Metabolismo de Carboidratos

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Metabolismo de Carboidratos
Natalia Filardi Tafuri
Glicólise
Conversão do piruvato
a Acetil-Coa
Como as biomoléculas são oxidadas para a 
obtenção de energia
Estágio 1 Aminoácidos
Ácidos graxos
Glicose
Acetil--CoA
Estágio 2
Acetil--CoA CO2
e-e-
e-
e-
e-
e-
e-
e-
Estágio 3
+ O2
+ H+
H2O
e-e-
e- e-
e-
e-
e-
ADP
+ Pi
ATP
O ciclo dos ácidos tricarboxílicos ou ciclo de 
Krebs
Ciclo do ácido cítrico: balanço geral
entra sai
Acetil- CO2
NAD+ NADH
FAD FADH
GDP + Pi GTP
Citrato (C6)oxaloaceato (C4)
a-cetoglutarato (C5)
succinil (C4)-CoA
GDP + Pi
GTP
CO2
FADFADH2
NAD+
NADH
NAD+
NADH
NAD+
NADH
CO2
Acetil-CoA
CoA
Função anabólica do Ciclo de Krebs
- Reações anapleróticas (preenchimento): garantem a compensação dos 
intermediários do CK utilizados como precursores biossintéticos. 
Ciclo do Glioxilato
- Síntese de glicose a partir de acetil-CoA: presença das enzimas isocitrato liase
e malato sintase (glioxossomos).
- Ocorre em vegetais, leveduras e bactérias:
• sementes oleaginosas: reserva lipídica em glicose;
• bactérias que crescem em meio contendo apenas lipídios.
Glicose
Cadeia transportadora de elétrons e 
fosforilação oxidativa
- Oxidação macronutrientes: acetil Coa, ciclo de Krebs, CO2.
- Redução de coenzimas: NAD+ e FAD. 
- respiração celular: oxidação coenzimas pelo O2, efetuada por uma 
cadeia de transporte de e-s, estando associada a síntese de ATP 
(fosforilação ATP).
Cadeia transportadora de elétrons
- Os transportadores de e-s estão agrupados em 4
complexos, localizados na membrana mitocondrial
interna.
Disposição dos complexos I, II, III e IV na 
membrana mitocondrial interna
Complexo 1: NADH-ubiquinona óxido-redutase
Complexo 2: succinato-ubiquinona óxido-redutase
Complexo 3: ubiquinona-citocromo c óxido-
redutase
Complexo 4: citocromo c oxidase
Visão geral
ROS
Sistemas enzimáticos para dissipação: 
- superóxido dismutase e catalase: superóxido em água
- antioxidantes naturais: vitaminas A, C, E e carotenóides.
Aumento de ROS, diminui proteção = estresse oxidativo
associação com patologias degenerativas como Alzheimer 
e Parkinson
Fosforilação oxidativa
Energia liberada pelas reações de óxido-redução da cadeia
transportadora de es
- favorece síntese de ATP .
Hipótese quimiosmótica: energia do transporte de es
- é utilizada
para bombear prótons através da membrana interna,
favorecendo um gradiente de prótons.
Retorno espontâneo dos prótons via ATP sintase favorece 
síntese de ATP.
Inibidores e Desacopladores da cadeia de transporte de elétrons 
e da síntese de ATP
Tecido marrom: termogenina –energia dissipada como 
calor (mamíferos recém-nascidos, hibernantes)
Fosforilação no nível do substrato:
formação direta de ATP pela transferência direta de um grupo fosfato
para o ADP, vindo de uma outra molécula rica em energia.
É indepedente do transporte de elétrons e não é afetada por
desacopladores.
Oxidação do NADH citossólico
- Membrana impermeável não permite oxidação do NADH citossólico
via cadeia transportadora de elétrons.
- Sistemas lançadeiras: composto citossólico que consegue atravessar 
a membrana interna mitocondrial e transportar os elétrons do NADH
- Duas lançadeiras: lançadeira malato-aspartato e glicerol fosfato.
Laçadeira malato-aspartato
Laçadeira glicerol-fosfato
1) Ocorre no tecido 
muscular esqueléticos 
de insetos, e muscular 
e cerebral dos 
mamíferos 
2) Não é reversível.
3) NADH origina 2ATP
Rendimento da Oxidação da Glicose
Etapa A B C A+B+C D Mols de 
ATP 
formados
Coenzimas 2 NADH 2 NADH 6 NADH
2 FADH2
10 NADH
2 FADH2
30ATP
4ATP
30
4
Fosforilação no nível do 
substrato
2ATP 2ATP 4ATP 4
Total 38
Análise por etapa da oxidação da glicose:
A: glicose a piruvato
B: 2 piruvato a 2 acetil-CoA
C: 2 acetil CoA pelo ciclo Krebs
D: NADH e FADH2 pela cadeia de transporte de elétrons e fosforilação oxidativa.