Metabolismo de Carboidratos

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Metabolismo 
 Reações metabólicas 
O metabolismo refere-se a todas as reações químicas que ocorrem no corpo. Existem dois 
tipos de metabolismo: catabolismo e anabolismo. 
Catabolismo: reações químicas que quebram moléculas orgânicas complexas em moléculas 
mais simples. Em geral, as reações catabólicas (de decomposição) são exergônicas; elas 
produzem mais energia do que consomem, liberando a energia química armazenada nas 
moléculas orgânicas. 
Anabolismo: reações químicas que combinam moléculas simples e monômeros para a 
formação de componentes funcionais e estruturais complexos do corpo. As reações anabólicas 
são endergônicas; elas consomem mais energia do que produzem. 
A molécula que participa mais frequentemente das trocas energéticas nas células vivas é o ATP 
(trifosfato de adenosina), que acopla as reações catabólicas liberadoras de energia às reações 
anabólicas consumidoras de energia. 
 
 ATP consiste em uma molécula de adenina, uma molécula ribose e três grupos fosfato 
unidos entre si. 
 
 Metabolismo de carboidratos 
Como a glicose é a fonte preferida do corpo para a síntese de ATP, seu uso depende das 
necessidades das células do corpo, que incluem: 
 
•Produção de ATP. Nas células do corpo que necessitam de energia imediata, a glicose é 
oxidada para a produção de ATP. A glicose que não é necessária para a produção imediata 
de ATP pode entrar em várias outras vias metabólicas 
•Síntese de aminoácidos. As células do corpo podem utilizar a glicose para a formação 
de vários aminoácidos que, então, podem ser incorporados em proteínas 
•Síntese de glicogênio. Os hepatócitos e as fibras musculares podem realizar glicogênese, 
em que centenas de monômeros de glicose são combinados para a formação do 
polissacarídio glicogênio. A capacidade total de armazenamento de glicogênio é de cerca 
de 125 g no fígado e 375 g nos músculos esqueléticos 
•Síntese de triglicerídios. Quando as áreas de armazenamento de glicogênio são 
preenchidas, os hepatócitos podem transformar a glicose em glicerol e ácidos graxos, que 
podem ser utilizados para a lipogênese, a síntese de triglicerídios. Os triglicerídios são 
então depositados no tecido adiposo, que possui capacidade de armazenamento 
virtualmente ilimitada. 
 
Movimento da glicose para as células 
Antes que a glicose possa ser utilizada pelas células do corpo, ela deve primeiramente passar 
através da membrana plasmática e entrar no citosol. 
Glut: auxiliam a entrada da glicose nas céls por difusão facilitada. (alto nível de insulina: 
aumenta Glut4) 
Ao entrar na célula, a glicose se torna fosforilada. Como o GluT não consegue transportar a 
glicose fosforilada, essa reação “prende” a glicose dentro da célula. 
 
Catabolismo da glicose 
Respiração celular: oxidação da glicose para produção de ATP 
 Glicólise: Um conjunto de reações em que uma molécula de glicose é oxidada e são 
produzidas duas moléculas de ácido pirúvico. As reações também produzem duas 
moléculas de ATP e duas moléculas contendo energia NADH + H+. 
 Formação da cetilcoenzima A: É a fase de transição que prepara o ácido pirúvico para 
a entrada no ciclo de Krebs. Essa fase também produz a molécula contendo energia 
NADH + H+ e dióxido de carbono (CO2). 
 Reações do ciclo de Krebs: Essas reações oxidam a acetilcoenzima A e produzem CO2, 
ATP, NADH + H+ e FADH2. 
 Reações da cadeia transportadora de elétrons: Essas reações oxidam NADH + H+ e 
FADH2 e transferem seus elétrons através de uma série de carreadores de elétrons. 
Como a glicólise não requer oxigênio, ela pode ocorrer tanto em condições aeróbicas (com 
oxigênio) quanto anaeróbicas (sem oxigênio). Ao contrário, as reações do ciclo de Krebs e da 
cadeia transportadora de elétrons requerem oxigênio e são chamadas coletivamente 
de respiração aeróbica. Se o oxigênio não estiver disponível ou se a sua concentração for 
baixa, o ácido pirúvico é convertido em um substrato chamado ácido láctico e os passos 
seguintes da respiração celular não ocorrem. Quando a glicólise ocorre em condições 
anaeróbicas, ela é chamada de glicólise anaeróbica. 
Condições anaeróbias: Glicolise -> Ac pirúvico -> Ac lático 
Condições aeróbias: Glicolise -> ac pirúvico -> acetilcoA -> ciclo de Krebs 
OBS: um total de 30 ou 32 moléculas de ATP são geradas a partir de cada molécula de glicose 
catabolizada durante a respiração celular. 
 
Anabolismo da glicose 
Embora a maior parte da glicose no corpo seja catabolizada para a geração de ATP, ela pode 
participar ou ser formada por diversas reações anabólicas. 
 Glicogênese: Se a glicose não for necessária imediatamente para a produção de ATP, 
ela se combina com muitas outras moléculas de glicose formando glicogênio. Durante 
a glicogênese, a glicose é primeiro fosforilada em glicose 6-fosfato pela hexoquinase. A 
glicose 6-fosfato é convertida em glicose 1-fosfato e, então, em glicose uridina 
difosfato e, finalmente, em glicogênio. 
Insulina -> estimula glicogênese 
 Glicogenólise: Quando as atividades corporais requerem ATP, o glicogênio armazenado 
nos hepatócitos é convertido em glicose e liberado para a corrente sanguínea para ser 
transportada para as células, onde ela será catabolizada pelos processos de respiração 
celular. 
 Gliconeogênese: O processo pelo qual a glicose é formada a partir dessas fontes 
(aminoácidos, acido láctico e glicerol) que não são carboidratos. A gliconeogênese é 
estimulada pelo cortisol, o principal hormônio glicocorticoide do córtex da glândula 
suprarrenal, e pelo glucagon formado pelo pâncreas. 
 
 Metabolismo de lipídios 
As lipoproteínas de alta densidade (HDL): removem o excesso de colesterol das células do 
corpo e do sangue e transportam o colesterol para o fígado para que seja eliminado. Como a 
HDL evita o acúmulo de colesterol no sangue, um alto nível de HDL está associado a menor 
risco de doença da artéria coronária. Por esse motivo, o colesterol HDL é conhecido como o 
“bom” colesterol. 
As lipoproteínas de baixa densidade, quando presente em quantidades excessivas, também 
deposita colesterol dentro e ao redor das fibras musculares lisas das artérias, formando placas 
gordurosas que aumentam o risco de doença da artéria coronária . Por esse motivo, o 
colesterol contido na LDL, chamado de colesterol LDL, é conhecido como o “mau”colesterol. 
Como algumas pessoas possuem poucos receptores de LDL, suas células removem a LDL do 
sangue com menos eficiência e, como resultado, seus níveis plasmáticos de LDL são 
anormalmente altos e elas estão mais propensas a desenvolverem placas gordurosas. A 
ingestão de uma dieta com grande quantidade de gordura aumenta a produção de VLDL, que 
aumenta o nível de LDL e aumenta a formação das placas gordurosas. 
 
Entre as terapias utilizadas para a redução dos níveis sanguíneos de colesterol estão o 
exercício, a dieta e os medicamentos. A atividade física regular em níveis aeróbicos ou 
próximos aos aeróbicos aumentam o nível de HDL. As mudanças dietéticas têm como objetivo 
a redução da ingestão de gordura total, gorduras saturadas e colesterol. 
 
Catabolismo dos lipídios (Lipólise) 
Para que músculos, fígado e tecido adiposo possam oxidar os ácidos graxos derivados dos 
triglicerídios para a produção de ATP, eles devem primeiro ser separados em glicerol e ácidos 
graxos, um processo chamado de lipólise. A lipólise é catalisada por enzimas chamadas 
de lipases. 
Anabolismo dos lipídios (Lipogênese) 
Os hepatócitos e os adipócitos conseguem sintetizar lipídios a partir da glicose ou de 
aminoácidos por intermédio da lipogênese, que é estimulada pela insulina. A lipogênese 
ocorre quando os indivíduos consomem mais calorias do que o necessário para a satisfação de 
suas necessidades de ATP. Excesso de carboidratos, proteínas e gorduras dietéticos têm todos 
o mesmo destino – eles são convertidos em triglicerídios. 
 
 Metabolismo das proteínas 
Durantea digestão, as proteínas são clivadas em aminoácidos. Ao contrário dos carboidratos e 
dos triglicerídios, que são armazenados, as proteínas não são estocadas para uso futuro. Em 
vez disso, os aminoácidos são oxidados para a produção de ATP ou utilizados para a síntese de 
novas proteínas para crescimento e reparo do corpo. O excesso de aminoácidos da dieta não é 
excretado na urina ou nas fezes e sim convertido em glicose (gliconeogênese) ou em 
triglicerídios (lipogênese). 
 
Catabolismo de proteínas 
Antes que os aminoácidos possam ser oxidados, eles devem ser convertidos em moléculas que 
sejam parte do ciclo de Krebs ou que possam entrar no ciclo de Krebs, como a acetil CoA. 
Antes que os aminoácidos possam entrar no ciclo de Krebs, seu grupo amino (NH2) deve ser 
removido – um processo chamado de desaminação. A desaminação ocorre nos hepatócitos e 
produz amônia (NH3). As células do fígado convertem então a amônia, que é altamente tóxica, 
em ureia, uma substância relativamente inofensiva que é secretada na urina. 
Anabolismo de proteínas 
O anabolismo de proteínas, a formação de ligações peptídicas entre aminoácidos para a 
produção de novas proteínas, é realizado nos ribossomos de quase todas as células do corpo e 
é direcionado pelo DNA e pelo RNA das células. 
Como as proteínas são um componente essencial da maior parte das estruturas celulares, a 
ingestão adequada de proteínas é especialmente importante durante os anos de crescimento, 
durante a gestação e quando um tecido for danificado por doença ou lesão. Uma vez que o 
consumo dietético de proteína seja adequado, a ingestão de mais proteínas não aumentará a 
massa muscular ou óssea; apenas um programa regular de atividade muscular de força e de 
levantamento de peso alcança esse objetivo. 
Entre os 20 aminoácidos no corpo humano, 10 são aminoácidos essenciais: eles devem estar 
presentes na dieta porque não conseguem ser sintetizados em quantidades adequadas pelo 
corpo. É essencial incluí-los na dieta. Os seres humanos são incapazes de sintetizar oito 
aminoácidos (isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina) e 
sintetizam outros dois (arginina e histidina) em quantidades inadequadas, especialmente na 
infância. 
Uma proteína completa contém quantidades suficientes de todos os aminoácidos essenciais. 
Carne de vaca, peixe, aves, ovos e leite são exemplos de alimentos que contêm proteínas 
completas. Uma proteína incompleta não contém todos os aminoácidos essenciais. Exemplos 
de proteínas incompletas são os vegetais verdes folhosos, as leguminosas (feijão e ervilha) e os 
grãos. Os aminoácidos não essenciais podem ser sintetizados pelas células do corpo. Eles são 
formados por transaminação, a transferência de um grupo amino de um aminoácido para o 
ácido pirúvico ou para um ácido no ciclo de Krebs. Uma vez que os aminoácidos essenciais e 
não essenciais adequados estejam presentes nas células, a síntese proteica ocorre 
rapidamente.