Web 3A - Bioquímica Humana - Leiliandry Melo

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BIOQUÍMICA HUMANA
Webconferência 3 – Unidade 3
Profª. MSc. Leiliandry Melo
Metabolismo orgânico: visão geral
•Compreende as diferentes reações químicas (VIAS METABÓLICAS) pelos quais as
moléculas são transformadas nos organismos vivos:
•Atividade coordenada.
•Catalisada por enzimas.
•Objetivo: produzir energia
Metabolismo
Catabolismo e Anabolismo
XY X + Y
Enzima
Z + X ZX
Enzima
Metabólitos 
•Compreende as diferentes reações químicas (VIAS METABÓLICAS) pelos quais as
moléculas são transformadas nos organismos vivos:
•Atividade coordenada.
•Catalisada por enzimas.
•Objetivo: produzir energia
Metabolismo
XY X + Y
Enzima
Z + X ZX
Enzima
Metabólitos 
Energia
Catabolismo e Anabolismo
XY X + Y
Enzima
Z + X ZX
Enzima
Metabolismo
Catabolismo
Anabolismo
Catabolismo e Anabolismo
“Composto” “Simples”
“Simples” “Composto”
Biossíntese
XY X + Y
Enzima
Z + X ZX
Enzima
Metabolismo
Catabolismo
Anabolismo
Catabolismo e Anabolismo
“Composto” “Simples”
“Simples” “Composto”
Biossíntese
Reações
Anfibólicas
XY X + Y
Enzima
Z + X ZX
Enzima
Energia
Metabolismo
Catabolismo
Anabolismo
Reação exergônica 
ΔG <0
ATP
NADH
NADPH
FADH2
Catabolismo e Anabolismo
(mais energia) (menos energia)
XY X + Y
Enzima
Z + X ZX
Enzima
Energia
Energia
ΔG 
Metabolismo
Catabolismo
Anabolismo
Reação exergônica 
ΔG <0
Reação endergônica
ΔG>0
ATP
NADH
NADPH
FADH2
Catabolismo e Anabolismo
(mais energia)(menos energia)
ATP Adenina 
Ribose
Ligações de alta energia
ATP ADP + Pi ΔG = - 30,5 kJ/mol
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
P P P
Catabolismo e Anabolismo
Fonte: Domínio público - Adaptada (Pixabay)
Catabolismo
Nutrientes Metabólitos Acetil-CoA Oxidação 
1. Hidrólise das macromoléculas
2. Unidades básicas  acetil-CoA
3. Oxidação do acetil-CoA
1 2 3
Energia
Energia
Regulação das vias metabólicas
Catabolismo
Anabolismo
• Características de cada via:
•Apresentam reações irreversíveis (reações-chave) sentido único das reações;
•Enzimas específicas para reações-chaves;
•Reação-chave: intermediário é transformado em produto final;
•Controle de mecanismos internos e externos;
•Compartimentalização.
Fonte: Domínio público (Google)
(funções anabólicas)
(funções catabólicas)
Regulação das vias metabólicas
Epinefrina
Referências
•NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre:
Artmed, 2014.
•PINTO, W. J. Bioquímica clínica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017.
•VOET, D.; VOET, J. G. Bioquímica. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2013
Obrigada!
Leiliandry Melo
BIOQUÍMICA HUMANA
Webconferência 3 – Unidade 3
Profª. MSc. Leiliandry Melo
Metabolismo dos carboidratos
Metabolismo dos carboidratos
• Via glicolítica
• Glicogênese
• Via das pentoses fosfato • Glicogenólise
• Gleconeogênses
Estado alimentado Estado jejum
Metabolismo dos carboidratos
• Via glicolítica
• Glicogênese
• Via das pentoses fosfato • Glicogenólise
• Gleconeogênses
Estado alimentado Estado jejum
Via glicolítica
10 reações químicas
• Período pós-absortivo.
•  [glicemia]  liberação insulina.
• Citosol das células.
Via glicolítica
10 reações químicas
Fonte: docsity.com
Fosfoglicose isomerase
1,3 bifosfoglicerato
3 fosfoglicerato
2 fosfoglicerato
Fosfoenolpiruvato (PEP)
Via glicolítica
1º reação química
Fonte: docsity.com
1º
Reação irreversível
ATP
ATP
2ATP
2NADH
• Reação irreversível. 
• Hexocinases I, II, III – músculos.
• Glicocianes ou hexociase D – fígado e ilhotas 
pancreáticas.
Reação reversível
Fosfoglicose isomerase
1,3 bifosfoglicerato
3 fosfoglicerato
2 fosfoglicerato
2ATP
Fosfoenolpiruvato (PEP)
Via glicolítica
2º reação química
Fonte: docsity.com
2º
Reação irreversível
ATP
ATP
2ATP
2NADH
• Reação de isomerização.
• Reação reversível.
Reação reversível
Fosfoglicose isomerase
1,3 bifosfoglicerato
3 fosfoglicerato
2 fosfoglicerato
2ATP
Fosfoenolpiruvato (PEP)
Via glicolítica
3º reação química
Fonte: docsity.com
3º
Reação irreversível
ATP
ATP
2ATP
2NADH
• Reação irreversível.
• Fosfofrutocinase-1 (PFK1) – enzima alostérica
controlada por ATP e citrato: 
 [ATP e citrato] = inibição PFK1
 [ATP e citrato] = ativação PFK1
Reação reversível
Fosfoglicose isomerase
1,3 bifosfoglicerato
3 fosfoglicerato
2 fosfoglicerato
2ATP
Fosfoenolpiruvato (PEP)
Via glicolítica
4º reação química
Fonte: docsity.com
4º
Reação irreversível
ATP
ATP
2ATP
2NADH
• Reação reversível.
Reação reversível
Fosfoglicose isomeraseFosfoglicose isomeraseFosfoglicose isomerase
Triose fosfato
1,3 bifosfoglicerato
3 fosfoglicerato
2 fosfoglicerato
2ATP
Fosfoenolpiruvato (PEP)
Via glicolítica
5º reação química
Fonte: docsity.com
5º
Reação irreversível
ATP
ATP
2ATP
2NADH
• Reação reversível.
• Dihidroxicetona-fosfato(isomerização) 
gliceraldeído 3-fosfato = 2 gliceraldeído 3-fosfato.
Reação reversível
Fosfoglicose isomeraseFosfoglicose isomeraseFosfoglicose isomerase
Triose fosfato
1,3 bifosfoglicerato
3 fosfoglicerato
2 fosfoglicerato
2ATP
Fosfoenolpiruvato (PEP)
Via glicolítica
6º reação química
Fonte: docsity.com
6º
Reação irreversível
ATP
ATP
2ATP
2NADH
• Reação reversível.
• Formação de 2NADH (1NADH = 2,5 ATP).
Reação reversível
Fosfoglicose isomeraseFosfoglicose isomerase
1,3 bifosfoglicerato2
2
2
2
2
3 fosfoglicerato
2 fosfoglicerato
2ATP
Fosfoenolpiruvato (PEP)
Via glicolítica
7º reação química
Fonte: docsity.com
7º
Reação irreversível
ATP
ATP
2ATP
2NADH
• Reação reversível.
• Recupera-se 2 ATP investidos na 1º e 3º reação 
química.
Reação reversível
Fosfoglicose isomeraseFosfoglicose isomerase
1,3 bifosfoglicerato2
2
2
2
2
3 fosfoglicerato
2 fosfoglicerato
2ATP
Fosfoenolpiruvato (PEP)
Via glicolítica
8º reação química
Fonte: docsity.com
8º
Reação irreversível
ATP
ATP
2ATP
2NADH
• Reação reversível.
Reação reversível
Fosfoglicose isomeraseFosfoglicose isomerase
1,3 bifosfoglicerato2
2
2
2
2
3 fosfoglicerato
2 fosfoglicerato
2ATP
Fosfoenolpiruvato (PEP)
Via glicolítica
9º reação química
Fonte: docsity.com
9º
Reação irreversível
ATP
ATP
2ATP
2NADH
• Reação reversível.
• Reação de desidratação.
Reação reversível
Fosfoglicose isomeraseFosfoglicose isomerase
1,3 bifosfoglicerato2
2
2
2
2
3 fosfoglicerato
2 fosfoglicerato
2ATP
Fosfoenolpiruvato (PEP)
Via glicolítica
10º reação química
Fonte: docsity.com
10º
Reação irreversível
ATP
ATP
2ATP
2ATP
2NADH
• Reação irreversível.
• Piruvato quinase sofre inibição alostérica por 
[ATP].
• Músculo: piruvato lactato.
Reação reversível
Fosfoglicose isomeraseFosfoglicose isomerase
1,3 bifosfoglicerato2
2
2
2
2
3 fosfoglicerato
2 fosfoglicerato
Fosfoenolpiruvato (PEP)
Via glicolítica
Fonte: docsity.com
Reação irreversível
ATP
ATP
2ATP
2ATP
2NADH
• Reações irreversíveis: 1º, 3º, 10º.
• 2 NADH (6º)
4 ATPs produzidos (7º, 10º) 
– 2 ATPs gastos (1º, 3º) 
= 2 ATPs (saldo)
Reação reversível
Fosfoglicose isomeraseFosfoglicose isomerase
1,3 bifosfoglicerato2
2
2
2
2
3 fosfoglicerato
2 fosfoglicerato
Fosfoenolpiruvato (PEP)
2 fosfoglicerato
Glicogênese
• Principal forma de armazenamento de glicose.
• Estoques: fígado (100g) e músculo esquelético (300g).
1º) Formação de UDP-Glicose
2º) Formação glicogênio
Glicose
Glicogênio
Glicogênese
1º) Formação de UDP-Glicose
• Gasto de ATP
Fonte: slideplayer.com.br
Glicogênese
2º) Formação de glicogênio
• Glicogênio sintase – a partir de
uma cadeia de glicogênio pré-
existente;
Fonte: slideplayer.com.br
Cadeia de glicogênio pré-éxistente
Glicogênese
2º) Formação de glicogênio
• Glicogênio sintase – a partir de
uma cadeia de glicogênio pré-
existente;• Glicogenia – proteína iniciadora
necessária a síntese do
polissacarídeo quando não existe
reserva pré-existente de
glicogênio.
Fonte: slideplayer.com.br
Glicogenia
Glicogênese
Glicose na posição α-(1→4)
Ramificação na posição α-(1→6)
Fonte: slideplayer.com.br
Via das pentoses fosfato
Glicólise
Glicose-6-fosfato 
Via das pentoses fosfato
Fase não 
oxidativa
Fase 
oxidativa
Ribose-5-fosfato
NADPH
Piruvato
Via das pentoses fosfato
Via das pentoses fosfato
Fase 
oxidativa
• Reações irreversíveis: 2 oxidação e 1 hidrólise.
• NADPH: reações de reduções biossintéticas;
regenerando o sistema antioxidante da glutationa;
síntese de ácidos graxos, colesterol e hormônios esteroides.
Fonte: Lehninger, 2006
Via das pentoses fosfato
Via das pentoses fosfato
Fase 
oxidativa
Fonte: Lehninger, 2006
Fase não 
oxidativa
• Reações reversíveis.
• Intermediários comuns à glicólise (glicose-6-fosfato, frutose-
6-fosfato e gliceraldeído-3-fosfato) = torna possível a troca de 
açúcares. 
Vias metabólicas no estado alimentado 
e em jejum
• Via glicolítica
• Glicogênese
• Via das pentoses fosfato • Glicogenólise
• Gleconeogênses
Estado alimentado Estado jejum
Glicose
(<80mg/dL)
Glicogenólise
Glicose
(<80mg/dL)
Glicogenólise
1º) α-(1→4)
2º) ramificação α-(1→6)
Fonte: slideplayer.com.br
Glicogênio fosforilase
Desramificadora do glicogênio
Glicose
(<80mg/dL)
Glicogenólise
1º) α-(1→4)
2º) ramificação α-(1→6)
Fonte: slideplayer.com.br
Glicogênio fosforilase
Desramificadora do glicogênio
Glicose-1-fosfato 
Glicose-6-fosfato
Fosfoglicomutase
Glicose
Glicose 6-fosfatase
Glicogenólise
Glicogenoses Característica
Glicogenoses I Doença de Von Gierke é causada por deficiência na enzima glicose 6-
fosfatase
Glicogenoses II Doença de Pompe é a mais grave e muitas vezes fatal causada pela
deficiência da enzima α-glicosidase ácida.
Glicogenoses III Doença de Cori caracterizada por deficiência da enzima desramificadora do
glicogênio.
Glicogenose IIIa – causa miopatia.
Glicogenose IIIc – causa hepatopatias.
Glicogenoses V Doença de McArdle causado pela deficiência na enzima glicogênio
fosforilase dos músculos esqueléticos (miofosforilase)
• Glicogenoses resultam de alterações genéticas que refletem na tradução de 
enzimas de síntese ou degradação do glicogênio disfuncionais.
Glicose
(<80mg/dL)
Gliconeogênese
Glicogenólise Gliconeogênese
Aminoácidos
(fígado)
Gliconeogênese
• Gliconeogênese ~ glicólise (exceto
por 3 reações irreversíveis).
• Ocorre no fígado, rins e intestino.
• 3 contornos.
Fonte: ccdissertação.com
Gliconeogênese
1º contorno
Fonte: ccdissertação.com
Gliconeogênese
2º contorno
Fonte: ccdissertação.com
Gliconeogênese 3º contorno
Fonte: ccdissertação.com
Referências
• ROCHA, K. Bioquímica Humana. Telesapiens. 2019.
• NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: Artmed,
2014.
• PINTO, W. J. Bioquímica clínica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017.
• RODWELL, V. W. et al. Bioquímica ilustrada de Harper: Lange. 30. ed. Porto Alegre: Penso, 2018.
• VOET, D.; VOET, J. G. Bioquímica. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2013.