Unidade 2 - Metabolismo-glicidios_2014

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BACHARELADO EM QUÍMICA DE ALIMENTOS 
 
BIOQUÍMICA DE ALIMENTOS 
 
METABOLISMO DE GLICÍDIOS 
 
Profª. Mírian R. G. Machado 
METABOLISMO 
METABOLISMO 
Processo de conversão do nutriente  energia 
 
 REALIZAR TRABALHO 
 SÍNTESE DE COMPOSTOS VITAIS 
 PRODUÇÃO DE CALOR 
METABOLISMO 
BIOENERGÉTICA 
Transferência e utilização  ENERGIA  sistemas biológicos 
 
METABOLISMO 
manifestações - organismo vivo - substâncias que o constituem 
reações de síntese 
anabolismo 
reações de degradação 
catabolismo 
METABOLISMO 
C
A
T
A
B
O
L
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M
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 A
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A
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A
n
a
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C
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NUTRIENTES RICOS EM 
ENERGIA 
MOLÉCULAS COMPLEXAS 
CARBOIDRATOS 
LIPÍDIOS 
PROTEÍNAS 
PROTEÍNAS 
POLISSACARÍDEOS 
LIPÍDIOS 
ÁCIDOS NUCLÉICOS 
 
 ATP 
 
 
 NADPH 
 
Produtos finais pobres em 
energia 
 Moléculas precursoras 
 CO2, H2O, NH3 Açúcar, AA, AG e bases 
nitrogenadas 
 
METABÓLITOS COMPLEXOS 
 
PRODUTOS SIMPLES 
 
DEGRADAÇÃO 
 
BIOSÍNTESE 
 
PROTEÍNAS GLICÍDIOS LIPÍDIOS 
 
 
Aminoácidos glicose glicerol+ác.graxos 
 
 glicogênio 
Aminoácidos piruvato glicerol + AG 
 
 TG (depósito) 
Polipeptídios Lactato 
Enzimas 
Hormônios Acetil-CoA corpos cetônicos 
Ciclo de Krebs 
ATP 
 
CO2 + H2O 
 ADENOSINA TRIFOSFATO – ATP 
Energia química dos NUTRIENTES 
Síntese  aeróbica ou anaeróbica 
V
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b
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s 
 
É POSSÍVEL FORMAR???? 
 
 
Glicose  proteína 
 
Acido graxo  proteína 
 
Ácido graxo  glicose 
 
Proteína  glicose 
 
Glicose  ácido graxo 
 
Proteína  ácido graxo 
 
ESTRUTURAS – CÉLULA EUCARIÓTICA 
ENZIMAS 
PRESENTES 
NO 
LISOSSOMA 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
 Composição 
– São formados por C, H, O. 
 
 
 Fórmula Geral 
 CnH2nOn 
 
 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
 
ALDOSES X CETOSES 
 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
OXIDAÇÃO  energia para processos vitais 
dos organismos 
 
A oxidação (completa)  CO2 e H2O. 
Cada grama  4 kcal, independente da fonte. 
Oposto da oxidação  FOTOSSíNTESE 
 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE 
Maltose Glicose + Glicose Cereais 
Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar 
Lactose Glicose + Galactose Leite 
 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE 
Glicogênio Reserva energética de animais e 
fungos 
Amido Reserva energética de vegetais e 
algas 
Celulose Função estrutural. Parede celular 
das células vegetais e algas 
Quitina Função estrutural. Parede celular 
de fungos e exoesqueleto de 
artrópodes 
Ácido hialurônico Função estrutural. Cimento celular 
em células animais 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
 
 CHO  digestão  absorção  GLICOSE 
 
Concentração normal  70 – 110mg.dL-1 
 
 
 Reserva  GLICOGÊNIO Fígado 10% 
 Músculo 2% 
 
Fontes de glicose sanguínea 
 CHO dieta 
 glicogênio do fígado 
 aminoácidos glicogênicos 
 glicerol (lipídios) 
 piruvato e lactato (glicogênio muscular) 
 
Fígado acúmulo de glicogênio 
 
Glicogênio ligações α1-4 e 1-6 
 
FÍGADO 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
 
 CICLOS 
 
 GLICÓLISE 
 
Oxidação da glicose ou glicogênio formando 
piruvato ou lactato 
 
 
 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
 
 CICLOS 
 
 GLICOGÊNESE 
 
Síntese de glicogênio a partir de glicose 
 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
 
 
 GLICOGENÓLISE 
 
 Desdobramento do glicogênio 
 FÍGADO  GLICOSE 
 MÚSCULO  PIRUVATO E LACTATO 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
 
 
 GLICONEOGÊNESE 
 
FORMAÇÃO DE GLICOSE /GLICOGÊNIO 
 
A PARTIR DE COMPOSTOS NÃO GLICIDICOS 
(aminoácidos, lactato, glicerol, intermediários do 
Ciclo de Krebs) 
03 carbonos 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
 
 CICLOS 
 
 VIA DAS PENTOSES (desvio hexose monofosfato, 
via do fosfogluconato) 
 
 VIA ALTERNATIVA DA OXIDAÇÃO DA 
GLICOSE COM FORMAÇÃO DE NADPH E RIBOSE 
 
 GLICOGÊNIO 
 
 
GLICOSE GLICOSE-6P 3CO2 
 
 
 FRUTOSE 1,6diP 
 
 
 TRIOSE FOSFATO GLICEROL 
 
 
FOSFOENOL PIRUVATO 
 OAA 
 Ciclo de Krebs 
PIRUVATO CITRATO 
 α-CETOGLUTARATO 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
 
GLICÓLISE 
 
Glicose +2ADP + 2Pi + 2NAD+ 2Piruvato+2ATP+2NADH+2H+ +2H2O 
 
Via catabolismo 
 
Duas fases: 
 
1) Fase preparatória 
 
2) Fase de produção de energia 
CITOPLASMA 
 
CITOPLASMA 
 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
GLICÓLISE 
FASE PREPARATÓRIA 
 ativação da glicose 
 
 gasto energético 
 
 formação de compostos com maior energia livre 
 
 Fosforilações 
 
 G6P 
 Frut 1,6 diP 
(-)ATP 
 
(-) Citrato 
 
(+) AMP 
 
(+) F2,6diP 
 
PONTO DE 
CONTROLE 
 
LIMITANTE DA 
VELOCIDADE 
 
METABOLISMO DE GLICIDIOS 
GLICÓLISE 
FASE PRODUÇÃO DE ENERGIA 
 
 Gliceraldeido 3-P  Piruvato 
 
 NADH produzido  3 ATPS (CTE)  60% de eficiência 
 
 Gliceraldeido 3-P  1,3 diP glicerato 
 
 
PRODUÇÃO DE 
 ENERGIA 
CICLO DO ÁCIDO 
CÍTRICO (KREBS) 
 
Ciclo de 
 Krebs 
 
 
GLICÓLISE 
 
GLICÓLISE 
 Etapa preliminar  liberação de energia 
 todos os tecidos 
 chave no metabolismo glicídios 
 produto final 
 glicólise aeróbica  PIRUVATO mitocôndrias e 
oxigênio 
 Glicose+ 2Pi+2NAD + 2ADP  
 2 PIRUVATO + 2ATP+ 2NADH + H2O 
 
GLICÓLISE 
GLICÓLISE ANAERÓBICA  LACTATO (eritrócitos) 
 DESVANTAGENS: 
 baixo rendimento energético 
 gasto de glicose 
 formação ácido láctico 
 acúmulo de lactato no músculo 
 diminuição do pH, reduz exercício 
Glicose+ 2Pi+2ADP 2 Lactato+2ATP+2H2O 
 
GLICÓLISE – Formação de lactato 
 
GLICÓLISE – Formação de lactato 
 
GLICÓLISE 
 
 GLICÓLISE 
 
 
 GLICÓLISE durante o jejum 
MITOCÔNDRIA 
 
INTERCONVERSÃO DE OSES 
 
Frutose e galactose 
Frut1P e Gal 1P 
 
 Fígado - Gli6P 
 
 Aldose  
 
FRUTOSEMIA 
 
 UDP-gal-Pirofosforilase 
 
 GALACTOSEMIA 
 
METABOLISMO DA FRUTOSE 
 Frutose – 15 a 20% Kcal (100g/dia) 
 fonte – sacarose, frutas, mel 
 insulina independente 
 velocidade metabólica > glicose 
 [ ] dieta  eleva lipogênese fígado (Acetil 
Coa) 
 
SACAROSE 
 
 
 glicose principal 
 
METABOLISMO DA FRUTOSE 
DISTURBIOS NO METABOLISMO 
 dietas ricas frutose 
 conversão de F1P  diOHAP e Gliceraldeído 
 falta aldolase 
 intolerancia hereditária 
 hipoglicemia severa, vômitos, icterícia, hemorragia 
 retirar sacarose/frutose dieta 
 
 
METABOLISMO DA FRUTOSE 
DISTÚRBIOS NO METABOLISMO 
 doenças genéticas 
 deficiência de frutoquinase frutosúria 
 deficiência de aldolase B 
 diminuir frutose e sacarose dieta 
 
METABOLISMO DA GALACTOSE 
ORIGEM : Lactose = glicose+galactose 
Leite e produtos lácteos 
Absorção  insulina independente 
Fosforilação  galactose - 1P 
Enzima: galactoquinase 
 
METABOLISMO DA GALACTOSE 
Galactosemia 
Galactosúria 
GALACTOSEMIA 
CLASSICA 
Lesão hepatica, 
retardo mental, 
catarata 
autossômica 
 
GLICOGÊNESE 
 Síntese de glicogênio  hexoses 
 excesso de glicose, armazenado fígado 
e músculo 
 glicogênio hepático (100g)  GLICOSE 
 glicogênio muscular (400g)  energia 
ATP 
 síntese CITOSOL 
 
 
Extremidade 
redutora 
Extremidade 
 não redutora 
ESTRUTURA 
Após refeição  aumenta 
Jejum prolongado (semanas) diminui 
 
 
GLICOGENÓLISE 
 Glicogênio  glicose (fígado) 
 lactato (músculo) 
 situações 
 real  exercício intenso, jejum 
 imaginária  stress 
 Quebra das ligações α 1-4 produto G1P 
GLICONEOGENESE 
 cérebro, hemáceas, medula renal, 
cristalino, córnea ocular, testículos, músculo 
  GLICOSE ( uso contínuo) 
 situações  jejum intenso (>18 horas) 
 compostos não são HEXOSES 
 lactato, piruvato, glicerol, alguns 
aminoácidos 
LOCAIS 
 90% FÍGADO 
 10% Rins 
 
 
GLICONEOGENESE 
 
 reações irreversíveis da GLICÓLISE 
 piruvato  oxaloacetato 
 oxaloacetato  PEP 
 frut 1,6diP  frut 6P 
 glic 6P  glicose 
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1 
 
2 
Transporte OAA 
 mitocôndria 
 
 citosol 
Passo 4 
Sitio 
regulador da 
gliconeogenese 
 REGULAÇÃO DA REAÇÃO 
 nível energético dentro da célula 
[ AMP] alta  inibe enzima 
 [ ATP ] alta  estimula 
 
 concentração de Frutose 2,6difosfato 
 inibe a enzima 
 regulador  glucagon 
 
 
GLICONEOGENESE 
SUBSTRATOS PARA REAÇÃO 
Precursores gliconeogênicos 
 GLICEROL 
TAG  Glicerol (adiposo) sangue  fígado  
glicerol-P  diOHacetona-P  GLICÓLISE 
 
 LACTATO 
Céls sem mitocôndrias  Ciclo de cori 
(hemáceas, musculo esquelético) 
 
 
GLICONEOGENESE 
 CICLO DE CORI 
SUBSTRATOS PARA REAÇÃO 
Precursores gliconeogênicos 
ALFA-CETOÁCIDOS 
Piruvato, OAA, alfa-ceto-glutarato 
 Compostos cetogênicos 
 acetil CoA 
 
 
GLICONEOGENESE 
 
GLICONEOGENESE 
GLICOGÊNICOS GLICOGÊNICOS E 
CETOGÊNICOS 
CETOGÊNICOS 
Alanina 
Asparagina 
Aspartato 
Cisteína 
Glutamato 
Glutamina 
Glicina 
Prolina 
Serina 
Tirosina 
 
Arginina 
Histidina 
Metionina 
Treonina 
valina 
Isoleucina 
Fenilalanina 
Triptofano 
 
 
Leucina 
Lisina 
 ESSENCIAIS 
 
VIA DAS PENTOSES 
 
 Rota da hexose monofosfato (RHM)/ Pentose 
fosfato ou Fosfogluconato 
 reações oxidativas irreversíveis (02) 
 conversões reversíveis açúcar –fosfato 
 ATP sem consumo ou produção direta 
 velocidade e direção variáveis 
 ocorre no citosol 
 fornece NADPH para célula 
Produz ribose-P (biossíntese de nucleotídeos) 
VIA DAS 
PENTOSES 
VIA DAS 
PENTOSES