Introdução ao Metabolismo

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A atividade celular é um processo 
altamente coordenado, por meio de sistemas 
multi-enzimáticos (vias metabólicas). 
1. Obtenção de energia química, através da 
degradação de nutrientes energeticamente 
ricos (carboidratos, lipídios e proteínas). 
2. Conversão de moléculas dos nutrientes em 
outras moléculas com características próprias 
de cada celular, incluindo monômeros 
precursores de macromoléculas celulares. 
3. Reunir e organizar monômeros precursores 
em macromoléculas de interesse (proteínas, 
ácidos nucleicos, polissacarídeos e outros 
componentes celulares). 
4. Síntese e degradação de biomoléculas 
necessárias para as funções celulares 
especializadas (lipídios de membrana – 
vesículas, e mensageiros celulares). 
O catabolismo consiste em processos 
de degradação ou hidrólise, para obtenção de 
energia química. Já o anabolismo trata-se do 
processo inverso. 
A energia química liberada na forma de 
ATP, NADH, NADPH e FADH2, no 
catabolismo, é aproveitada pelas reações de 
anabolismo. Essas moléculas são 
transportadores de energia utilizados nas vias 
metabólicas para converter precursores 
pequenos em macromoléculas celulares. 
 Os nutrientes compostos, 
principalmente, por carbonos unidos por 
ligações covalentes (compartilhamento de 
elétrons) são degradados, liberando 
moléculas de CO2 (expelidas na respiração), 
prótons e elétrons. Na forma livre, o elétron é 
um radical livre, sendo assim, não pode ficar 
sem uma molécula que o transporte. 
H+ e elétron são captados por 
coenzimas (oxidadas), reduzindo-as. 
NAD+, NADP+ e FAD  NADH, NADPH e 
FADH 
(Oxidada) (Reduzida) 
A reoxidação deve-se à transferência 
de H+ e elétron para o oxigênio, convertendo-
o em H2O. Parte da energia dessa oxidação é 
utilizada para produzir ATP, a partir de ADP e 
Pi. 
 
O ATP é uma molécula capaz de 
fornecer elétrons contidos em suas ligações e, 
dessa forma, auxilia as reações que precisam 
desses elétrons para seu metabolismo. 
ATP, GTP, UTP, CTP e TTP são todas 
moléculas capazes de carregar energia em 
suas ligações, em mesma eficiência, porém, 
específicos para enzimas (dependendo do 
sítio ativo). 
Enzimas + vitaminas, principalmente do 
complexo B. 
Ex.: NAD (nicotinamida dinucleotídeo - 
vitamina niacina), FAD (flavina dinucleotídeo - 
vitamina riboflavina), CoA (Vitamina B5 ácido 
pantotênico). 
Vitaminas do Complexo B são 
hidrossolúveis, logo, são expelidos na urina e 
no suor, quando em excesso. 
 
 
COENZIMA GRUPO TRANSPORTADO VITAMINA 
ATP Fosfato - 
TPP Aldeído Tiamina (B1) 
FAD Hidrogênio Riboflavina (B2) 
NAD Hidreto Nicotinamida (B3) 
CoA Acila Ácido pantotênico (B5) 
Piridoxal-fosfato Amino Piridoxina (B6) 
Biotina CO2 Biotina (B7) 
Tetraidrofolato Carbono Acido fólico (B9) 
Metilcobalamina Metil Cobalamina (B12) 
Catabolismo de proteínas, gorduras e 
carboidratos durante os três estágios da 
respiração celular. 
1. Oxidação de ácidos graxos, glicose e alguns 
aminoácidos com produção de acetil-CoA 
2. Oxidação dos grupos acetil do acetil-CoA, no 
ciclo do ácido cítrico, com remoção de 
elétrons 
3. Os elétrons, carreados por NADH e FADH2 
são transferidos pela cadeia de 
transportadores de elétrons, reduzindo O2 a 
H2O, resultando na produção de ATP. 
Aminoácidos, ácidos graxos e glicose 
são convertidos em acetil-CoA. No caso da 
glicose, há liberação, primeiro, de piruvato, 
que depois perde CO2. O acetil-CoA entra no 
ciclo de ácido cítrico, os elétrons oriundos do 
ciclo são captados por NADH e FADH2. Estes 
fornecem elétron para a cadeira respiratória, 
onde há produção de ATP. 
A partir associação entre a remoção de 
seu grupo fosfato terminal, reação altamente 
exergônica, e os processos que necessitam 
de energia (biossíntese, contração muscular, 
condução de estímulo nervoso, transporte 
ativo, etc). 
 
 
1. Vias convergentes: catabólicas 
ATP
VIAS 
METABÓLICAS
ADP + PI
OXIDAÇÃO 
DE 
NUTRIENTES
2. Vias divergentes: anabólicas 
3. Vias cíclicas: molécula inicial é regenerada ao 
final do ciclo 
Os sintomas iniciais são 
indeterminados, incluem cansaço, 
irritabilidade, perda de memória e de apetite, 
distúrbios do sono, desconforto abdominal e 
perda de peso. Beribéri é uma condição 
resultante de carência grave de tiamina, 
caracterizada por alterações nervosas, 
cerebrais e cardíacas. 
 
 
1) Qual o primeiro composto comum à 
degradação de proteínas, lipídeos e 
carboidratos? Acetil CoA 
2) Quais são os passos irreversíveis que 
aparecem no mapa anexo? 
3) Animais de laboratório foram submetidos a 
dietas compostas exclusivamente de 
carboidratos, lipídeos, ou proteínas, 
respectivamente. Estes três tipos de 
compostos são essenciais para a 
sobrevivência. Não havendo outras restrições 
na dieta, prever qual animal tem mais chances 
de sobreviver. Para isso, responda se é 
possível sintetizar: 
a) Glicose a partir de proteína 
b) Ácido graxo a partir de proteína 
c) Ácido graxo a partir de glicose 
d) Proteína a partir de glicose 
e) Glicose a partir de ácido graxo 
f) Proteína a partir de ácido graxo 
Mostrar as etapas percorridas nas conversões 
que forem possíveis. 
 Hipoglicemia – abaixo de 70 mg/dL; glicemia 
normal – 70 a 99 mg/dL; e hiperglicemia – 
acima de 10 mg/dL 
 Dissacarídios e polissacarídios requerem 
hidrólise, via ação enzimática, a 
monossacarídios para que possam ser 
absorvidos. 
 O estado pós-prandial é o principal estímulo 
para secreção de insulina. 
 Insulina (hipoglicemiante) e glucagon 
(hiperglicemiante). 
 Amilase salivar, amilase pancreática e 
dissacaridases são as principais enzimas. 
 Lactose = glicose + galactose; sacarose = 
glicose + frutose; e maltose = glicose + glicose 
Primeiramente, ocorre digestão 
mecânica, na boca, através de lubrificação e 
homogeneização. Depois disso, inicia a 
secreção de enzimas, de eletrólitos (HCl), 
de H+ e de bicarbonato. Posteriormente, há 
secreção de ácidos biliares e pancreáticos. 
Seguido da hidrólise de oligômeros e 
dímeros. E, por fim, o transporte específico 
do material digerido para enterócito, sangue 
ou linfa. 
Os carboidratos da dieta entram no 
trato GI como mono (glicose, frutose e 
galactose), di (sacarose e lactose) e 
polissacarídios (amido). A lactose, por 
exemplo, é um dissacarídio derivado de 
produtos láticos e é hidrolisada nos 
monossacarídios glicose e galactose pela 
lactase, para que os monômeros possam ser 
absorvidos a partir do trato GI. 
A parte inicial do intestino (duodeno) 
possui as enzimas: 
 Lactase: lactose -> glicose/galactose; 
 Sacarase: sacarose -> glicose/frutose; 
 Maltase: maltose -> glicose/glicose. 
A amilase salivar é responsável pela 
quebra do amido na boca, em um pH de 6-6,5. 
No intestino delgado, há continuidade da 
digestão química dos carboidratos, através da 
amilase pancreática (alfa amilase) e de 
dissacaridases (secretadas pelas células com 
borda em escova) – enzimas entéricas. 
O glicogênio dispõe de uma estrutura 
bem ramificada, sua hidrólise é promovida 
pelas endossacaridases e pela amilase. Os 
produtos de sua hidrólise são maltose, 
maltotriose e dextrina alfa-limite. Esses 
produtos são hidrolisados novamente por 
enzimas ligadas aos enterócitos, para formar 
glicose. 
Os dissacarídios da dieta (lactose, 
sacarose e trealose) são hidrolisados em seus 
monossacarídios constituintes por 
dissacaridases específicas ligadas às 
membranas da borda em escova do intestino 
delgado. Os domínios catalíticos dessas 
enzimas estão voltados para o lúmen do 
intestino para reagir com seus substratos 
específicos, enquanto os domínios não 
catalíticos estruturais estão ligados à 
membrana do enterócitos. 
Quanto maior a quantidade de 
dissacarídios, maior é a quantidade de 
dissacaridases indutíveis. Essa proporção, 
entretanto, não vale para a lactase não 
indutível da borda em escova,por isso o fator 
limitante da taxa de absorção da lactose é a 
sua hidrólise. 
A presença de vilosidades intestinais e 
de microvilosidades em suas células aumenta 
a capacidade de absorção. É nessas células 
intestinais que fazemos absorção dos 
carboidratos. 
Os sistemas de transporte passivos e 
ativos transportam monossacarídios através 
da membrana da borda em escova. A digestão 
resulta no aumento do número de partículas 
de monossacarídios osmoticamente ativas no 
lúmen intestinal. A água será, dessa forma, 
retirada da mucosa do trato GI e do 
compartimento vascular para o lúmen. Assim, 
o aumento da hidrólise na borda em escova 
aumenta a carga osmótica, enquanto diminui 
o transporte aumentado de monossacarídios 
através da borda em escova do enterócito. 
+ hidrólise (borda em escova) = + osmose = - 
transporte de monossacarídios (através da borda em 
escova) 
Para a maioria das oligo e 
dissacaridases, o transporte dos monômeros 
resultantes é um fator limitante. À medida que 
as concentrações de açúcares monoméricos 
(e a osmolalidade) aumentam no lúmen 
intestinal, há diminuição compensatória na 
atividade das dissacaridases da borda em 
escova. Isso controla a carga osmótica e evita 
o movimento dos fluidos. 
+ [açúcares monoméricos] = + osmolaridade = - ação 
das dissacaridases (borda em escova) 
Obs.: A celulose não é digerida, ela entra no 
cólon e é excretada. 
 Boca (amilase salivar) e intestino (amilase 
pancreática e dissacaridases) 
 
Para serem absorvidos, os 
carboidratos devem ser digeridos a 
monossacarídeos, uma vez que a maior parte 
dos carboidratos adquiridos na dieta é 
composta de dissacarídeos e carboidratos 
complexos. A glicose, a frutose e a galactose 
são os principais monossacarídios resultantes 
da digestão dos carboidratos da dieta. 
A absorção dos açúcares ocorre por 
meio de mecanismos mediados por 
transportadores específicos para substrato e 
estereoespecíficos, exibem cinética de 
saturação e podem ser especificamente 
inibidos. Além disso, todos os 
monossacarídios podem atravessar a 
membrana da borda em escova por difusão 
simples, embora esta seja extremamente 
lenta. 
A glicose e a galactose são 
transportadas, na membrana da borda em 
escova, via transportador de glicose sódio-
dependente. Essa proteína, presente na 
membrana, liga-se à glicose (ou galactose) e 
ao Na+, em locais separados, e transporta-os 
para o interior dos enterócitos. O Na+ é 
transportado a favor de seu gradiente de 
concentração, quando a concentração no 
lúmen intestinal excede a do interior da célula, 
levando junto a glicose contra seu gradiente 
de concentração (mecanismo de ligado à 
Na+/K+-ATPase). O transporte de glicose ou 
galactose é, assim, um processo ativo 
indireto. 
A frutose é transportada através da 
membrana da borda em escova via difusão 
facilitada sódio-independente, envolvendo o 
GLUT-5 presente no lado da borda em escova 
do enterócito e o GLUT 2, que transfere 
monossacarídios do interior do enterócito para 
a circulação. 
A digestão incompleta de carboidratos 
provoca sua conversão em ácidos graxos de 
cadeia curta (acetato, propionato e butirato) 
pelas bactérias do cólon. 
 Secreção de insulina. 
 Efeitos no pós-prandial e entre as refeições. 
 GLUTs (absorção). 
 
A hiperglicemia pós-prandial é o 
resultado da produção excessiva de glicose, 
associada à captação periférica reduzida 
dessa. Com isso, as células beta-pancreáticas 
atuam como “sensor de glicose”. 
O consumo alto de carboidratos resulta 
em um estado de hiperglicemia, a partir do 
qual é reconhecido pelas células beta-
pancreáticas, que são ativadas e aumentam a 
síntese e a secreção de insulina. 
+ Glicose > + ATP > Fecha canais 
A alimentação aumenta a glicose 
plasmática, o que inibe as células alfa-
pancreáticas e estimula as células beta-
pancreáticas, aumentando a secreção da 
insulina. Esta estimula fígado, músculos, 
tecido adiposo e outras células, que 
aumentam glicólise, glicogênese e 
lipogênese, enquanto músculo, tecido 
adiposo e outras células aumentam o 
transporte de glicose. Depois disso, a 
glicose plasmática diminui, ocasionando 
uma retroalimentação negativa que 
diminui a ação das beta-pancreáticas. 
Após a interação da insulina com seu 
receptor, a insulina estimula a captação de 
glicose pelos hepatócitos, quando inicia-se 
uma cascata de sinalização dentro da célula, 
essa promove o recrutamento do GLUT4, 
presente no MIC, via hidrólise de ATP. Assim, 
o GLUT4 desloca-se para a membrana e a 
glicose entra na célula através dele. 
Em suma, a insulina sinaliza no 
hepatócito a chegada a glicose (em pacientes 
DM não há esse sinal). Pacientes DM ficam 
em estado de hiperglicemia no MEC e 
hipoglicemia no MIC. 
DM1 – genética 
DM2 – adquirida 
Os Hormônios Pancreáticos, insulina e 
glucagon são considerados 
normoglicemiadores, pois regulam a taxa 
glicêmica. 
A baixa glicose plasmática 
(hipoglicemia) inibe as células beta-
pancreáticas (retroalimentação 
pancreática – baixa insulina) e estimula as 
células alfa-pancreáticas, induzindo baixa 
de insulina e síntese de glucagon, 
respectivamente. 
Isso induz a síntese de lactato, 
piruvato, de aminoácidos e de ácidos 
graxos, pelas células do músculo e do 
tecido adiposo, para serem utilizados nas 
vias de gliconeogênese e produção de 
cetonas (quebra dos ácidos graxos dos 
lipídeos, em hipoglicemia prolongada) 
pelos hepatócitos. Além disso, estes 
iniciam glicogenólise. 
Isso tudo corrobora para elevação 
da glicose plasmática e de corpos 
cetônicos para uso pelo encéfalo e pelos 
tecidos periféricos. A elevada glicose 
plasmática induz a retroalimentação 
negativa, inibindo as células alfa-
pancreáticas. 
 
Obs.: É a produção de corpos 
cetônicos, em pacientes com DM, que causa 
o hálito cetônico. 
O glicogênio é o polissacarídeo de 
reserva energética animal de rápida síntese e 
degradação. Em hipoglicemia, o glucagon 
promove a quebra do glicogênio, liberando 
glicose que sairá da célula via GLUT2. 
 A insulina não utilizada é degradada à AA, o 
mesmo ocorreria com o glucagon, no caso de 
hiperglicemia. 
 
INSULINA GLUCAGON 
 Células BETA 
 Hipoglicemiador 
Promove entrada de 
glicose nas células e 
queda da taxa 
glicêmica 
 Células ALFA 
 Hiperglicemiador 
Promove saída de 
glicose nas células e 
elevação da taxa 
glicêmica 
 
 
O pâncreas é uma glândula mista, 
endócrina e exócrina ao mesmo tempo, que 
secreta (endócrina) somatostatina (célula 
delta), glucagon e insulina, mas apenas os 
dois últimos hormônios participam do 
metabolismo dos carboidratos. Também 
produz (exócrina) enzimas digestivas e 
secreta em ductos. 
 
A porção endócrina do pâncreas é 
responsável pela produção dos 
normoglicemiadores, insulina (beta) e 
glucagon (alfa). Esses hormônios caem na 
corrente sanguínea, já as secreções caem nos 
ductos. 
Hormônio hiperglicemiador produzido 
pelas células beta-pancreáticas, promove a 
queda da taxa glicêmica, ao promover a 
entrada de glicose nas células. Pacientes DM 
com falta de insulina, administrar insulina 
de rápida ação. 
DM1 – deficiência de insulina, resultado 
da destruição das células beta-pancreáticas, 
em resposta a uma condição autoimune. 
DM2 – níveis de insulina normais, 
entretanto, há resistência à insulina por várias 
causas. 
 
GLUT 1 à GLUT 5 são transportadores 
de mesma função, mas diferenciam-se pelo 
local de atuação e pela afinidade pela glicose. 
Atualmente, já se conhece outros tipos de 
GLUT, entretanto, ainda não se sabem suas 
funções. 
GLUT 1, por exemplo, está presente na 
barreira hematocefálica, uma região que 
precisa de muita energia, logo, é o maior 
consumidor de glicose, sendo assim, tem 
muita afinidade pela glicose. Ele está presente 
em todas as células. 
O GLUT 2, por sua vez, tem uma alta 
ação, masbaixa afinidade e funcionalidade 
em glicose altamente elevadas (pós-prandial). 
Na hiperglicemia há produção de 
insulina pelas células beta-pancreáticas, 
caso o GLUT 2 presente nas células 
pancreáticas e nos hepatócitos tivesse alta 
afinidade, haveria produção continua de 
insulina, o que não seria interessante para 
manutenção do equilíbrio. Sendo assim, 
ele pode servir de sensor de insulina, uma 
vez que só tem ação quando em 
hiperglicemia. 
O GLUT 4, por sua vez, precisa ser 
recrutado para a membrana, pois ele não está 
na membrana, mas sim no MIC. Logo, todos 
os tecidos apresentam receptores de insulina, 
mas apenas o GLUT 4 é sensível-dependente 
à insulina. 
Tecido muscular e tecido adiposo 
(GLUT 4 – insulino-dependente), e tecido 
hepático (GLUT 2 – baixíssima afinidade) 
devem ser SEMPRE lembrados. 
 
 
 
Insulina liga-se ao receptor > Cascata de 
transdução de sinal (inicia o recrutamento de 
GULT 4) > Exocitose (GLUT 4 é recrutado) > 
Glicose entra na célula 
Insulina interage com seu receptor 
presente na membrana plasmática, a partir 
disso, sinaliza para a célula inserir 
transportadores GLUT 4 na membrana. O 
GLUT 4 fica na membrana de uma “bolsa” 
presente no MIC, quando é recrutado e sua 
vesícula funde-se a membrana, para que haja 
o transporte da glicose para o interior da 
célula. 
Cascata de transdução de sinal > 
proteínas que passam o sinal da insulina para 
o GLUT 4. 
GLUT 
LOCAIS DE 
EXPRESSÃO 
AFINIDADE 
GLUT 1 Todos os tecidos. Alta 
GLUT 2 
Fígado, rim, células beta 
e intestino. 
Baixa 
GLUT 3 Neurônios. Alta 
GLUT 4 Músculo e adipócitos. Média 
GLUT 5 
Jejuno, fígado, intestino 
e espermatozoides. 
Média 
AFINIDADE: 
GLUT 1 e GLUT 3 > GLUT 4 e GLUT 5 > GLUT 2 
Mulher, 25 anos, apresenta diarreia, 
doar abdominal e flatulência. A mesma refere 
uma história de 10 anos de diarreia 
intermitente e que os sintomas se agravam 
recentemente. Ela acredita que a mudança 
nos sintomas pode estar relacionada ao 
aumento da ingestão de leite nos últimos 
meses. 
1) Qual é o possível diagnóstico? 
2) Qual a etiologia da doença? 
3) Como acontece a digestão do alimento em 
questão? 
Carência de lactase > acúmulo de lactose > 
fermentação > sintomas 
Bebê de 9 meses é trazido pela mãe à 
Clínica Pediátrica. A criança apresenta 
diarreia e vômitos. Na noite anterior 
apareceram pequenas manchas 
avermelhadas na pele. A criança coça essas 
manchas, ferindo-se com as próprias unhas. A 
mãe relata que voltou a trabalhar 
recentemente e que o bebê passou a tomar 
leite de vaca há uma semana. 
1) Qual o possível diagnóstico? 
2) Qual é a etiologia da doença? 
Reação exarcebada à proteína do leite, 
ativando o sistema imune. 
Homem, 33 anos, portador de DM1, foi 
admitido no Hospital Municipal em 
decorrência de prostração dispneia e poliúria. 
Na anamnese, o médico constatou que o 
paciente não possui aderência ao uso de 
insulina exógena. 
Diabetes 1 descompensada 
a) Beta-pancreáticas (pâncreas) 
b) Hiperglicemia 
c) GLUT > músculo, adipócito e tecido hepático 
 Prostração – sentindo mal 
 Dispneia – ofegante 
 Poliúria – urina muito 
Glicólise: Oxidar a glicose e transferir 
seus elétrons para a cadeia transportadora. 
Além de produzir piruvato, a partir da glicose 
(proporção 2:1). 
1 glicose = 2 piruvato = 2 lactato = 2 ATP 
 
Fermentação: Reoxidar o NADH, para 
que ele possa ser reutilizado para produção 
de mais ATP. 
Via metabólica: Formar um produto 
final que será utilizado de substrato nas 
reações que a sucedem. 
Sob um ponto de vista metabólico, a 
glicólise não é uma via isolada; a maioria dos 
intermediários glicolíticos serve como pontos 
de ramificação para outras vias. Desse modo, 
o metabolismo da glicose intercepta o 
metabolismo das gorduras, proteínas e ácidos 
nucleicos, assim como outras vias de 
metabolismo de carboidratos. 
Durante a maturação, os eritrócitos 
perdem todas as organelas, tendo como 
consequências: 
 Núcleo – Não sintetiza DNA e RNA. 
 Ribossomo e RE – Não sintetiza ou secreta 
proteínas. 
 Mitocôndrias – Não oxida gorduras, logo, a 
glicose é a única fonte combustível. Além 
disso, são dependentes da glicólise 
anaeróbica para produção de ATP. 
A maior parte do ATP produzido é 
utilizado para manter os gradientes 
eletroquímicos e iônicos através da 
membrana. 
Seu metabolismo inteiramente 
anaeróbico é compatível com seu papel 
primário de transporte e liberação de O2. 
 O 2,3-bisfosfoglicerato é um efetor alostérico 
negativo da afinidade da Hb pelo O2, diminui 
a afinidade da hemoglobina pelo O2, 
promovendo a liberação de O2 nos tecidos 
periféricos. 
A glicose entra no eritrócito via difusão 
facilitada (GLUT 1), depois passa por uma 
série de intermediários, iniciando pela 
síntese de glicose-6-P, a custo de 1 ATP. 
Posteriormente, a glicose-6-P é convertida 
em frutose 6-P, que é convertida em frutose 
1,6-biP, também a custo de 1 ATP 
(ESTÁGIO DE INVESTIMENTO). 
Posteriormente, a frutose 1,6 bi-P é 
clivada (ESTÁGIO DE DIVISÃO) a 
Gliceraldeído-3P e Di-hidroxiacetona-P, 
esta é posteriormente convertida em 
Gliceraldeído-3P (a partir daqui, todas as 
reações ocorrem duplicadas). 
 Foram gastos 2 ATPs, para produzir 2 
Gliceraldeído-3P. 
 Alguns autores chamam de estágio de divisão, 
a etapa em quem a frutose 1,6- biP é clivada 
em gliceraldeído-3P e di-hidroxicetona-P. 
 
Glicose > Glicose 6-P > Frutose 6-P > 
Frutose 1,6 bi-P > Di-hidroxicetona + 
Gliceraldeído-3P > (2) Gliceraldeído-3P 
 
 
 
 Na fase de pagamento, cada 
Gliceraldeído-3P recebe mais um fosfato (a 
partir de Pi), gerando 1,3-bifosfoglicerato, 
por ação da Gliceraldeído 3-P 
desidrogenase (GAPDH). Esta enzima 
reduz a coenzima NAD+ a NADH. O NAD+ 
recebe elétrons e H do Gliceraldeído-3P, 
reduzindo a NADH. 
O primeiro ATP é produzido pela 
fosforilação em nível de substrato, a partir da 
transferência do fosfato de alta energia 
acilfosfato do 1,3-BPG para o ADP, 
catalisada pela fosfogliceratocinase (PGK). 
O grupo fosfato remanescente no 3-
fosfoglicerato é um éster fosfato e não tem 
energia suficiente para fosforilar o ADP, então 
uma série de reações de isomerização e 
desidratação é necessária para converter o 
fosfoéster a um fosfoenol de alta energia. 
A primeira etapa é converter 3-
fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato, reação 
catalisada pela fosfoglicerato mutase. 
O 2-fosfoglicerato sofre 
desidratação a Fosfoenolpiruvato (PEP), 
catalisada pela enolase, uma hidratase. 
O PEP é utilizado como substrato da 
piruvato cinase para fosforilar o ADP, 
gerando piruvato e o segundo ATP. Essa é 
a segunda fosforilação em nível de substrato. 
 Como é formado um PEP altamente 
energético, a partir de uma molécula com 
baixa energia? A força motriz termodinâmica 
para essas reações é derivada provavelmente 
da repulsão das cargas entre o fosfato e os 
grupamentos carboxilados do 2-fosfoglicerato, 
e a isomerização do enolpiruvato a piruvato 
seguinte à reação de fosforilação. 
As duas moléculas de piruvato 
possuem exatamente o mesmo número de 
carbonos e oxigênios que a glicose, entretanto 
há déficit de quatro hidrogênios. Isso ocorre 
porque há “perda” desses quatro hidrogênios 
na formação de 2NADH e 2H+, durante reação 
da GAPDH. 
O NAD+ consumido na reação da 
GAPDH, produzindo lactato, é regenerado 
pela lactato desidrogenase (LDH), em 
condições anaeróbicas. Essa enzima catalisa 
a redução do piruvato a lactato pelo NADH + 
H+. 
O lactato é o produto final da glicólise 
anaeróbica e sua maior parte excretada para 
o sangue é recuperada pelo fígado para ser 
usada como substrato para gliconeogênese. 
 
 
 
 
 
(2) x Gliceraldeído-3P > 1,3-bifosfoglicerato > 
3-fosfoglicerato > 2-fosfoglicerato > 
Fosfoenolpiruvato > Piruvato 
 
A via inicia com a glicose e termina com 
o piruvato. Para isso, são gastos 2ATPs e 
produzidos 4 ATPs, com saldo final de 2 
ATPs. As etapas irreversíveis são catalisadas, 
respectivamente, pelas hexoquinase (glicose -
> glicose-6-P), fosfofrutoquinase 1 (frutose 6-
P -> frutose 1,6-3bi-P) e piruvato quinase 
(fosfoenolpiruvato -> piruvato). Há, ainda, 
redução de coenzimas 2 NAD+ a 2 NADH. 
1ª etapa: fosforilação da glicose em 
duas trioses, utilizando 2 ATPs (preparatória) 
2ª etapa: utilização das trioses para 
produção de ATP e de NAH, com formação de 
piruvato (pagamento). 
 Isomerases catalisam reações de equilíbrio 
reversíveis. 
 Quinases estão relacionadas à 
fosfo/desfosforilações. 
 Mutases catalisam a transferência de 
grupamentos funcionais dentro de uma 
mesma molécula. 
 Fosfoglicerato cinase e piruvato cinase 
catalisam as reações de fosforilação em nível 
de substrato. 
 Estágio de rendimento inclui reações redox e 
fosforilação. 
 A glicose-6P é mais reativa que a glicose e a 
adição do P também prende a glicose dentro 
da célula, já que a glicose-6P não pode 
atravessar a membrana facilmente. 
Durante a ausência de oxigênio, o 
piruvato atua como aceptor de elétrons do 
NADH, garantindo a reoxidação. 
Via de oxidação anaeróbica do NADH 
formado durante a glicólise. 
Enterobactérias, em uma relação 
simbiótica com o homem, auxiliam 
significativamente na digestão e extração de 
energia dos alimentos, são fonte de biotina e 
de vitamina K, proporcionam proteção contra 
infecção por patogênios e promovem o 
peristaltismo gastrintestinal. A distribuição de 
espécies se altera em resposta ao conteúdo 
de carboidratos, gorduras e proteínas de 
nossa dieta. 
1. Mas o próton se une ao lactato no plasma? 
Não, isso só ocorreria em um pH 3,85 (pKa do 
lactato), e o do sangue é 7,4 (neutro). 
 Regulada alostericamente em três reações de 
cinases (hexoquinase – inibição por feedback 
de Glc-6P, PFK-1 – inibido por ATP, e PK – 
ativada por Fru-1,6BP). 
Hemácias utilizam glicose 
exclusivamente como substrato energético, 
não possuem mitocôndrias. Caso tivesse, 
seria contraditório, uma vez que uma de suas 
funções é transportar oxigênio e as 
mitocôndrias gastam oxigênio durante a 
fosforilação oxidativa. 
Sendo assim, hemácias utilizam a 
fermentação lática para reoxidar o NADH. 
Na fermentação, o que determina o tipo de 
fermentação (alcoólica, lática, acética, etc) é o 
conjunto enzimático presente no organismo, 
na célula, etc. 
Há duas vias para formar ATP: uma é 
na mitocôndria, utilizando oxigênio 
(fosforilação oxidativa – fosforilo ATP com a 
“ajuda” de oxigênio), e outra é por meio da via 
glicolítica (fosforilação a nível de substrato, 
quando não há O2 envolvido – produzo 4 
moléculas de ATP, com gasto de 2 ATP e 
saldo de 2 ATP, utilizando a molécula de 
glicose, no citoplasma, onde não há oxigênio). 
A mitocôndria é como uma fábrica de 
ATP via consumo de oxigênio. 
Glicose + 2 ADP + 2Pi + 2 NAD+ -> 2 
Piruvato + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH + 2H+ 
Algumas células tumorais apresentam 
aumento da glicólise anaeróbica, com 
aumento da ácido lático (efeito warburg). Isso 
deixa o pH do microambiente tumoral um 
pouco mais ácido. Utilizamos esse princípio 
hoje para tenta produzir fármacos mais 
catiônicos para ter afinidade pelo 
microambiente tumoral. 
 
 
Sempre que a glicose entra na célula, 
ela vai para a via glicolítica? Depende do 
momento e da célula. 
Neurônios: A glicose entra através do 
GLUT 3, parte é destinada à via glicolítica, 
outra parte segue a fosforilação oxidativa e a 
outra para a via das pentoses fosfato. 
Enterócitos: A glicose entra através do 
GLUT 1, por não possuírem mitocôndrias, a 
glicose segue para a via glicolítica, seguida da 
fermentação e outra parte para a via das 
pentoses. 
Hepatócito: A glicose entra através da 
GLUT 2, é utilizada pela via das pentoses, 
pela via glicolítica e pela fosforilação oxidativa 
ou para a fermentação e para a síntese de 
ácidos graxos. 
 
A PARTIR DA REGULAÇÃO DAS 
HEXOQUINASES, NÃO CAI NO FORMS 1. 
 
 
1) Qual molécula inicia a via? Glicose 
2) Qual a molécula final produzida pela via? 
Piruvato 
3) Em qual compartimento celular acontece a via 
glicolítica? Citoplasma 
4) Quais as reações irreversíveis da via? Cite o 
nome das enzimas que as catalisam. Glicose 
→ glicose 6-fosfato (enzima: hexoquinase); 
Frutose 6-fosfato → frutose 1,6-bifosfato 
(enzima: fosfofrutoquinase 1); e 2 
fosfoenolpiruvato → 2 piruvato (Enzima: 
piruvatoquinase). 
5) Quantas moléculas de ATP são consumidas 
(gastas)? 2 
6) Quantas moléculas de ATP são produzidas? 4 
7) Qual o saldo final de ATP quando 1 molécula 
de glicose é oxidada pela via glicolítica? 2 
8) Qual coenzima de oxirredução participa da via 
glicolítica? 
NAD+ 
9) Ela é oxidada ou reduzida na via? Reduzida, 
porque entrou NAD e saiu NADH.