Glicólise e Glicogeonese

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Introdução:
Todos os processos que ocorrem em nosso corpo necessitam de energia, que provém do ATP. Para termos essa capacidade energética adequada necessitamos de uma alimentação equilibrada, que será a base da geração de energia para nosso corpo. As macromoléculas (aminoácidos, carboidratos, ácidos graxos e lipídios), quando ingeridas podem gerar energia devido sua quebra em nosso organismo, que dá início a produção de ATP (trifosfato de adenosina). O ATP serve como moeda energética para o funcionamento celular. A energia permite que o metabolismo e as demais atividades células possam ser feitas; dentro do metabolismo temos o catabolismo e anabolismo. 
· Metabolismo: É todos os processos que ocorrem dentro do nosso organismo, incluindo síntese e degradação de nutrientes nas células (são transformações que as moléculas passam nas células);
· Catabolismo: É a quebra de macromoléculas em moléculas menores e liberação de energia;
· Anabolismo: É a síntese de substâncias mais complexas. Moléculas simples formam moléculas mais complexas e tem gasto energético. 
Vias metabólicas é o processo que irá gerar energia para a célula, degradação e síntese de novas moléculas. 
Glicólise e Gliconeogênese:
Macromoléculas (ácidos graxos, monossacarídeos e aminoácidos), são moléculas com muitos átomos de carbono, que irão ser quebradas para formação de compostos menores. Esse processo faz com que as moléculas vão sendo oxidadas em uma via metabólica. A glicose, o principal monossacarídeo que utilizamos para gerar energia em nosso corpo é ingerido por meio da alimentação e quebrado em por meio da Glicólise, e depois será utilizado no Ciclo do ácido cítrico ou Ciclo de Krebs, onde será oxidado. A oxidação que é feita no ciclo dá origem ao CO2 que será liberado em nossa respiração por meio dos alvéolos. O ciclo também permite a síntese do ATP (Trifosfato de adenina), molécula de energia para nosso corpo, além de originar carreadores, que são coenzimas, ativados como NADH (nocotinamida adenina dinucleotídeo) e FADH2 (flavina adenina dinucleotídeo). Na Cadeia Respiratória o NADH e FADH2 doam sua energia para o funcionamento celular. Às ligações químicas de baixa energia do NADH e FADH2 possibilitam a síntese do ATP de alta energia. 
Gliconeogênese é feito quando estamos em um estado de jejum com nosso corpo, onde nosso organismo produz novas moléculas de glicose a partir de compostos não glicídicos. Essa fonte de glicose é muito importante para poder manter em funcionamento nosso organismo, visto que alguns órgãos do nosso corpo funcionam somente com a glicose. 
Glicogênio é o carboidrato que será guardado no tecido muscular e fígado. Esse glicogênio é principalmente usado quando não consumimos carboidrato, ele é liberado para corrente sanguínea, onde então irá auxiliar no trabalho das células e os processos metabolizadores, além de gerar energia para todo o corpo. Permite que a glicemia esteja estável. O glicogênio hepático (proveniente do fígado), a molécula é quebrada e gera uma glicose, onde irá gerar energia nas células.
ATP (Adenosina trifosfato):
É formado por três grupos fosfato e uma adenina ligada a uma ribose que irá formar a adenosina. Os dois últimos grupos de fosfato são os mais energéticos do ATP, quando sofrem hidrólise são quebrados liberam a molécula fosfato inorgânico (Pi), podendo ir para o meio, ou podemos ter a transferência de um grupo fosfato de uma composição para outra, dando origem ao ADP e energia livre. O ATP é a principal molécula energética usada pelas células. Ele é formado com a junção de um ADP a um fosfato Pi, que será gerado da energia das macromoléculas de monossacarídeos e lipídios. O ATP possui uma alta energia em suas ligações fosfato e permite que a célula consiga trabalhar de fato. Quando ocorre hidrólise no ATP e uma molécula de Pi é liberada, uma quantidade de energia é liberada e permite que processos bioquímicos ocorram. 
NADH e FADH2:
NAD+ e FAD+ são oxidantes, ou sejam, conseguem receber elétrons, e agem como coenzimas em reações químicas evolvendo desidrogenases (enzimas que removem hidrogênio). Muitas vezes os átomos de hidrogênio que são liberados, serão acoplados ao NAD+ e FAD+, onde irão se tornar NADH e FADH2. NAD+ pode receber apenas um átomo de hidrogênio, enquanto FAD+ pode receber dois. No seu processo doam elétrons em forma de hidrogênio. Os elétrons liberados por eles irão reagir com o oxigênio, Fosforilação Oxidativa, dando origem ao ATP. As vitaminas B3 (niacina) e B2 (riboflavina) são precursoras do NAD+ e FAD+ em nosso organismo. 
Digestão e Absorção de Carboidratos:
O processo de digestão de carboidratos se inicia na boca com a participação de enzimas chamadas de amilase (responsáveis por digerir amido, polissacarídeo de origem animal encontrado em pães, massas). A ação da amilase continua no intestino delgado; também temos a presença da sacarase e lactase, que degradam dissacarídeos de sacarose e lactose, permitindo que os monossacarídeos frutose, glicose e galactose fiquem em sua forma isolada. Glicose está presente no amido e sacarose é o principal carboidrato utilizado por nosso corpo. Os monossacarídeos são digeridos e absorvidos nas células intestinais e colocados na corrente sanguínea, onde poderá ser utilizado pelas células para produção energética. Os monossacarídeos, a glicose, carboidrato, necessita do GLUT (transportador de carboidrato na membrana). Alguns GLUTs são:
· GLUT – 3: Principal transportador de glicose no sistema nervoso central:
· GLUT – 4: Abundante no tecido adiposo, coração e músculo esquelético;
· GLUT – 2: É encontrado no fígado e permite transportar glicose para dentro das células hepáticas quando os níveis de glicose estão muito altos no sangue, e podem transportar a glicose para dentro das células quando estiver em baixos níveis, jejum. 
As células hepáticas, neurônios e eritrócitos não necessitam de insulina para transportar glicose. Células que tem o GLUT-4 (músculos e tecido adiposo) necessitam da insulina para o transportador ser capaz de receber a glicose. O pâncreas produz insulina quando a glicose no sangue se eleva, e ao ser produzida permite que as células musculares e do tecido adiposo fiquem sensíveis e recebam glicose, removendo da corrente sanguínea. O glucagon, molécula produzida pelo pâncreas também tem um funcionamento inverso da insulina, ela faz com que liberem a molécula de glicose para corrente sanguínea, quando a glicemia baixa. Essa liberação de glucagon ocorre com jejum, onde libera-se glicogênio hepático e será quebrado e formado a molécula de glicose. O cérebro necessita de um aporte de glicose constante para seu funcionamento eficiente. 
Glicólise:
A glicólise é um processo que ocorre no citoplasma celular e tem como finalidade a quebra da glicose. Ela quebra a molécula de glicose (6 carbonos) em 2 moléculas de piruvato (um composto mais simples de 3 carbonos). A glicólise tem uma sequência de 10 reações químicas (onde temos a liberação de ATP e NADH), onde o produto final é a síntese de duas moléculas de piruvato. O ATP poderá ser utilizado instantaneamente pela célula para produção de energia; já o NADH segue para a fosforilação oxidativa, onde irá aguardar o oxigênio para dar início à fosforilação. Fase de Preparação é o nome dado as cinco primeiras etapas da via metabólica, sendo que temos o gasto de duas moléculas de ATP na fosforilação da glicose e sua conversão em gliceraldeído-3-fosfato. Fase de Pagamento são as últimas cinco reações que ocorrem, onde temos a conversão oxidativa do gliceraldeído-3-fosfato em piruvato e formação de 4 ATPs e 2 NADH. 
O processo da Glicólise:
1. Ocorre a transferência de uma molécula de glicose, onde temos a glicose-6-fosfato. Essa reação será catalisada pela enzima hexocinase, que utiliza ATP para isso;
2. Ocorre uma isomerização (sem alterar o número de moléculas estruturais da cadeia). A glicose-6-fosfato é convertida em frutose-6-fosfato pela enzima fosfo-hexose-isomerase;
3. A frutose-6-fosfato recebe outro fosfato de um ATP, e é catalisada pelaenzima fosfofrutocinase-1 e origina à frutose1,6-bifosfato;
4. A frutose -bifosfato, molécula de seis carbonos é clivada em dois compostos de três carbonos pela ação da enzima aldolase. São formados então gliceraldeído -3fosfato e di-hidroxiacetona fosfato;
5. Essa reação é a transformação da di-hidroxiacetona fosfato em gliceraldeído 3-fosfato;
6. Temos a adição de mais um fosfato a molécula de gliceraldeído 3-fosfato. Temos a formação então de um NADH. Temos no final duas moléculas de 1,3-bifosfoglicerato com liberação de mais dois NADH;
7. Temos a liberação das primeiras moléculas de ATP. Uma molécula de fosfato é retirada de 1,3-bifosfoglicerato e se junta ao ADP, originando um ATP. Temos agora dois ATPs e uma 3-fosfoglicerato;
8. O grupo fosfato que estava conectado ao carbono 3 se move para o carbono 2-fosfoglicerato;
9. Temos a retirada de um OH e um H, dando origem a uma molécula de água. Formando um fosfoenolpiruvato;
10. Retirada do grupo fosfato e formação do piruvato, e com a remoção do fosfato junta-se a outro ADP dando origem a um novo ATP. No final temos quatro ATPs, duas moléculas de água e dois piruvatos.
O saldo positivo de ATPs produzidos no final é dois, embora tenhamos quatro ATPs ao final. Isso decorre de que utilizamos duas moléculas de ATP no processo inicial, então é como um pagamento. Os dois ATPs iniciais são necessários para começo da glicólise, pois caso não fossem usadas, a via metabólica não teria início. A primeira formula é o conteúdo inicial para dar início ao processo da via metabólica. A segunda formula é os produtos originados. Lembrando que na última formula temos 4ATPS, mas só temos o lucro de duas moléculas de ATP.
Os demais monossacarídeos, galactose e frutose, são convertidos no fígado, serão intermediários da glicose e são oxidados na via metabólica. A galactose será convertida em glicose-6-fosfato e a frutose é convertida em di-hidrociacetona fosfato e gliceraldeído 3-fosfato. Os produtos gerados seguem pela via metabólica. 
Destinos do Piruvato:
O piruvato pode ter três destinos dentro da célula:
1. Destino 1: Em tecido que há disponibilidade de oxigênio, a glicólise é apenas o início da oxidação da glicose. Nesses tecidos o piruvato sofre uma descarboxilação (tem perda de um carbono, onde irá formar um CO2), se tornando um Acetil – CoA. O processo de formação do Acetil – CoA ocorre na mitocôndria e envia esta nova molécula para o Ciclo de Krebs, onde irá ser oxidada por completo;
2. Destino 2: Em tecido em que não há presença de oxigênio, como exemplo o músculo contraído, o piruvato será reduzido a lactato. O processo de glicólise anaeróbica é o que ocorre nos tecidos que não possuem oxigênio na hora da produção energética. Neste processo temos a transformação do piruvato em lactato, além do NADH ser reoxidado e perder seu átomo de hidrogênio e se tornar um NAD+ novamente, podendo participar da glicólise. O rendimento desta glicólise é muito pouco, apenas dois ATPs são produzidos, se comparar a capacidade de 30 ATPs podem ser produzidos por um piruvato;
3. Destino 3: Em leveduras, que são utilizadas para fabricação de cerveja e pães, o piruvato é convertido em Etanol e CO2, no processo chamado de fermentação alcoólica. 
A glicose é extremamente importante para a funcionalidade dos nossos órgãos, como exemplo daqueles que mais necessitam temos: cérebro, eritrócitos, medula renal e testículos. O cérebro tem um consumo em media de 120g de glicose por dia. 
Quando estamos em jejum, nosso corpo necessita da glicose para poder trabalhar e poder ter força para fazer todas atividades necessárias, neste processo, caso não tenhamos ingerido a glicose por meio do carboidrato, nosso corpo tem a capacidade de produção da glicose de dois jeitos;
· Glicogenólise: É a quebra do glicogênio em glicose e liberação para corrente sanguínea – a partir do pâncreas, as células hepáticas liberam para a corrente sanguínea;
· Gliconeogênese: É o processo que forma moléculas de glicose com compostos que não são de origem de glicídios. 
Em nossa circulação sanguínea, mesmo após um jejum ou exercício físico intenso, a concentração plasmática de glicose é mantida em equilíbrio.
Gliconeogênese:
É uma via metabólica que ocorre em mamíferos, mais especificadamente no fígado, utilizando o aparato enzimático da glicólise. Depois de uma alimentação, nossos níveis plasmáticos de glicemia são aumentados, devido à ingestão de carboidratos. Com a liberação de insulina pelo pâncreas, ela incentiva os tecidos a absorverem essa glicose por todos os tecidos. Quando ocorre a queda de glicemia no sangue, após todos os tecidos absorverem a glicose, o pâncreas para de enviar insulina para o tecido e começa a distribuir o glucagon. Com o glucagon é estimulado a liberação do glicogênio hepático e destruição desta molécula para formação da glicose, voltando a manter equilibrado a glicose no sangue. Após oito horas os níveis de glicogênio já são fracos e então a via metabólica da gliconeogênese começa a atuar para liberação de glicose.
As principais moléculas que podem auxiliar na produção de glicose é: lactato, glicerol e aminoácidos. Dentro das 10 reações que ocorre na via metabólica, três pontos podem ter “contorno”, ou seja são ações que foram feitas por enzimas com potencial de reverter o trabalho que ocorreu na glicólise ou na gliconeogênese. Além destas três reações reversíveis, temos três irreversíveis, que irão necessitar de outras enzimas para novos processos ocorrerem. 
Para que novas moléculas de glicose possam ser formadas, o piruvato necessita ser convertido em fosfoenolpiruvato. Na gliconeogênese precisamos de duas reações para a conversão do piruvato neste produto, ao contrário da glicólise, que tem uma reação apenas. O piruvato deve ser transferido do citosol para a mitocôndria, pois é assim que irá encontrar as enzimas que catalisam a reação. Após estar na mitocôndria, o piruvato sofre ação do piruvato-carboxilase e será convertido em oxaloacetato, que logo será convertido em fosfoenolpiruvato pela fosfoenolpiruvato-carboxicinase. Nestas duas reações temos gasto de um fosfato de alta energia, ou seja, teremos gasto de dois fosfatos de alta energia. O terceiro contorno é a reação final da gliconeogênese, com a desfosforilação da glicose-6-fosfato e forma uma glicose. 
Com uma visão mais clara, é possível transformar as duas moléculas de piruvato em glicose novamente, porém é um processo desfavorável energeticamente para células. A célula precisa gastar mais energia para a gliconeogênese ocorrer do que a glicólise ofereceu. 
Além do piruvato, a gliconeogênese pode utilizar outros precursores para formação da glicose:
· Glicerol: O glicerol é fruto da quebra do triacilglicerol nos adipócitos e será utilizado pelo fígado para produção de glicose. Teremos o di-hidroxiacetona-fosfato, um intermediário da gliconeogênese no fígado;
· Lactato: O lactato produzido por tecido onde não há oxigênio, como músculo e eritrócitos, é levado até o fígado em um processo chamado de Ciclo de Cori. Nas células hepáticas ele é convertido em piruvato pela enzima lactato-desidrogenase. O piruvato segue o caminho da gliconeogênese;
· Aminoácidos: No fígado muitos aminoácidos são convertidos em piruvatos para a gliconeogênese. A alanina é o principal aminoácido utilizado, quando retirado seu grupo amina torna-se um piruvato; Glutamina é outro aminoácido muito usado, convertida em oxalacetato e depois em fosfoenolpiruvato. 
Temos na imagem moléculas não glicídicas precursoras da gliconeogênese hepática. 
Ciclo de Krebs e Cadeia Respiratória:
Respiração Celular é o processo que ocorre em nossas células quando estão em condições aeróbias (com oxigênio), podem oxidar combustíveis orgânicos dióxido de carbono e água, a glicólise é apenas a primeira etapa da oxidação da glicose. Nessas condições a glicose dá origem ao piruvato que é convertido em Acetil-CoA (composto central no metabolismo energético), que posteriormente é oxidado em H2O e CO2 com o consumo de oxigênio. Após esse processo, temos ainda a próximaetapa de oxidação do piruvato, que é chamado de Ciclo de Krebs ou Ciclo do Ácido Cítrico. 
O piruvato, após ser oxidado na via metabólica necessita ser levado para o interior da mitocôndria, antes que seja levado para o Ciclo de Krebs. O transporte do piruvato só é possível graças a presença de um transportador específico que consegue carregar ele. Após estar na matriz mitocondrial, o piruvato é transformado em Acetil – CoA por piruvato-desidrogenase. Essa ação ocorre devido três enzimas que fazem esse processo e ocorre na membrana interna da mitocôndria com a liberação de uma molécula de CO2 e um NADH em um processo de descarboxilação. 
O carboidrato e os lipídios, além de alguns aminoácidos podem ser convertidos em Acetil-CoA. Outros aminoácidos produzem certos compostos intermediários do Ciclo de Krebs.
Ciclo de Krebs:
O ciclo de Krebs ocorre nas mitocôndrias e tem seu início com a condensação do acetil (2 carbonos) que são provenientes do Acetil-CoA, com o oxaloacetato (4 carbonos) para formar o citrato (6 carbonos). Essa reação é catalisada pela enzima citrato-sintase e é de caráter irreversível. 
Após a formação do citrato algumas reações ocorrem e então temos a liberação de 2 CO2, 3 NADH, 1 ATP e 1 FADH2. Quando temos o fim dessa reação ocorre a formação de um novo oxaloacetato, pronto para reagir novamente com a Acetil-CoA. É um processo lógico que temos um composto com quatro carbonos, liga-se a um de dois carbonos, formando um composto de seis carbonos, que será degrado e irá um composto de quatro carbonos de novo. 
No final do Ciclo de Krebs, a oxidação de um Acetil-CoA produz 3 NADH, 1 FADH2, 1 ATP e 2CO2. O ATP é usado como energia pela célula posteriormente a sua formação; enquanto NADH e FADH2 são levados para cadeia respiratória onde irão formar novos ATPs.
Como a glicólise gera dois piruvatos, podemos ter dois ciclos de Krebs a cada via metabólica. Temos então:
· Da glicólise: Liberado 2ATPs (são 4 liberados, mas 2 foram usado para o início do processo) e 2 NADH;
· Da descarboxilação do piruvato e síntese de acetil-CoA: 2NADH (uma para cada piruvato);
· Do Ciclo de Krebs (2 voltas = cada piruvato): 2ATP (ou GTP), 6 NADH, 2FADH2;
· No total, a partir de uma glicose: 4 ATP, 10 NADH, 2FADH2.
Cadeia Respiratória:
A cadeia respiratória é basicamente a combinação de dois processos que ocorrem: cadeia transportadora de elétrons e a fosforilação oxidativa. A fosforilação ocorre devido à transferência de elétrons de NADH e FADH2 através da cadeia transportadora de elétrons. A fosforilação só corre se a força-motriz ocorrer antes, que é gerada pela cadeia transportadora de elétrons. 
Vamos recordar que o átomo de hidrogênio pode ter um próton, carga positiva, que fica no seu núcleo, além de um elétron, carga negativa, na periferia. O H+ não é o átomo completo do hidrogênio, é apenas o próton; já o (:H-) é um elétron de hidrogênio chamado de hidreto, com carga negativa. 
 
Grande parte dos elétrons movidos na cadeia transportadora de elétrons é proveniente do hidreto, (:H-), que são removidos no NADH, e ao perderem seus elétrons se tornam átomos de hidrogênio positivos e serão bombeados para fora da matriz mitocondrial. Quando os íons de hidrogênio passam para o meio exterior da matriz mitocondrial teremos uma diferença elétrica entre o espaço intermembrana e a matriz. A diferença de cargas permite que o próton de H+ entre novamente na matriz por meio de canais iônicos, e serão responsáveis por fornecer energia na síntese de ATP. 
· Processo detalhado: A cadeia transportadora de elétrons tem quatro complexos de transporte inseridos na membrana da mitocôndria. Os complexos I e II catalisam a transferência de elétrons para ubiquinona (coenzima Q), com a doação de dois elétrons diferentes: NADH (complexo I) e FADH2 (complexo II). O complexo III carrega elétrons de ubiquinona reduzida para o citocromo c, o complexo IV transfere elétrons do citocromo c para O2. Os complexos I, III e IV além de fornecerem elétrons atuam no bombeamento de H+ da matriz mitocondrial para o espaço intermembrana. 
A ATP-sintase (F0F1) é a enzima que catalisa a formação de ATP devido à junção de ADP + Pi. Quando os prótons de hidrogênio retornam para o espaço da matriz mitocondrial passam pela ATP – sintase que fica na membrana interna e fornecem a energia livre para síntese de ATP. 
Na figura podemos ver que o início da cadeia transportadora de elétrons ocorre com a transferência de elétrons para o Complexo I e Complexo II por meio de NADH e FADH2 (provenientes do Ciclo de Krebs e glicólise). Há bombeamento de H+ para o exterior da matriz mitocondrial nos Complexos I, III e IV. 
Os primeiros elétrons que chegam pelo Complexo I e II são levados para a Coenzima Q, e logo para o Complexo III transfere para o citocromo c. Do citocromo c serão levados para o Complexo IV. Com os átomos de oxigênio O (aceptor final dos elétrons) e H+ da matriz mitocondrial, possibilitam a síntese de H2O no Complexo IV. Os prótons de H+ que são trazidos para o interior da matriz mitocondrial passam pela ATP-sintase gerando energia para síntese do ATP na junção do ADP + Pi, em uma reação chamada de Fosforilação Oxidativa. 
A força próton-motriz que ocorre com a oxidação completa da glicose na glicólise aeróbica gera muitas moléculas de ATP. A razão de ATP sintetizado é cerca de 2,5 quando os elétrons entram na cadeia respiratória pelo Complexo I, e 1,5 quando entram na ubiquinona (Complexo III). O NADH rende 2,5 ATP e o FADH2 1,5 ATP. Raciocínio da geração de ATP na oxidação da glicose. 
Com o bombeamento de H+ para o interior da matriz mitocondrial torna a matriz alcalina em relação ao espaço intermembrana (ácido rico em prótons H+). O gradiente de prótons fornece a energia para a força-motriz, permitindo a síntese de ATP a partir de ADP + Pi pela ATP-sintase.
Metabolismo de Lipídios e Corpos Cetônicos:
Além da glicose, podemos produzir ATP por meio dos ácidos graxos, que são os lipídios mais abundantes em nosso organismo. Estão entocados em forma de triacilglicerol em nossos adipócitos. São formados por uma longa cadeia de carbonos, com a união de três ácidos graxos e uma molécula de glicerol, formando o triacilglicerol. A energia do nosso coração é 80% fornecida por ácidos graxos. 
Β-oxidação: é o processo de oxidação dos ácidos graxos em Acil-CoA. A Acil-CoA será oxidada no Ciclo de Krebs também e pode ser convertido em corpos cetônicos. Quebra-se as longas cadeias carbônicas dos ácidos em dois em dois, formando o Acil-CoA.
Deficiências causadas pela falta de Acil-CoA desidrogenase: Essa deficiência vem de família, em uma falha genética herdada, acaba consumindo os estoques de carboidrato muito rápido. Sua ausência em crianças pode gerar hipoglicemia, cansaço e desmaios, pois são ingeridos rapidamente pelas células, a criança ainda apresenta uma glicemia muito baixa, sendo necessária entrada de um soro intravenoso com glicose, além disso é necessário uma dieta equilibrada e exames para validação da doença e da falta da enzima. Pode levar o indivíduo a morte por hipoglicemia grave, deve ter exames, monitoramento da ureia na urina, proveniente da metabolização dos aminoácidos. Quando não ocorre a metabolização de lipídios, começa a catabolismo de aminoácidos. Se na urina tiver muitos corpos cetônicos, produzidos com a alta metabolização de ácidos graxos, eles indicam acúmulo de sangue. O tratamento dessa é uma dieta rica em carboidratos e pobre em gorduras, além de evitar exercícios físicos vigorosos. 
Quando estamos com baixa glicose no sangue, a produção de corpos cetônicos pode suprir a falta da glicose na necessidade cerebral. 
Digestão, absorção e transporte de lipídios:
Há três tipos de obtenção do lipídio para produção de energia: obtêm gordura dos tecidos especializados, adiposo, das células adipócitos, fazem toda movimentação dessa gordura; obtêm o lipídio a partir da dieta; e conseguem pegar no fígado com o excesso de carboidratos da dieta em gordura para exportar para demais tecidos. A absorção de lipídios por meioda dieta se inicia no intestino, com a ação de sais biliares e enzimas lipases que convertem a gordura em triacilglicerol e depois em glicerol e ácidos graxos livres para absorção. Quando são absorvidos são transformados novamente em triacilgliceróis e são incorporados ao quilomícrons e levada para diversos tecidos por meio da circulação sanguínea e do sistema linfático. Nos tecidos periféricos a presença de enzimas lipases permitem a conversão dos triacilgliceróis em ácidos graxos livres e glicerol, para serem absorvidos pelas células. Na célula podem ser consumidos na produção de energia (em seu formato triacilglicerol) e serem estocados como os adipócitos. 
Quando estamos em estado de jejum e a glicemia baixa, ocorre liberação do hormônio pancreático glucagon. Ira ocorrer a ativação de enzimas lipases no tecido adiposo quebrando os triacilgliceróis em ácidos graxos livres e glicerol, liberando para a corrente sanguínea onde o ácido graxo é ligado à proteína albumina. Quando ligados nesta proteína são carregados até o coração e músculo para gerarem energia. O glicerol será utilizado na gliconeogênese no fígado. 95% da energia está nos ácidos graxos e apenas 5% está no glicerol.
 Depois que estão na membrana plasmática os ácidos graxos livres chegam até o citoplasma celular, mas precisam de enzimas que degradam os ácidos, que se encontram nas mitocôndrias. Os ácidos mais comuns em nosso organismo possuem em media 16 carbonos (palmítico) ou 18 carbonos (esteárico), mas não passam pela membrana. Para sua passagem é necessário que ocorra reações no Ciclo da Carnitina (ácido graxo é convertido em Acil-CoA graxo). No processo o ácido é ligado a uma coenzima A pela reação da enzima acil-coa sintase com gasto de 1 ATP.
A Acil-CoA graxo só consegue entrar na membrana, a qual é impermeável a acil-CoA, por meio da ligação com a Carnitina, e após sua entrada volta a ser a molécula normal de Acil-CoA graxo. A Carnitina é necessária para a metabolização de ácidos graxos e produção de energia. Após dentro da matriz, pode-se dar início a β - oxidação da cadeia do ácido graxo.
Carnitina é muito usada por atletas para perda de peso mais rápida, porém não há estudos que comprovem sua eficácia para tal trabalho. Ela é produzida pelo nosso corpo, pelos aminoácidos lisina e metionina, não sendo essencial. 
Β – oxidação ou Ciclo de Lynen: é o processo de oxidação dos ácidos graxos. Muitos ácidos graxos são utilizados por diversos tecidos, como coração e músculos para produção de energia. O cérebro e as hemácias usam apenas carboidratos para produzir energia. Em cada Ciclo de Lynen teremos a produção de 1 FADH2, 1NADH, 1Acetil-CoA, 1Acil-CoA com dois átomos de carbono a menos que o ácido graxo normal. Quando o número do ácido for par, a volta do ciclo inicia-se com uma Acil-CoA com 4 carbonos. Os ácidos com número ímpares têm um mecanismo diferenciado para dar a última volta quando restam apenas 3 carbonos. 
Com o Acil-CoA dentro da célula, teremos diversas reações que são: muitas moléculas de Acetil-CoA, liberação de FADH2 e NADH. 
Exemplo: O ácido palmítico é formado por 16 carbonos. É necessário sete voltas no Ciclo de Lynen, gerando 8 Acetil-CoA, na última volta temos a produção de 2 Acetil – CoA. O resultado final será:
É evidente que o número em mols de ATPs gerados por uma molécula de ácido graxo é superior ao número gerado por uma glicose. Mesmo que o ácido tivesse apenas 6 carbonos, igual a glicose, o número de ATPs seria superior aos 32 ATPs da glicose. 
Síntese de Ácidos Graxos e Metabolismo de Corpos Cetônicos:
O Acetil-CoA é extremamente importante para os processos de produção de energia, mas além de gerar ATP pode fazer síntese de macromoléculas. A célula pode se deparar com dois cenários em relação ao Acetil-CoA:
1. Quando ingerimos muito carboidrato;
2. Quando estamos em jejum prolongado.
Ingestão Elevada de Carboidratos na Dieta:
Em dietas ricas em carboidrato teremos o processo de glicólise com muita frequência e formação do piruvato que sofrerá oxidação inicial formando muitos Acetil-CoA, que serão destinados ao Ciclo de Krebs para início da oxidação. No Ciclo o Acetil se une ao oxaloacetato formando citrato, porém quando temos um número alto de citratos neste ciclo, ele será inibido, pois as moléculas de citrato inibem o funcionamento das enzimas presentes no Ciclo de Krebs. Neste processo teremos um balanço bom de NADH e ATP nas células, que irá favorecer o processo. O excesso de citrato é enviado para o citoplasma celular, onde sofre reações e será convertido em Aceitl-CoA, dando origem aos ácidos graxos de cadeia longa. O processo citado ocorre no fígado, onde irá liberar os ácidos graxos para corrente sanguínea, pois serão absorvidos em forma de triacilglicerol pelas células adipócitos. Acetil-CoA ainda serve para produção do colesterol, molécula que pode ser produzida em nosso corpo, mas também conseguimos adquirir por meio da dieta. Os altos índices de colesterol do tipo LDL são associados às doenças cardiovasculares. 
Repare que o processo do Ciclo não ocorreu na imagem devido a alta presença de citrato, que foi enviado para o citoplasma celular, onde irá formar os ácidos graxos de cadeia longa.
Em caso de Ingestão Limitada de Nutrientes:
	Quando estamos em falta de carboidratos ou em jejum, nosso corpo libera o glucagon, hormônio responsável pela lipólise, que quebra os triacilgliceróis e os libera para corrente sanguínea em forma de ácidos graxos. O metabolismo de ácidos é acelerado pois sua presença é alta. Em células hepáticas, na mitocôndria, os ácidos graxos são transformados em Aceitl-CoA, que logo serão conjugados de 3 Aceitl-CoA em um novo composto chamado de Acetoacetato, que pode ser exportado pelo fígado e liberado na corrente sanguínea, fornecendo energia para alguns tecidos, como exemplo músculo e cérebro. O acetoacetato é muito importante para o cérebro e sua produção de energia, pois quando a glicose está em baixa, ele é liberado e usado pelo SNC como fonte energética, uma vez que não usa lipídios. Do acetoacetato temos a derivação da acetona, composto que será liberado na nossa respiração, e também há liberação da β-hidroxibutirato, que são compostos cetônicos. Cetose: é quando os compostos cetônicos ultrapassam seu limite de aproveitamento nos tecidos extra-hepáticos; sua presença é muito alta no plasma (cetonemia) e na urina (cetonuria), que leva a um quadro de cetoacidose e até a morte.
Catabolismo de Aminoácidos e Ciclo da Ureia:
Os aminoácidos são uma molécula muito versátil do nosso organismo, além da formação de proteínas e de diversos outros compostos, funcionam como transportadoras e sinalizadoras, além de auxiliarem no equilíbrio osmótico e iônico das células e também são usadas como fonte energética. A grande maioria dos aminoácidos é proveniente das proteínas da dieta, alguns também podem ser produzidos pelo nosso organismo. Os aminoácidos podem ser: essenciais (não produzimos, conseguimos por meio da dieta); e não essenciais (produzimos no corpo).
A oxidação de aminoácidos irá ocorrer quando:
· Há aminoácidos em excesso em nosso organismo para síntese de proteínas, ou seja, o restante do excesso é usado como fonte energética;
· Quando proteínas antigas estão sendo degradas e novas estão sendo sintetizadas, os aminoácidos restantes serão oxidados para produção de energia;
· Quando estamos em jejum ou o diabetes não é controlado, utilizamos uma via de proteínas celulares, uma vez que o carboidrato para ser oxidado não estará disponível. 
Desanimação: Processo que retira o grupo amina do aminoácido, permitindo que ele seja oxidado e de formação ao ATP. O grupo amina é removido em forma de amônia, após diversas reações, será convertida em ureia em uma via bioquímica que ocorre no fígado e é chamada de ciclo da ureia. A amônia é tóxica para nosso corpo e não pode ficar assim, se sua presença for diagnosticada, é necessário exames, pois ela pode levar a morte. Podemos ter até 200 mmol/L de amônia plasmática em nosso sangue. 
Ornitina Transcarbamilase: É aenzima que deve reduzir a amônia na ureia, sem seu funcionamento a amônia aumenta na via plasmática do sangue. Quando diagnosticada a falta dessa enzima é necessário fazer uso de drogas (medicamentos) que contém aminoácidos essenciais e uma dieta com baixa teor proteico, mas a melhor solução é o transplante hepático (recebimento de um fígado novo que irá sintetizar a amônia).
Apenas o esqueleto dos aminoácidos é utilizado para produção energética. 
Digestão e Absorção de Aminoácidos:
O processo de digestão de proteínas se inicia no estômago com a liberação do ácido clorídrico (HCL), que degrada as cadeias polipeptídicas das proteínas, permitindo que fiquem mais susceptíveis as próximas etapas da degradação. A liberação da pepsina no estômago quebras as ligações peptídicas e forma pequenos aminoácidos e peptídeos curtos. No intestino delgado, com a presença das enzimas tripsina, quimiotripsina e enzimas líticas, tem-se o final da degradação dos peptídeos em aminoácidos (que serão absorvidos pela mucosa intestinal e direcionado aos capilares sanguíneos, onde serão absorvidos pelas células). As proteínas, seja qual for, são completamente hidrolisadas e os aminoácidos isolados. A membrana plasmática da célula possui transportadores específicos para aminoácidos serem levados até o interior celular. 
Transaminação e Desanimação:
Transaminação: É o processo de retirada do grupo amina do aminoácido e levado para o α-cetaglutarato, que forma o glutamato. É realizado por várias enzimas chamadas de Transaminases (cada enzima possui especificidade para cada aminoácido). Depois de uma transaminase realizar a transferência do grupo amina, ela se torna uma α-cetoácido (são moléculas com presença de uma carbonila e um ácido carboxílico) correspondente ao aminoácido utilizado. As transaminases necessitam de uma coenzima da vitamina B6 (piridoxal-fosfato). Piruvato e oxaloacetato são exemplos de α-cetoácido.
 
Desanimação: Recebe o glutamato e faz uma oxidação final com a retirada total do grupo amina da cadeia. Essa reação é catalisada pela enzima glutamato-desidrogenase. A desanimação forma novamente o α-cetoglutarato, que pode ser usado novamente na transaminação com reação em aminoácidos. A desanimação do glutamato cria uma molécula de amônia (NH4+), produzida nos tecidos extra-hepáticos, transportada até o fígado e será convertida em ureia, que é principal meio de eliminação do grupo amina por meio da urina. 
Ciclo da Ureia:
Ciclo da Ureia é a conversão da amônia em ureia, que ocorre no fígado, parte no citoplasma e parte na mitocôndria da célula hepática. A amônia se liga ao bicarbonato (HCO3-), formando o carbamoil-fosfato, essa reação consome dois ATP. O carbomil-fosfato se conecta com ornitina e forma citrulina. Com a citrulina diversas reações químicas ocorrem e a liberação da ureia, e após a formação de uma nova ornitina, que irá recomeçar o processo.
As enzimas carbamoil-fosfato sintetase I e ornitina são presentes na mitocôndria das células hepáticas. Já as enzimas agininossuccinato sintetase, argininossuccinato liase e arginase são citoplasmáticas. 
Destino dos Esqueletos Carbônicos dos Aminoácidos:
Os 20 α-cetoácidos produzidos a partir da transaminação dos 20 tipos de aminoácidos podem dar origem a 6 produtos: Acetil-CoA, Oxaloacetato e outros intermediários do Ciclo de Krebs. Podem ser totalmente consumidos ou oxidados em gás carbônico ou água, além de poderem ser convertidos em macromoléculas. Os cetogênicos são o resultado dos corpos dos aminoácidos que dão origem a Acetil-CoA. Os glicogênios são as cadeias de aminoácidos que dão origem ao piruvato e ao oxaloacetato e outros intermediários do Ciclo.
 
Regulação Hormonal do Ciclo Absortivo e de Jejum:
Os processos vistos até o momento dependem do momento e de como o corpo está, alimentado ou em jejum.
Alimentado: Quando estamos no estado alimentado temos a produção de insulina, onde temos a glicose provinda da alimentação sendo absorvida pelas células na circulação sanguínea, além de ser levada ao fígado para ser estocada em forma de glicogênio. A insulina faz com que ocorra a glicólise com a glicose e forme o piruvato e logo em seguida a formação do Acetil-CoA, que será a síntese da formação de ácidos graxos (lipogênese) para serem estocados no tecido adiposo. A glicose é a principal fonte energética usada no cérebro e músculos. Os lipídios são absorvidos pelo sistema linfático e levados até fígado, logo serão ligadas as lipoproteínas (VLDL, LDL, HDL), onde serão transportadas até o tecido adiposo para serem estocadas e até os músculos para serem usadas como fonte energética. Os aminoácidos são absorvidos no intestino delgado e levados para corrente sanguínea, serão transportados até o fígado, e são utilizados principalmente como síntese proteica. A insulina é a responsável por ligar a vias da glicólise, lipogênese e glicogênese (síntese de glicogênio).
 
Estado de Jejum: Temos influência do glucagon no organismo, e ocorre mobilização dos estoques de lipídios e carboidratos. Os triacilgliceróis sofrem lipólise intensa e serão liberados na corrente sanguínea em forma de ácidos graxos de cadeia longa. Os ácidos são absorvidos pelos músculos para produção energética e pelo fígado, onde sofrerá β-oxidação (dará origem aos corpos cetônicos consumidos pelo cérebro e outros tecidos). O glicerol também liberado na corrente sanguínea serve como molécula precursora da gliconeogênese, assim como aminoácidos provindos da proteólise endógena. A glicogenólise hepática, que é a quebra do glicogênio, auxilia na gliconeogênese, na manutenção da glicemia, garantindo suporte glicémico ao cérebro. 
As vias de lipólise, da gliconeogênese e glicogenólise estão ativas, promovendo substratos que irão para células auxiliar na produção energética. 
Vídeo Paulo Jubilut:
Respiração Celular: é o que irá gerar energia em nosso organismo com a oxidação da glicose. A respiração celular tem como base a retirada da energia da glicose e enviar essa energia para o ATP, moeda energética da célula. Respiração Celular transfere energia dos alimentos para a molécula do ATP. Essa respiração tem três processos:0
Glicólise: Ocorre o citoplasma celular. É a quebra da molécula do açúcar, onde teremos dois piruvatos com a quebra da molécula de glicose. Cada piruvato terá três átomos de carbono. A coenzima NAD, derivada da vitamina B3, é responsável por captar elétrons e hidrogênios, ele recebe esses elétrons e se transforma em NADH, com energia, e depois usa essa energia na produção de ATP. O NAD é reduzido e recebe um elétron de hidrogênio. A insulina (liberada pelo pâncreas) é responsável por levar a glicose até as células e então ocorrer as reações para produção energética. A glicólise faz um investimento energético para a quebra da glicose, onde usa-se 2 moléculas de ATP. Quando é colocado duas moléculas de fosfato na glicose, ocorre uma “explosão” nessa glicose, formando os dois piruvatos e na sua quebra ela libera energia, com 4 elétrons liberados e 4 átomos de hidrogênio, onde o NAD irá pegar essas moléculas e irá ser formado 2NADH e liberação de 2H+. O piruvato ainda precisa receber mais duas moléculas Pi (fosfato), que irão ser liberada e formarão mais dois ATPS (cada piruvato), no final temos 4 ATPS, mas só contamos 2ATPS, pois tivemos gasto energético de dois ATPS no início. Não há produção de água e nem de gás carbônico na glicólise. Esta fase é anaeróbia, não usa oxigênio. Os piruvatos quando estão em uma respiração com oxigênio, irão ser oxidados por completos, mas quando estão em processos que depois não haverá oxigênio, irá ser fermentado, formando lactato e etanol. 
Vídeoaula Biodúvidas Patrick Gomes:
Gliconeogênese: Uma molécula intermediária da glicólise ou do ciclo de Krebs toma uma rota contrária e irá dar formação a uma molécula de glicose. Ocorre o inverso da respiração celular, pois teremos a formação da glicose para então termos uma nova molécula e síntese de novos ATPS. Os compostos não glicídicos (compostos que não são açucares ou carboidratos) dão origema uma molécula de glicose. Glicerol, aminoácidos e lactatos podem ser usados na via da gliconeogênese e formação da glicose. Glicerol está presente nos triglicerídeos, ácidos graxos, nos lipídios, e é usado, somente ele, na gliconeogênese. Os aminoácidos, além de sintetizar proteínas, eles são encontrados em excesso e são usados como fonte energética, onde nos processos de transaminação e desanimação ocorre a retirada do grupo amina e a cadeia estrutural restante é utilizado na produção de ATP. O lactato provem de reações fermentadas, onde ele era um piruvato e se transforma em lactato e depois são transformados novamente em lactato e são encontrados nos músculos, pois são células que não possuem mitocôndria e não tem participação do oxigênio. As moléculas usadas na gliconeogênese não geram energia, ela irá ser responsável pela construção da glicose, em uma via contrária da respiração normal. Esse processo ocorre graças ao fígado e o córtex renal, incluindo o intestino delgado. 
Ocorre sempre no citosol e tem compartilhamento de enzimas da glicólise. A enzima glicerol cinase utiliza um ATP para mudar a molécula de glicerol e forma um glicerol 3-fosfato, depois em diidroxiacetona fosfato (está na quarta reação da glicólise). O piruvato, na gliconeogênese retorna o processo feito na glicólise, para produção da glicose, com reações reversíveis (podem ser revertidas) e reações irreversíveis (que não podem ser revertidas). 
3 reações da gliconeogênese são irreversíveis, ou seja, com enzimas diferentes. As reações são no momento ocorrem nas enzimas glicose 6-fosfatase (retira o fosfato da cadeia), frutose 1,6 bifosfatase (retira o fosfato da cadeia), piruvato carboxilase e PEP carboquinase. 
O piruvato é transformado em oxaloacetato com a presença de três componentes: a enzima (piruvato carboxilase associado a uma vitamina biotina e um ATP), participação do bicarbonato, que dá um grupo carboxila. A junção da biotina com o bicarbonato permite que um grupo carboxila seja liberado e ligado ao piruvato, dando origem ao oxaloacetato (ele não consegue sair da mitocôndria, pois não há transportadores para ele; para ele sair ele precisa se transformar em um malato, onde o oxaloacetato perde elétrons para o NAD+ e se torna o NADH e vira um malato). Após o malato estar fora da mitocôndria, ele pode ser reduzido e retornar a ser um oxaloacetato. 
Temos o gasto de 2ATPS e 2GTPS no processo de descarboxilação do oxaloacetato e depois na sua fosforilação. 
Na via da glicólise: frutose 1,6 Bifosfato + água se torna frutose frutose-6-fosfato + ADP com ação da enzima fosfofrutoquinase.
Na via da gliconeogênese: frutose 1,6 bifosfato + água se torna frutose-6-fosfato + Pi com ação da enzima frutose 1,6 bifosfatase. 
Gliconeogênese: glicose-6-fosfato + água se torna glicose + Pi, ação realizada pela enzima glicose-6-fosfatase (quebra da molécula de glicose, onde há extração do fósforo). Essa etapa ocorre no retículo endoplasmático, a glicose-6-fosfatse entra pelo canal T1, o Pi sai no T2 e a glicose sai em T3. A glicose será carregada após sair do retículo pela GLUT2. 
Os principais mecanismos de regulação: 
· Regulação Alostérica;
· Modificações covalentes (fosforilação);
· Transcrição gênica;
· Regulação hormonal: onde a insulina está inibindo o processo de gliconeogênese e o glucagon está ativando o processo. 
Para emagrecer devemos promover a ação do glucagon, pois desta forma iremos fazer a gordura gerar energia, ficar em jejum é uma ideia boa.