AULA - MET

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METABOLISMO 
DOS CARBOIDRATOS
UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO
Nutrição – Bioquímica Metabólica 
Profª Vanessa Averof Almeida
METABOLISMO DOS 
CARBOIDRATOS 
Objetivo: Introdução ao metabolismo dos 
carboidratos no organismo e respiração 
celular 
→Conhecimento: Reações da primeira etapa 
do metabolismo dos CHOs;
→Habilidade: Entender o as reações 
químicas que ocorrem na glicólise;
→Atitude: Atenção e comprometimento.
Profa. Vanessa Averof Almeida
averof@uni9.pro.br
@nutriaverof
Metabolismo de carboidratos
→ respiração celular
Ocorre em 3 estágios:
1. GLICÓLISE;
2. CICLO DE KREBS;
3. CADEIA DE TRANSPORTE DE 
ELÉTRONS → FOSFORILAÇÃO 
OXIDATIVA.
Glicólise
 Primeira rota do metabolismo dos 
carboidratos;
 Ocorre o início da quebra da glicose;
 Ocorre no citosol da célula → parte 
líquida do citoplasma, sendo 
chamada, também, de matriz 
citoplasmática ou hialoplasma;
 Definição: via enzimática de 
transferência de energia na GLICOSE 
para outros compostos energéticos.
Célula animal 
eucarionte
Glicólise: glyky- doce; lise- quebra;
 Ocorre em todas as células 
Glicólise
Glicólise: Objetivo
 É um processo importante para as células, pois produz ATP e outros produtos 
como NADH e Piruvato, que podem ser usados para produzir mais ATP.
GLICOSE
PIRUVATO
(ácido pirúvico)
Objetivo
 Primeiro processo de utilização energética da glicose:
→ Realizada em 10 etapas sucessivas, com diversas enzimas nos processos;
→Mas tudo começa com a entrada da glicose na célula!!!
Insulina - Mundo Educação
 A glicose atravessa a 
membrana celular com 
ajuda de transportadores 
de membrana 
específicos;
 A insulina atua sobre 
uma proteína 
transportadora, 
denominada GLUT 4, que, 
sob a ação desse 
hormônio, aumenta sua 
capacidade de 
transportar glicose. https://www.youtube.com/watch?v=vAUbt17h6Co&list=PLLc
A2I5B3SEOfBtUiiaki3sOjhJHylnEu&index=33
https://www.youtube.com/watch?v=vAUbt17h6Co&list=PLLcA2I5B3SEOfBtUiiaki3sOjhJHylnEu&index=33
https://www.youtube.com/watch?v=vAUbt17h6Co&list=PLLcA2I5B3SEOfBtUiiaki3sOjhJHylnEu&index=33
https://www.youtube.com/watch?v=vAUbt17h6Co&list=PLLcA2I5B3SEOfBtUiiaki3sOjhJHylnEu&index=33
TRANSPORTE DE GLICOSE
INSULINA
GLUT-4
GLICOSE
NAD (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo) nada mais é 
do que um transportador de elétrons e H, podendo ser:
• NAD+ (forma oxidada – pronta para carregar elétrons);
• NADH (forma reduzida – carregada de elétrons para 
transformá-los em energia na última etapa do 
metabolismo – Cadeia Transportadora de Elétrons).
Mas o que é esse NAD+????
Nós produzimos NAD a 
partir de vitaminas do 
Complexo B3 - Niacina
 É o produto final da glicólise
 Possui 3 carbonos na sua 
estrutura química.
 Participa de outras vias 
metabólicas.
✓ CICLO DE KREBS;
✓ CADEIA DE 
TRANSPORTE DE 
ELÉTRONS →
FOSFORILAÇÃO 
OXIDATIVA.
✓ Fermentação 
alcoólica
✓ Fermentação 
láctica no músculo, 
eritrócitos e outras 
células
Condições 
Anaeróbicas
Condições 
Anaeróbicas
Mas quem é o Piruvato ?
Etapas da Glicólise
São 10 etapas divididas em 3 fases:
1. Investimento: necessário gastar energia para conseguir produzir ATP; 
2. Clivagem: divisão em duas rotas paralelas;
3. Produção: síntese (produção) de ATP.
Glicólise e 
suas fases: INVESTIMENTO
CLIVAGEM
PRODUÇÃO
1ª reação → Enzima Hexoquinase
O grupo Fosfato (P) liga-se à glicose no Carbono de nº 6, para impedir a saída dessa molécula 
pela membrana → Glicose entrou na célula, Fosfato nela!!!
Gasta 1 ATP.
Fase de 
Investimento
GLICOSE GLICOSE 6-FOSFATO
2ª reação → Enzima Isomerase
• A Glicose 6-fosfato é convertida em Frutose 6-fosfato, sendo isômeras; 
• Essa mudança de estrutura ocorre para deixar a molécula mais simétrica → isso facilitará 
as próximas etapas (quando ocorrer a divisão da rota).
GLICOSE 6-FOSFATO FRUTOSE 6-FOSFATO
3ª reação → Enzima Fosfofrutoquinase-1
A fosfotrutoquinase é uma importante enzima regulatória dessa via;
Pode ser inibida por excesso de ATP e diminuição de pH → isso garante que a célula
não produza mais ATP do que é necessário;
Gasto de mais 1 ATP.
FRUTOSE 6-FOSFATO FRUTOSE 1,6-BIFOSFATO
4ª reação → Enzima Aldolase
• Como agora tem 2 fosfatos, a molécula está mais simétrica e divide-se ao meio → a 
Frutose 1,6 bifosfato é partida ao meio, formando o DHAP e o G3P.
• Entra na fase da CLIVAGEM (divisão da rota).
DHAP
G3P
FRUTOSE 1,6-BIFOSFATO DIHIDROXIACETONA 
FOSFATO
GLICERALDEÍDO 
3-FOSFATO
Fase da 
Clivagem
5ª reação → Enzima Triose fosfato isomerase
 O DHAP e o G3P foram formados, porém a rota só segue na forma de G3P, portanto 
há necessidade de mudança do DHAP para G3P por outra enzima do grupo 
isomerase (triose fosfato isomerase);
 Muda apenas a posição dos elementos químicos dentro da molécula.
Fase da 
Clivagem
DHAP G3P
Vamos ver o que aconteceu até 
agora...
A Glicose foi quebrada até chegar na 
forma de Gliceraldeído 3-fosfato 
(G3P) e Diidroxiacetona fosfato 
(DHAP);
Ocorreu ativação de metabolismo 
para a produção de energia, com 
investimento de 2 ATPs no começo 
da glicólise;
Portanto, gastaram-se 2 ATPs.
INVESTIMENTO
CLIVAGEM
Na fase da Clivagem a rota foi 
dividida em duas, para que tudo 
aconteça em dobro, na fase de 
produção em diante;
As rotas seguem na forma de 
Gliceraldeído 3-fosfato (G3P).
6ª reação → Enzima Gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase
• Tudo acontece em dobro a partir de agora (ou seja, do G3P em diante é 
tudo duplicado);
• O G3P, devido a uma saída de H pela enzima do grupo 
desidrogenase e adição de Fosfato inorgânico (Pi) se transforma 
em 1,3 bifosfoglicerato;
• Produção de 1 NADH (carregador de elétrons e H → vai virar energia!)
Fase da 
Produção
Em dobro!!!!
G3P FOSFATO 
INORGÂNICO
1,3-BIFOSFOGLICERATO
7ª reação → Enzima Fosfoglicerato quinase
• Primeira formação de ATP (lembrando que é em dobro);
• O fosfato introduzido na reação anterior se une a um ADP que entrou na reação, 
gerando um ATP.
1,3-BIFOSFOGLICERATO
3-FOSFOGLICERATO
8ª reação → Enzima Fosfoglicerato mutase
 Reação com mudança na posição do Fosfato na molécula, para facilitar as 
ligações posteriores → grupo Fosfato passou do Carbono 3 para o Carbono 2;
 Essa e a próxima reação são preparações para facilitar a saída do fosfato na 
produção do próximo ATP.
3-FOSFOGLICERATO 2-FOSFOGLICERATO
9ª reação → Enzima Enolase
• Retirada (saída) de uma molécula de água → isso deixará a molécula mais instável 
e facilitará a saída do fosfato da molécula na próxima reação.
2-FOSFOGLICERATO FOSFOENOLPIRUVATO
10ª reação → Enzima Piruvato quinase
• Formação de mais 1 ATP (em dobro) mediante a transferência do grupo fosfato para 
o ADP;
• Produção da molécula final da glicólise: PIRUVATO (em dobro também).
FOSFOENOLPIRUVATO PIRUVATO
Assim, a fase de Produção...
 Consiste na transformação do G3P para a formação de Piruvato→ em dobro;
 Ocorre síntese de ATP e formação de NADH para carregar elétrons, durante as 
etapas desta fase;
 Tudo aconteceu em dobro!
 Ou seja:
→Foram produzidos 2 ATPs por cada G3P → na verdade, foram produzidos 4 ATPs.
→Foi formado 1 NADH por cada G3P → na verdade, foram formados 2 NADHs
Balanço Final da Glicólise
Fase de investimento foram usados 2 ATPs→ (–) 2 ATPs
Lucro Bruto da fase de produção → (+) 4 ATPs (2 rotas do G3P)
(+) 2 NADHs
Lucro Líquido → 4 ATPs – 2 ATPs = 2 ATPs e 2 NADHs 
Ou seja, até aqui, para cada 
molécula de glicose, ganham-se 
2 ATPs + 2 NADHs
Portanto...
INVESTIMENTO
CLIVAGEM
PRODUÇÃO
Funções:
• Produção de ATPs para os processos 
celulares;
• Produção de NADH para 
transferência de elétrons.
São 10 etapas divididas em 3 fases:
1. Investimento: necessário gastar 
energia para conseguir produzir 
ATP; 
2. Clivagem: divisão em duas rotas 
paralelas;
3. Produção: síntese (produção) de 
ATP.
Glicólise:
Fase preparatória/
Investimento
✔ Fosforilação da glicose
e sua conversão em
gliceraldeído 3-fosfato;
✔ Gasto de 2 ATPs.
Glicólise:
Fase de 
pagamento/
recebimento✔ Síntese de 4 ATPs;
✔ Redução de 2 NADH;
✔Produz piruvato.
Etapas da Glicólise
1ª reação – Enzima Hexoquinase
O grupo Fosfato (P) tem carga negativa e, ao se ligar à glicose no 
Carbono 6, impede a saída dessa molécula pela membrana → o 
Fosfato ligado à Glicose é uma forma de retê-la na célula!
Gasta 1 ATP.
Toda enzima QUINASE 
transfere P (grupo 
fosfato)
Fase de 
Investimento
Glicose Glicose 6-fosfato
GLICÓLISE
1º Fase: preparatória (investimento de energia)
Irreversível 
 A fase preparatória prepara a glicose (molécula de 6 carbono) para ser divida em duas moléculas 
gliceraldeído 3-fosfato e dihidroxiacetona fosfato (moléculas com 3 carbonos)
Glicose Glicose 6-fosfato Frutose 6-fosfato
GLICÓLISE
1º Fase: preparatória (investimento de energia)
Irreversível 
 A fase preparatória prepara a glicose (molécula de 6 carbono) para ser divida em duas moléculas 
gliceraldeído 3-fosfato e dihidroxiacetona fosfato (moléculas com 3 carbonos)
Glicose Glicose 6-fosfato Frutose 6-fosfato Frutose 1,6-
bifosfato
Di-hidroxiacetona
fosfato (DHAP)
Gliceraldeído 3-
fosfato (G3P)
GLICÓLISE
1º Fase: preparatória (investimento de energia)
Irreversível 
 A fase preparatória prepara a glicose (molécula de 6 carbono) para ser divida em duas moléculas 
gliceraldeído 3-fosfato e dihidroxiacetona fosfato (moléculas com 3 carbonos)
Glicose Glicose 6-fosfato Frutose 6-fosfato Frutose 1,6-
bifosfato
Di-hidroxiacetona
fosfato (DHAP)
Gliceraldeído 3-
fosfato (G3P)
Irreversível 
GLICÓLISE
1º Fase: preparatória (investimento de energia)
Irreversível 
 A fase preparatória prepara a glicose (molécula de 6 carbono) para ser divida em duas moléculas 
gliceraldeído 3-fosfato e dihidroxiacetona fosfato (moléculas com 3 carbonos)
Glicose Glicose 6-fosfato Frutose 6-fosfato Frutose 1,6-
bifosfato
Di-hidroxiacetona
fosfato (DHAP)
Gliceraldeído 3-
fosfato (G3P)
Irreversível 
GLICÓLISE
2º Fase: Clivagem (divisão)
 A fase clivagem O DHAP e o G3P foram formados, porém a rota só segue na forma de G3P, portanto há 
necessidade de mudança do DHAP para G3P por outra enzima do grupo isomerase (triose fosfato 
isomerase);
Di-hidroxiacetona
fosfato (DHAP)
Gliceraldeído 3-fosfato 
(G3P)
Gliceraldeído 3-fosfato 
(G3P)
Frutose 1,6-bifosfato
Fase da 
Clivagem
GLICÓLISE - RECAPTULANDO
 AS 5 PRIMEIRAS ETAPAS CONVERTEM UMA GLICOSE COM 6 CARBONOS 
EM 2 MOLÉCULAS COM 3 CARBONOS, GLICERALDEÍDO-3-FOSFATO
1 2 3 4 5 6
1 2 3
1 2 3
Ocorreu o 
Consumo de 1 
ATP
Houve o 
Consumo de 2 
ATP
GLICÓLISE
3º Fase: pagamento (rendimento de energia)
Gliceraldeído 3-
fosfato (G3P)
1,3- Bifosfoglicerato
3- Fosfoglicerato2- FosfogliceratoFosfoenolpiruvatoPiruvato
 A fase pagamento transforma a gliceraldeído 3-fosfato em piruvato, liberando 2 ATP e 1 NADH para cada 
molécula de gliceraldeído-3-fosfato 
GLICÓLISE
3º Fase: pagamento (rendimento de energia)
Gliceraldeído 3-
fosfato (G3P)
1,3- Bifosfoglicerato
3- Fosfoglicerato2- FosfogliceratoFosfoenolpiruvatoPiruvato
 A fase pagamento transforma a gliceraldeído 3-fosfato em piruvato, liberando 2 ATP e 1 NADH para cada 
molécula de gliceraldeído-3-fosfato 
Irreversível 
GLICÓLISE
3º Fase: pagamento (rendimento de energia)
Gliceraldeído 3-
fosfato (G3P)
1,3- Bifosfoglicerato
3- Fosfoglicerato2- FosfogliceratoFosfoenolpiruvatoPiruvato
 A fase pagamento transforma a gliceraldeído 3-fosfato em piruvato, liberando 2 ATP e 1 NADH para cada 
molécula de gliceraldeído-3-fosfato 
Irreversível 
GLICÓLISE
3º Fase: pagamento (rendimento de energia)
Gliceraldeído 3-
fosfato (G3P)
1,3- Bifosfoglicerato
3- Fosfoglicerato2- FosfogliceratoFosfoenolpiruvatoPiruvato
 A fase pagamento transforma a gliceraldeído 3-fosfato em piruvato, liberando 2 ATP e 1 NADH para cada 
molécula de gliceraldeído-3-fosfato 
Irreversível 
GLICÓLISE
3º Fase: pagamento (rendimento de energia)
Gliceraldeído 3-
fosfato (G3P)
1,3- Bifosfoglicerato
3- Fosfoglicerato2- FosfogliceratoFosfoenolpiruvatoPiruvato
 A fase pagamento transforma a gliceraldeído 3-fosfato em piruvato, liberando 2 ATP e 1 NADH para cada 
molécula de gliceraldeído-3-fosfato 
Vamos recapitular a glicólise?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
6 8 9 10
INVESTIMENTO CLIVAGEM PRODUÇÃO
Foram produzidos 4 ATPS - 2 ATPS (INVESTIMENTO) = 2 ATPs
→ Ou seja, até aqui, para cada molécula de glicose, ganham-se 2 ATPs + 2 NADHs
G3P
G3P
PIRUVATO 
PIRUVATO 
GLICOSE
-2 ATPs 4 ATPs
2 NADHs
2 Piruvatos
Portanto... Fase de Pagamento/ produção
 Consiste na oxidação do G3P para a formação de Piruvato→ em dobro;
 Ocorre ganho de Fosfato para a síntese de ATP e formação de NADH para carregar 
elétrons, durante as etapas desta fase;
 Tudo aconteceu em dobro!
 Ou seja:
→Ganhou 2 ATPs por cada G3P → na verdade, ganhou 4 ATPs.
→Ganhou 1 NADH por cada G3P → na verdade, ganhou 2 NADHs
Vídeo complemetar
https://www.youtube.com/watch?v=1Ghx8lauSb4&t=2s
Glicose
ATP
ADP + H+
fosfoglicoisomerase
Frutose 6-fosfato
fosfofrutoquinase 1
Frutose 1,6-bisfosfato
Diidroxiacetona
fosfato
triose fosfato isomerase
Gliceraldeído 3-fosfato
gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase
NAD+
NADH + H+
Pi
1,3-Bisfosfoglicerato
ATP
ADP
fosfoglicerato quinase
3-Fosfoglicerato
fosfoglicerato mutase
2-Fosfoglicerato
H2O
enolase
Fosfoenolpiruvato
ATP
ADP
piruvato quinase
Piruvato
aldolase
ATP
ADP + H+
Glicólise
Acetil-CoA
NAD+
CO2
NADH + H+
Descarboxilação do Piruvato
H2O
HS-CoA
Citrato
Isocitrato
a-Ceto-Glutarato
Succinil-CoASuccinato
Fumarato
Malato
Oxaloacetato
citrato sintase
aconitase
Isocitrato 
desidrogenase
a-cetoglutarato 
desidrogenase
succinil-CoA 
sintase
fumarase
malato 
desidrogenas
e
succinato 
desidrogenase
NAD+
CO2
NADH + 
H+
CoA
NAD+
NADH + H+
CO2
Ciclo 
de 
Krebs
NTP NDP + Pi
HS-CoA
FADH2
FAD
H2O
NADH + H+
NAD+
Ciclo de Krebs
NADH + H+ NAD+
Lactato
lactato 
desidrogenase
Fermentação Lática
Grupo Heme
Glutamato
Aspartato
	
Cadeia Respiratória
Glicose 6-fosfato
Oxaloacetato
piruvato carboxilase
CO2 + H2O + ATP
ADP + Pi + 2H+
fosfoenolpiruvato carboxiquinase
GTP
GDP + CO2
frutose 1,6-bisfosfatase
H2O
Pi
frutose 6-bisfosfatase
H2O
Pi
Gliconeogênese
hexoquinase/glicoquinase
fosfoglicomutase
Glicose 1-
fosfato
UTPPPi
UPD-Glicose
glicogên
io
UCP
Glicogênio
P
i
glicogêni
o
glicogênio fosforilase
Metabolismo do Glicogênio
UPD-glicose 
pirofosforilase
glicogênio 
sintase
Síntese do Colesterol
Cetogênese
glicerol 3P 
desidrogenase
NADH + H+NAD+
Glicerol 3-fosfato
ATP ADP + H+
glicerol 
quinase
lipas
e
TAG
A
G
Glicero
l
Acil-CoA 
(com n carbonos)
HS-CoA + ATP
acil- CoA sintase
AMP + PPi
Acil-CoA 
(com n-2 carbonos)
Ciclo 
de 
Lynen
acil-CoA
desidrogenaseFADH2
FA
D
Trans-Δ2-enoil - CoA
H2O
enoil-CoA
hifratase
L-Hidroxiacil-CoA
β-hidroxiacil-CoA 
desidrogenase
NAD+
NADH + H+
β-Cetoacil-CoA
tiolase
acetil-CoA
H-SCoa
Degradação do TAG 
Aminoácido
T
α-Cetoácido
α-Cetoglutarato
Glutamato
oxaloacetato
α-cetoglutarato
NAD+(P) + 
H2O NAD(P)H + H+
T
GD
Aspartato
NH4
+ + HCO3
-
2ATP
2ADP + Pi + 2H+
carbamoil-fosfato sintetase
Carbamoil-fosfato
ornitina transcarbamoilase
Pi
Ciclo 
da 
Uréia
Citrulina Citrulina
AspartatoATP
AMP + PPi
argininossuccinato 
sintetase
Arginossuccinato
Fumarato
argininossuccinato 
liase
Arginina
arginase
Uréia
H2O
Ornitina
Ornitina
Degradação do Proteina
Complexo piruvato desidrogenaseONDE ESTAMOS 
NO MAPA 
METABÓLICO???
Glicólise
MAPA DO 
AMOR
Questões para ajudar a fixar o conteúdo!
1. O que é a glicólise? Onde ocorre?
2. Como que a glicose entra na célula?
3. Qual o produto inicial e final da via glicolítica?
4. Quais as reações que envolvem NAD/NADH?
5. Quais as reações que ocorrem com gasto de ATP? Quais produzem ATP?
6. Qual o rendimento final da via glicolítica?
Referências da aula 
Profa. Vanessa Averof Almeida
averof@uni9.pro.br
@nutriaverof
Obrigada!Aula elaborada pelas Profas. Daiana Vianna e Patrícia Pinto
	Slide 1: METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
	Slide 2
	Slide 3: Metabolismo de carboidratos  respiração celular
	Slide 4: Glicólise
	Slide 5: Glicólise
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8: TRANSPORTE DE GLICOSE
	Slide 9
	Slide 10: Mas quem é o Piruvato ?
	Slide 11
	Slide 12: Etapas da Glicólise
	Slide 13
	Slide 14: 1ª reação  Enzima Hexoquinase 
	Slide 15: 2ª reação  Enzima Isomerase
	Slide 16: 3ª reação  Enzima Fosfofrutoquinase-1
	Slide 17: 4ª reação  Enzima Aldolase
	Slide 18: 5ª reação  Enzima Triose fosfato isomerase
	Slide 19: Vamos ver o que aconteceu até agora...
	Slide 20: 6ª reação  Enzima Gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase
	Slide 21: 7ª reação  Enzima Fosfoglicerato quinase
	Slide 22: 8ª reação  Enzima Fosfoglicerato mutase
	Slide 23: 9ª reação  Enzima Enolase
	Slide 24: 10ª reação  Enzima Piruvato quinase 
	Slide 25: Assim, a fase de Produção...
	Slide 26: Balanço Final da Glicólise
	Slide 27
	Slide 28
	Slide 29
	Slide 30: Etapas da Glicólise
	Slide 31: 1ª reação – Enzima Hexoquinase 
	Slide 32
	Slide 33
	Slide 34
	Slide 35
	Slide 36
	Slide 37: GLICÓLISE - RECAPTULANDO
	Slide 38
	Slide 39
	Slide 40
	Slide 41
	Slide 42
	Slide 43
	Slide 44: Portanto... Fase de Pagamento/ produção
	Slide 45: Vídeo complemetar
	Slide 46
	Slide 47: Questões para ajudar a fixar o conteúdo!
	Slide 48: Referências da aula 
	Slide 49