamento na síntese de ácidos graxos: 
Redução: A cetona é reduzida ao álcool correspondente na primeira redução. 
Desidratação: remoção de água, por uma desidratase, produzindo umaligação 
dupla C=C. 
Redução: redução adiciona hidrogênios para criar o grupo acila reduzido. 
O produto final das etapas de redução, desidratação e redução é um acil-ACP 
mais longo em dois carbonos. Esse produto torna-se o substrato para as formas 
de alongamento da 3-cetoacil-ACP sintase. 
4- Ativação de ácidos graxos. 
A reação da tioesterase resulta na liberação de ácidos graxos livres, mas 
modificações subsequentes destes requerem uma etapa de ativação na qual 
eles são convertidos a tioésteres da coenzima A, em uma reação dependente de 
ATP, catalisadapela acil-CoA sintetase. 
5- Extensão e insaturação de ácidos graxos 
A via da ácido graxo sintase não é capaz de produzir ácidos graxos com mais do 
que 16 ou 18 carbonos (C16 ou C18). Ácidos graxos maiores são feitos pela 
extensão da cadeia de palmitoil-CoA ou de estearoil-CoA em reações de 
extensão separadas. As enzimas que catalisam essas extensões são conhecidas 
como elongases; elas utilizam malonil- -CoA (e não malonil-ACP) como fonte de 
dois carbonos para a extensão. Um exemplo de reação de elongase é mostrada 
abaixo, na etapa 2 da Figura 16.8. Ácidos graxos de cadeia longa, como os C20 e 
C22, são comuns; no entanto, os C24 e C26 são raros. 
Degradação de lipídeos 
Ácidos graxos, liberados dos triacilgliceróis, são oxidados por uma via que os 
degrada pela remoção de unidades de dois carbonos em cada etapa. Os 
fragmentos de dois carbonos são transferidos à coenzima A para formar acetil-
CoA; o que resta dos ácidos graxos entra novamente na via oxidativa. Esse 
processo de degradação é chamado via da beta-oxidação, porque o átomo de 
carbono beta (C-3) do ácido graxo é oxidado. A oxidação de ácidos graxos é 
dividida em dois estágios: ativação dos ácidosgraxos e degradação em 
fragmentos de dois carbonos (como acetil-CoA). O NADH e o ubiquinol (QH2) 
produzidos pela oxidação dos ácidos graxos podem ser oxidados pela cadeia de 
transporte de elétrons respiratórios, e o acetil-CoA pode entrar no ciclo do ácido 
cítrico. 
Beta-oxidação 
Nos eucariontes, a beta-oxidação ocorre nas mitocôndrias e em organelas 
especializadas chamadas peroxissomos. Nas bactérias, ela ocorre no citosol. 
1 - Na primeira etapa de oxidação, a acil-CoA desidrogenase catalisa a 
formação de uma ligação dupla entre C-2 e C-3 do grupo acila, formando 2-
enoil-CoA trans. 
Quando a ligação dupla é formada, os elétrons do acil-CoA graxo são 
transferidos ao grupo prostético FAD da acil-CoA desidrogenase e, em seguida, a 
outro FAD ligado a uma coenzima proteica móvel, hidrossolúvel, chamada 
flavoproteína transferidora de elétrons. 
2 - Hidratação: A água é adicionada à molécula insaturada de trans-2-enoil-
CoA, produzida na primeira etapa, para formar o isômero L do 3-hidroxiacil-CoA. 
A enzima é a 2-enoil-CoA hidratase. 
3- Oxidação: catalisada pela L-3-hidroxiacil-CoA desidrogenase. Esta produção 
de 3-cetoacil-CoA a partir de 3-hidroxiacil-CoA é uma reação dependente de 
NAD!. Os equivalentes redutores (NADH) resultantes podem ser usados 
diretamente nas vias biossintéticas ou serem oxidados pelo sistema de 
transporte de elétrons associado a membranas. 
4- O grupo nucleofílico sulfidrila da HS-CoA ataca o carbono carbonílico do 3-
cetoacil-CoA, em uma reação catalisada pela 3-cetoacil-CoA tiolase. Essa 
enzima, também chamada tiolase II, é relacionada à acetoacil-CoA tiolase 
(tiolase I), que encontramos na via do isopentenil-difosfato (Seção 16.6A). 
Acetoacil-CoA tiolase é específica para acetoacetil-CoA, enquanto a 3-cetoacil-
CoA tiolase age sobre derivados de ácidos graxos de cadeia longa. A saída de 
acetil-CoA deixa uma molécula de acil-CoA graxo encurtada em dois carbonos, 
que serve como substrato para outro ciclo das quatro reações; a espiral 
metabólica continua, assim, até que a molécula inteira tenha sido convertida em 
acetil-CoA. 
Regalação: 
Glucagon, epinefrina e insulina são os principais hormônios que controlam o 
metabolismo dos ácidos graxos. Glucagon e epinefrina estão presentes em altas 
concentrações nas situações de jejum; a insulina, quando o organismo está 
alimentado. A concentração de glicose circulante precisa ser mantida em limites 
estreitos durante todo o tempo. Quando o organismo está em jejum, o estoque 
de carboidratos é esgotado, e sua síntese precisa ocorrer para manter o nível de 
glicose no sangue. Para aliviar ainda mais a pressão sobre o suprimento limitado 
de glicose, os ácidos graxos são mobilizados para servir como combustível; 
vários tecidos sofrem transições regulatórias, que reduzem seu consumo de 
carboidratos e aumentam o de ácidos graxos. O oposto acontece quando o 
organismo está alimentado; os carboidratos são usados como combustível e 
como precursores da síntese de ácidos graxos. 
A principal enzima reguladora da síntese de ácidos graxos é a acetil-CoA 
carboxilase. Altos níveis de insulina após uma refeição inibem a hidrólise dos 
triacilgliceróis armazenados e estimulam a formação de malonil-CoA por ação 
da acetil-CoA carboxilase. O malonil-CoA inibe alostericamente a carnitina 
aciltransferase I. Em consequência, ácidos graxos permanecem no citosol em vez 
de serem transportados para o interior das mitocôndrias para oxidação. O 
controle da síntese e da degradação de ácidos graxos é recíproco, com o 
aumento do metabolismo de uma das vias, equilibrado pela redução da 
atividade na via oposta. Nos animais, esse controle é feito pelos hormônios, que 
afetam indiretamente as atividades das enzimas. 
Oxidação dos acidos graxos: injeta no metabolismo acetil- coa e o contrário, a 
sintese dos acidos graxos que retira do metabolismo o acetil-coa para sintetizar 
acido graxo. 
Colesterol 
Lipogênese é a síntese de colesterol, que ocorre no citosol e membrana do 
Retículo 
Endoplasmático Liso do tecido animal. 
Lipólise é a degradação de colesterol 
O colesterol é uma molécula essencial no organismo, pois está presente em 
todas as membranas. 
A regulação da síntese de colesterol: 
1. Expressão gênica HMG-coA redutase. 
2. Na aceleração da degradação enzimática através de esterol HMG-coA redutase 
(enzima do RE sensível a esteróis). O aumento no nível estimula sua degradação 
3. Fosforilação ou não de esteróis; 
4. Regulação hormonal: Insulina favorece a expressão e Glucagon inibe 
 Possui 8 etapas 
Todas as reações reguladas e com uso de ATP e NADPH 
1. Add de 2 Pi ao mevalonato Piromevalonato 
2. Descarboxilação + add de Pi IPP (uso de 3 ATP’s) 
3. Enzima promove a mutação do IPP em DPP 
4. DPP conjugada com IPP GPP 
5. GPP + IPP FPP 
6. FPP enzima 6 forma o Escaleno 
Usa-se o H+ do NADPH para fechar os anéis 
8. Add da cadeia Carbônica 
Degradação: acontece quando o núcleo de esteroide é convertido em ácidos e 
sais biliares que são excretados nas fezes. 
Ácidos Biliares: são sintetizados no fígado através de várias organelas e muitas 
etapas enzimáticas; 
Sais Biliares: os ácidos no fígado são anexados a Glicina ou taurina (metabólito 
de cisteína), formando os sais biliares; 
O colesterol é precursor de todas as classes de hormônios esteroides como por 
exemplo: 
Glicocorticoides (cortisol), aldosterona, hormônios sexuais (andrógenos, 
estrógenos e progestógenos). 
 
 
 
Síntese dos corpos cetônicos 
 Nos mamíferos, os corpos cetônicos são sintetizados no fígado e exportados 
para uso por outros tecidos. 
O ponto de controle principal da cetogênese é a isoenzima mitocondrial da 
HMG-CoA sintase, desde que acil-CoA graxo e acetil-CoA estejam disponíveis 
nas mitocôndrias. 
O glucagon reduz a quantidade de succinil-CoA nas mitocôndrias, estimulando a 
cetogênese. A regulação de longo prazo ocorre por modificação da expressão 
gênica. A falta prolongada de alimento aumenta o nível de HMG-CoA sintase (e 
seu mRNA); a alimentação ou a insulina produzem uma redução tanto da 
atividade como do mRNA. 
A síntese de corpos cetônicos ocorre nas mitocôndrias. 
Via para síntese: 
1- Duas moléculas de acetil-CoA se condensampara formar acetoacetil-CoA e 
HS-CoA em uma reação catalisada pela acetoacetil-CoA tiolase. 
2- Uma terceira molécula de acetil-CoA é adicionada ao acetoacetil-CoA para 
formar 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA) em uma reação catalisada 
pela HMG-CoA sintase. 
Corpos cetônicos são degradados apenas em tecidos não hepáticos porque 
essa transferase está presente em todos os tecidos, exceto no fígado. A reação 
da succinil-CoA transferase retira uma parte do succinil-CoA do ciclo do ácido 
cítrico. A energia que normalmente seria capturada sob a forma de GTP na 
fosforilação ao nível do substrato catalisada pela succinil-CoA sintetase é, em 
vez disso, usada para ativar acetoacetato esterificando-o com CoA. Em seguida, 
a tiolase catalisa a conversão de acetoacetil-CoA em duas moléculas de acetil-
CoA que podem ser oxidadas pelo ciclo do ácido cítrico. 
Transporte de lipídeos e lipoproteínas plasmáticas 
Os lipídeos são transportados no plasma como lipoproteína. 
Foram identificados quatro grupos principais de lipoproteínas, importantes tanto 
fisiologicamente quanto no diagnóstico clínico. Os quatro grupos consistem em 
(1) quilomícrons, provenientes da absorção intestinal de triacilglicerol e de outros 
lipídeos; (2) lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL), derivadas do fígado 
para a exportação de triacilglicerol; (3) lipoproteínas de baixa densidade (LDL), 
que representam um estágio final no catabolismo das VLDL; e (4) lipoproteínas 
de alta densidade (HDL), envolvidas no transporte do colesterol, bem como no 
metabolismo das VLDL e dos quilomícrons. O triacilglicerol constitui o lipídeo 
predominante presente nos quilomícrons e nas VLDL, ao passo que o colesterol e 
os fosfolipídeos são os lipídeos predominantes encontrados nas LDL e HDL, 
respectivamente. As lipoproteínas também podem ser classificadas de acordo 
com as suas propriedades eletroforéticas em lipoproteínas α (HDL), β (LDL) e pré-
β (VLDL). 
Por definição, os quilomícrons são encontrados no quilo, que é formado apenas 
pelo sistema linfático que drena o intestino. Eles são responsáveis pelo transporte 
de todos os lipídeos da dieta para a circulação. Pequenas quantidades de VLDL 
também são encontradas no quilo; entretanto, a maior parte das VLDL no plasma 
é de origem hepática. Elas constituem os veículos de transporte de triacilglicerol 
do fígado para os tecidos extra-hepáticos. 
Metabolismo de aminoácidos e ciclo da uréia 
Pg 282 ilustrativo 
910 Lehninger 
Os aminoacidos podem ser degradados e viram uréia, e entram com esqueletos 
carbônicos em diferentes locas do ciclo de crebs, ou viram acetil- coa, ou eles 
viram piruvato. Temos o contrário também, contingente de carbono do ácido 
citrico pode dar origem a aminoacidos, e gerando proteinas. 
As vias biossintéticas que levam à produção de aminoácidos e nucleotídeos 
compartilham uma característica: a necessidade de nitrogênio. 
A fonte mais importante de nitrogênio é o ar, que apresenta quatro quintos de 
sua constituição em nitrogênio molecular (N2). 
O nitrogênio necessário para os aminoácidos (e para as bases heterocíclicas dos 
nucleotídeos) provém de duas fontes principais: o nitrogênio gasoso presente na 
atmosfera, e o nitrato (NO3-) do solo e da água. O N2 atmosférico, que constitui 
cerca de 80% da nossa atmosfera, é a fonte principal de nitrogênio biológico. 
Essa molécula pode ser metabolizada, ou fixada, apenas por poucas espécies de 
bactérias. O N2 e o NO3- precisam ser reduzidos a amônia para poderem ser 
utilizados pelo metabolismo. A amônia produzida é incorporada aos 
aminoácidos via glutamato, glutamina e carbamilfosfato. O N2 não é 
quimicamente reativo, por causa da grande força de sua ligação tripla. Algumas 
bactérias têm uma enzima sofisticada e muito específica chamada nitrogenase, 
capaz de catalisar a redução de N2 a amônia, em um processo conhecido como 
fixação de nitrogênio. A amônia é essencial à vida, e as bactérias são os únicos 
organismos capazes de produzi-la a partir do nitrogênio atmosférico. Metade de 
toda a fixação biológica do nitrogênio é realizada por diversas espécies de 
cianobactérias presentes nos oceanos. A outra metade vem das bactérias do 
solo. 
Além desse processo biológico, há dois outros processos de conversão de 
nitrogênio. 
Durante as tempestades elétricas, descargas de alta voltagem catalisam a 
oxidação do N2 em nitrato e nitrito (NO2-). O nitrogênio é convertido em amônia 
para uso em fertilizantes de plantas por meio de um processo industrial que 
consome muita energia, pois requer alta temperatura e pressão, além de um 
catalisador especial para promover a redução de N2 pelo H2. A disponibilidade 
de nitrogênio biologicamente útil é, com frequência, um fator limitante do 
crescimento das plantas, e a aplicação de fertilizantes nitrogenados é 
importante para obter altos rendimentos nas lavouras. Hoje, os seres humanos 
são responsáveis por uma fração substancial de toda a fixação de nitrogênio do 
planeta. Embora somente uma pequena porcentagem do nitrogênio 
metabolizado venha diretamente da fixação desse elemento, esse processo é o 
único caminho pelo qual os organismos conseguem usar o enorme volume de 
N2 atmosférico. 
O papel do glutamato e da glutamina no transporte de nitrogênio: 
O glutamato e a glutamina desempenham papel crucial no metabolismo e 
transporte do nitrogênio do músculo durante proteólise no jejum até o destino 
final que é o fígado 
A formação de glutamato por aminação redutiva do alfa-cetoglutarato, pela 
ação da glutamato desidrogenase, é uma das rotas altamente eficientes para 
incorporação de amônia nas vias centrais do metabolismo dos aminoácidos. Em 
algumas espécies ou tecidos, as glutamato desidrogenases são específicas para 
o NADH, enquanto em outras o são para o NADPH. Em outras, ainda, essas 
enzimas podem usar qualquer um desses cofatores. 
A função principal dos aminoácidos é servir como substrato para a síntese de 
proteínas. Nessa função, aminoácidos recém-sintetizados são ativados por 
ligação covalente ao tRNA, e o conjunto aminoacil-tRNA é usado pelo maquinário 
da síntese proteica como substrato para a síntese dos polipeptídeos. 
Aminoácidos podem sofrer degradação oxidativa: 
 1. Dieta rica em proteínas – excedente de aminoácidos podem ser catabolizados 
e virar gordura ou glicogênio. 
- Aumento de insulina 
2. Durante o jejum ou diabetes mellitus – proteínas são utilizadas como 
combustível 
Diminuição da glicemia 
Aumento de glucagon 
Aumento de TNFα (fator de necrose tumoral) 
Degradação de glicogênio 
Degradação de lipídeos e cetogênese 
Neoglicogênese 
3. Durante a dinâmica normal de síntese e degradação das proteínas no 
organismo (turnover). 
Reciclagem de proteínas. 
 Proteínas tem diferentes tempos de meia vida. 
Exemplo: ornitina descarboxilase à 0,2 h 
citocromo C à (150 h) 
Nos animais, os aminoácidos podem sofrer degradação oxidativa em três 
circunstâncias metabólicas diferentes: 
- Durante a síntese e a degradação normais das proteínas celulares (renovação 
ou “turnover” das proteínas), alguns dos aminoácidos liberados, durante a 
quebra das proteínas, sofrerão degradação oxidativa, caso não sejam 
necessários para a síntese de novas proteínas. 
- Quando, devido a uma dieta rica em proteínas, os aminoácidos são ingeridos 
em excesso, com relação às necessidades corporais de biossíntese de proteínas, 
o excedente é catabolizado, já que os aminoácidos livres não podem ser 
armazenados. 
- Durante o jejum severo ou o diabetes melito, quando os carboidratos estão 
inacessíveis ou não são utilizados adequadamente, as proteínas corporais serão 
hidrolizadas e seus aminoácidos empregados como combustível utilizado. 
 
Ciclo da uréia 
O ciclo da ureia se inicia dentro da mitocôndria hepática, mas três de suas etapas 
subsequentes acontecem no citosol. Portando o ciclo abrange dois compartimentos 
celulares. O ciclo da ureia é a destinação final do amino grupo, ou daquele amino grupo que 
estásobrando, ou o amino grupo que está vindo da espoliação muscular e possivelmente 
está trafegando na circulação via alanina ou via glutamato ou via glutamina. 
O primeiro átomo de nitrogênio da uréia vem do carbamilfosfato, e o segundo, do 
Aspartato. (Os dois átomos de nitrogênio da ureia são derivados da amônia e do aspartato.) 
O ciclo começa quando o carbamilfosfato reage com ornitina na mitocôndria para formar 
citrulina, em uma reação catalisada pela ornitina transcarbamilase. Essa etapa incorpora o 
átomo de nitrogênio originário da amônia em citrulina, portanto, esta contém metade do 
nitrogênio destinado à ureia. A citrulina é, então, transportada para fora das mitocôndrias 
em troca da ornitina citossólica. O segundo átomo de nitrogênio destinado à ureia vem do 
aspartato e é incorporado quando a citrulina se condensa com aspartato para formar 
argininosuccinato, no citosol. Essa reação dependente de ATP é catalisada pela 
argininosuccinato sintetase. A maior parte do aspartato existente nas células tem origem 
nas mitocôndrias, embora seja, algumas vezes, gerado no citosol. O aspartato mitocondrial 
entra no citosol em lugar do glutamato citossólico (essa reação de translocase é parte da 
lançadeira do malato-aspartato.). 
 
Transaminase glutâmico-pirúvica (TGP) - gera alanina (ou seja, canalisou tudo 
em forma de alanina.) 
Nós precisamos da absorção de AA para a síntese de proteínas 
- As proteínas tem tempo de vida – o que faço com os AA das proteínas 
degradadas? 
Síntese de novas proteínas ou, se não precisar, degradar o AA 
- Como grupos de carbonos (alfa-cetoácidos) podem ser aproveitados 
(intermediários do ciclo de Krebs), o organismo retira o grupo amino formando 
amônia (tóxica) 
- O organismo transforma a amônia em ureia 
- Esse ciclo da ureia ocorre no fígado, e a ureia é transportado para os rins – 
eliminado 
- Todas as células do corpo podem degradar proteínas 
- O grupo amino é retirado nessas células e doado para o alfa-cetoglutarato, se 
transformando em glutamato (AA). Isso é realizado por transaminases 
- O glutamato pode receber um outro grupo amino se denominando – 
glutamina (precisa de dois grupos para formar ureia) 
- A glutamina ou glutamato vão para o fígado 
- Existem duas opções para esses compostos aminados, explicarei para o 
glutamato (destino da glutamina quando perde grupo amino) 
1- Transaminação: Na matriz mitocondrial, essas substâncias perdem o grupo 
amino e se tornam alfa-cetoglutarato. Quem ganha o grupo amino é o 
oxaloacetato, virando aspartato que vai para a matriz mitocondrial (lançadeira 
malato/ aspartato) 
2 – Desaminação: na matriz mitocôndrial, o glutamato, reage com o NAD(P)+ e 
com a água. No final do processo, o glutamato libera o grupo amonia e forma 
NAD(P)H+H. A amônia não pode ficar solta (tóxica). Assim ela se liga com um 
bicarbonato formando carbamoil fosfato 
- O carbamoil fosfato e o aspartato vão entrar no ciclo da ureia 
- A partir daqui o ciclo da ureia 
- O carbamoil fosfato se une com a ornitina na matriz mitocondrial, formando a 
citrulina 
- A citrulina sai da mitocôndria 
- A citrulina (com o grupo amino da desaminação) se une com o aspartato 
(com o grupo amino da transaminação) formando argininosuccinato com gasto 
de 2 ATP 
- O arginilsuccinato é quebrado em fumarato e arginina 
- A arginina faz uma reação de desidratação liberando uma ureia (dois grupos 
amino) e uma ornitina 
- A ornitina volta para a mitocôndria 
- O fumarato vai para o ciclo de Krebs, ao ser 
transformado em malato 
- A ligação entre o ciclo da ureia e o de Krebs se denomina bicicleta de Krebs 
Obs: o músculo também pode levar grupos aminos através da alanina 
(piruvato que ganha grupo amino) – no fígado, a alanina pode ser aproveitada 
para gliconeogênese 
Última aula 
 
Estado bem alimentado: boa refeição e seguimento de mais ou menos 2 horas 
após essa refeição (pós prandial) (prandial-refeição, estado dps da refeição) 
Grande quantidade de nutriente e as vias que são reguladas por insulina vão 
estar operando em maior quantidade. (caracterizadas por enzimas de vias 
sinteticas) 
Pós-absortido: 1 a 12 horas após a refeição (podendo ser até o jejum fisiológico 
noturdo ou entre as refeições..) 
Relacionados a reações coordenadas por glucagon, cortisol, tnf. Ativação das 
vias degradativas e da neoglicogense (que sintetiza glicose em momento de 
jejum), então tem inibição das vias de síntese 
Nutrientes vão ser absorvidos no intestino e conduzidas p fígado (digerida e 
absorvida pelo intestino) 
Fígado capta glicose independente de insulina. 
Fígado é o orgão centralizador do metabolismo. 
O fígado utiliza a glicose que recebeu pra eleva o nível/conteúdo de glicogênio. 
(ou seja, começa a usar pra sintetizar o glicogênio) . Energia vai ser utilizada pra 
fazer energia basal do musculo. 
Insulina gerada pela pâncreas e cai na corrente sanguinea. 
Isulina nasce como um pré pró peptídeo até maturar e clivar até formar isnulina 
madura que é um hormônio peptídico composto por 2 cadeias 
Celula beta secreta insulina, e logo ao lado dela as alfas que secreta glucagon. O 
pâncreas expressa transportador glut2 (orgao sensor de concentração de 
glicose)ao sentir a concentração de insulina o pancreas vai secretar insulina (o 
pancreas recebe glicose e ela vai ser convertida em glicose 6 fosfato que vai 
sofrer ação da glicolise (cliclo de krevbs) e dentro do pancreas á o aumento de 
atp (simetria do atp e glicose – quanto mais atp mais glicose), e quando a 
concentração de ATP dentro do pancreas aumente, isso gera a inibição de 
canais de potássio, que ficam na membrana celular da celula dos 
pancres,fazendo com que o potássio deixe de sair e despolarizando a celula. Ao 
despolaarizar a celula a um influxo de cálcio do meio extra para intracelular 
(calcio sinaliza varias ações de transcrição genica e estimula a liberação de 
granulos de insulina, ou seja, a liberação de granulos de insulina é dependente 
da concetração de ATP que por sua vez é dependente da concentração de 
glicose). 
Mecanismo do pancreas de liberar isulina é importante. 
Insulina saiu na circulação(foi liberada do pancreas) ela encontra os tecidos que 
expressão os receptor de insulina (receptor de insulina tirosina quinase, 
compostor de duas subunidades alfa que ficam fora da celula e duas beta que 
pegam o meio extra e intra celular). Há uma alteração na estrutura 
conformacional. 
Insulina ativa uma cascata sinal. 
Ação da insulina no metabolismo dos carboidratos – global(de lipidios e 
proteínas) 
PI3K - (tudo pra formar PIP3) é uma quinase , fosforila um substrato , e esse 
substrado é um lipideo de membrana. (Leva a fosforilação de um residuo de 
lipideo (fosfoenusitol 3 4 bifosfato) e quando isso acontece, outra proteina (pdk, 
que vai fazer parte do processo de ativação) vai converter o pip2 na forma 
ativda. E ativando o PIP3 (mensageiro segurandio da via) ativa outra enzima que 
é a PDK. 
A PDK ativa torna a PKB ativa. 
A ativação por fosforilação da PKB(AKT) agora torna possivel a fosforilação de 
diversos alvos relacionado ao metabolismo, glicose, carboidrato de lipideos e 
proteinas. Então essa quinase(pkb) ativa, que só está ativa por que existe 
insulina. Vai usar os alvos fosforilado. 
 
Proteína quinase B – estimula o transporte de vesículas, portando de glicose. 
Jejum prolongado: 3 meses no máximo 
 
 Diferenças entre os jejuns - variação em termo hormonal, diferentes razões 
insulina e glucagon. 
O Glucagon é um hormônio produzido pelo corpo (pelas células alfa do pâncreas) que tem 
um efeito oposto ao da insulina (produzido pelas células beta do pâncreas), ou seja, 
aumenta o açúcar no sangue 
O Glucagon acelera a glicogenólise (transformação de glicogênio em glicose) no fígado, 
aumentando a glicose no sangue. 
A insulina garante a redução dos níveis de glicose, enquanto o glucagon garante o 
aumento de glicose no organismo. 
 
 
P3- BQII 
1-Por que alanina e glutamina estãoem maiores concentrações no 
sangue que outros aminoácidos? Descreva a razão e os mecanismos 
bioquímicos. 
R: A glutamina desempenha papeis essencialmente críticos no metabolismo do 
nitrogênio, atuando como uma espécie de ponto geral de reunião dos grupos amino. 
Como se sabe a amônia é bastante tóxica para os tecidos animais e seus níveis no 
sangue precisam ser regulados. Na maioria dos animais, a maior parte da amônia livre 
presente em tecidos (devido à degradação de aminoácidos) é convertida em um 
composto não tóxico para que, posteriormente, seja transportada dos tecidos extra- 
hepáticos para o sangue e para o fígado ou rins. Para essa função, o glutamato, é 
suplantado pela glutamina. A amônia livre produzida nos tecidos combina-se com o 
glutamato, produzindo glutamina, pela ação da glutamina-sintase à custa de ATP. 
A alanina também exerce um papel importante no transporte dos grupos aminos para 
o fígado em uma forma não tóxica, por meio do ciclo da glicose-alanina. O glutamato 
pode ser convertido à glutamina como descrito anteriormente ou pode transferir seu 
grupo α-amino para o piruvato, pela ação da alanina-aminotransferase. A alanina 
assim produzida para o sangue e segue para o fígado. No citosol dos hepatócitos, a 
alanina-aminotransferase transfere o grupo amino da alanina para o α-cetoglutarato, 
formando piruvato e glutamato. Diante disso, o no glutamato pode entrar na 
mitocôndria, onde a reação catalisada pela gluatamato-desidrogenase libera NH4+ ou 
pode sofrer transaminação com o oxaloacetato para formar aspartato. (Obs: 
mecanismo semelhante a este descrito ocorre também no caso da glutamina). 
1. Por que atletas evitam a ingestão de glicose antes de maratonas, 
sendo que essa poderia ser uma boa forma de contribuir para aas 
reservas energéticas? Explique o motivo bioquímico dessa 
abstinência. 
R: Os atletas evitam a ingestão de carboidratos antes de maratonas como uma 
estratégia de economia intrínseca para os músculos. Diante disso, a reserva energética 
é mantida pelo ciclo da glicose-alanina. Músculos esqueléticos em contração vigorosa 
operam anaerobicamente, produzindo piruvato e lactato pela glicólise, assim como 
amônia pela degradação proteica. Esses produtos devem de algum modo chegar ao 
fígado, onde o piruvato e o lactato são incorporados na glicose, que volta aos 
músculos, e amônia é convertida em ureia para excreção. Este ciclo ocorre 
concomitantemente ao ciclo de Cori, ou seja, ambos realizam esta operação. Deste 
modo, o custo energético da glineogênese é assim imposto ao fígado e não ao 
músculo, e todo o ATP disponível no músculo é destinado à contração muscular.