Bioquímica Prova 2

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BIOQUÍMICA – PROVA 2- metabolismo: soma das mudanças químicas que ocorrem nas células, tecidos e organismos
 catabolismo (degradação): permite que moléculas da dieta sejam convertidas em blocos construtivos necessários para a síntese de moléculas complexas
 anabolismo (síntese): reúnem moléculas pequenas para formar moléculas complexas
NADPH
GLICÓLISE
- utilizada para a quebra da glicose objetivando fornecer energia (na forma de ATP) e intermediários para outras vias metabólicas
- uma molécula de glicose é degradada para liberar duas moléculas de piruvato
- durante as reações parte da energia livre liberada é conservada na forma de ATP e NADH
- glicólise aeróbica: produto final é piruvato; ocorre em células com mitocôndrias ou com muito O2
- glicólise anaeróbica: produto final é o ácido lático; células desprovidas de mitocôndrias ou pobres em O2
Primeira fase – Preparatória (investimento de energia): fosforilação da glicose e sua conversão a duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato; utilização de 2 ATP;
1 – Fosforilação da glicose (irreversível): retém efetivamente o glicídeo na forma de glicose-6-fosfato, assegurando seu metabolismo na célula; doador de fosfato é o ATP; hexoquinase catalisa a fosforilação e é inibida pelo produto da reação (glicose-6-fosfato)
2 – Conversão da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato: reversível; catalisada pela fosfoglicose-isomerase
3 – Fosforilação da frutose-6-fosfato (irreversível): ponto de controle (garantia que a molécula vai virar um piruvato – FBP é dirigida exclusivamente à glicólise); fosfofrutoquinase 1 catalisa a transferência do grupo fosfato do ATP para a frutose-6-fosfato
4 – Clivagem da frutose-1,6-bisfosfato: frutose 1,6 bisfosfato é clivada para liberar gliceraldeído-3-fosfato e diidroxiacetona-fosfato; reação catalisada pela enzima frutose-1,6-bisfosfato aldolase (aldolase)
5 – Interconversão das trioses fosfato: gliceraldeído-3-fosfato pode ser diretamente degradado nos passos subsequentes. diidroxiacetona fosfato é rápida e reversivelmente convertida em gliceraldeído-3-fosfato pela enzima triose fosfato isomerase
Segunda Fase – Pagamento (produção de energia): conversão do gliceraldeído-3-fosfato a piruvato e a formação acoplada de 4 moléculas de ATP e 2 moléculas de NADH
6 – oxidação do gliceraldeído-3-fosfato em 1,3-bisfosfoglicerato: reação catalisada pela enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase; NADH produzido nessa reação deve ser reoxidado a NAD+ para que a glicólise continue, já que há quantidade limitada de NAD+ na célula
7 – Transferência do fosfato do 1,3-bisfosfoglicerato para o ADP: enzima fosfoglicerato quinase catalisa a transferência do grupo fosfato do grupo carboxila do 1,3-bisfosfoglicerato para o ADP formando ATP e 3-fosfoglicerato; reposição dos dois ATP gastos
8 – Conversão do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato: enzima fosfoglicerato mutase catalisa a transferência reversível do grupo fosfato do C3 para o C2 do glicerato
9 – Desidratação do 2-fosfoglicerato em fosfoenolpiruvato: ação da enzima enolase (redistribui a energia dentro da molécula de fosfoglicerato)
10. Transferência do grupo fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP (irreversível): catalisado pela enzima piruvato quinase (ativada pela insulina e inibida pelo glucagon); requer Mg2+
Pontos de Controle da Glicólise
- etapas irreversíveis são regulatórias
- Músculo: consome glicose para produzir energia
 Hexoquinases I, II e III (músculos): têm alta afinidade a glicose e são inibidas por seu produto (glicose-6-fosfato)
- Fígado: mantém a homeostase da glicose no sangue por meio da remoção ou da produção desse açúcar (dependendo da [glicose] em um dado momento)
 Hexoquinase IV/Glicoquinase (fígado): em condições normais, funciona em uma velocidade muito baixa. Só funciona em uma velocidade mais elevada se a concentração de glicose no sangue aumentar. Isso faz com que o fígado processe mais glicose somente se esta estiver em excesso.
- enzimas fosfofrutoquinase 1 e piruvato quinase são inibidas por excesso de ATP
 - piruvato quinase: inibida pela glicose-6-fosfato; inibida alostericamente por ATP e acetil-CoA (sinais de altos recursos de energia na célula)
 - fosfofrutoquinase/PFK-1 (regulação intracelular): inibida quando há muito ATP ou citrato (componente do Ciclo de Krebs – sinais de altos recursos de energia na célula) e ativada por ADP ou AMP (sinais de baixos recursos de energia na célula)
Destinos do Piruvato
- oxidação aeróbica
- processos anaeróbicos: geram ATP sem consumir oxigênio; regenerar o NAD+ para que a via glicolítica não pare. 
 fermentação lática: piruvato é convertido em lactato pela ação da lactato-desidrogenase. Duas moléculas de ATP são geradas para cada molécula de glicose convertida em duas moléculas de lactato. Fígado e coração oxidam lactato, produzindo piruvato. No fígado, o piruvato pode ser convertido em glicose pela gliconeogênese ou oxidado no ciclo do ácido cítrico
 fermentação alcoólica
 
VIA DAS PENTOSES – FOSFATO E NADPH
- ocorre no citosol das células
- vias secundárias da oxidação da glicose
- produz intermediários: NADPH (lipídeos) e ribose-5-fosfato (ácidos nucleicos)
Reações de Oxidação Irreversíveis
1 – oxidação da glicose-6-fosfato em 6-fosfogluconato: ação da enzima glicose-6-fosfato desidrogenase; usa NADP+ como coenzima; reação produz NADPH. Insulina aumenta a expressão de G6PD
2 – descarboxilação oxidativa: liberação de CO2 (do carbono 1 da glicose) e do ceto-açúcar de 5 carbonos ribulose-5-fosfato; produção de NADPH
Reações Reversíveis Não-oxidativas
- catalisam a interconversão de açúcares de 3, 4, 5, 6 e 7 carbonos
- permitem que a ribulose-5-fosfato seja convertida em ribose-5-fosfato (necessária para a síntese de nucleotídeos) ou em intermediários da glicólise (frutose-6-fosfato e gliceraldeído-3-fosfato)
- maior necessidade de NADPH: transcetolose (transfere unidades de 2 C) e transaldolase (transfere unidades de 3 C) convertem a ribulose-5-fosfato em gliceraldeído-3-fosfato e frutose-6-fosfato (intermédios da glicólise)
- maior necessidade de ribose: biossíntese da ribose-5-fosfato a partir de gliceraldeído-3-fosfato e de frutose-6-fosfato
Controle da Via das Pentoses- glicose-6P desidrogenase é inibida quando a relação entre as concentrações de NADPH e NADP+([NADPH]/[NADP+]) estiver alta e é ativada quando a relação estiver baixa
GLICONEOGÊNESE
- processo pelo qual precursores como lactato, piruvato, glicerol e amioácidos são convertidos em glicose
- no figado: fornece glicose para exportar para outros tecidos quando acabar os estoques de glicogênio e quando nao ha disponibilidade de glicose na dieta
- a formação de glicose não ocorre pela reversão da glicólise, pois o equilíbrio da glicólise favorece a formação de piruvato
- degradação e síntese não ocorrem simultâneas
- alto custo energético
- não é o oposto da glicose (7/10 reações usadas) – vias reguladas de maneiras opostas
- importância: jejum prolongado, consumo inadequado de nutrientes, ácidos graxos
Desvios da gliconeogênese em relação à glicólise
- reações irreversíveis da glicólise requerem outras reações para contorná-las
1 – Conversão irreversível do piruvato em PEP (fosfoenolpiruvato)
- fosforilação do piruvato por reações no citosol e na mitocôndria. Uma molécula de ATP e outra de GTP são usadas
- mitocôndria: piruvato carboxilase, com auxílio da co-enzima biotina, converte o piruvato em oxaloacetato, objetivando fornecer um substrato para a gliconeogênese e OOA para o ciclo do ácido cítrico
 piruvato + CO2 + ATP + H2O → oxalacetato + ADP + Pi
- citosol: fosfoenolpiruvato carboxiquinase converte o oxaloacetato em fosfoenolpiruvato
 oxaloacetato + GTP → fosfoenolpiruvato + CO2 + GDP
- oxalacetato é descarboxilado e fosforilado no citosol pela PEP-carboxicinase, produzindo PEP AMP: monofosfato de adenosina
ATP: trifosfato de adenosina
a importância dessas duas vias depende da necessidade deNADH pela gliconeogênese e da disponibilidade de lactato
PEP produzido na mitocôndria é transportado
para o citosol por um transportador específico.
O produzido no citosol requer o transporte do
OAA da mitocôndria para o citosol. Por ser incapaz
de atravessar a membrana mitocôndrial, ele deve
ser reduzido a malato pela malato-desidrogenase
mitocondrial. O malato pode ser transportado
da mitocôndria para o citosol, onde é reoxidado
a oxaloacetato pela malato-desidrogenase citosólica.
2 – Conversão da frutose-1,6-bifosfato em frutose-6-fosfato
- hidrólise da Frutose-1,6-bifosfato (pela frutose-1,6-bifosfatase) provoca uma desfosforilação
 Frutose-1,6-bifosfato + H2O ↔ frutose-6-fosfato + Pi
- regulação: frutose-1,6-bifosfatase é inibida por altos níveis de AMP (sinalizam estado de baixa energia na célula); altos níveis de ATP e baixas concentrações de AMP estimulam a gliconeogênese
3 – Conversão da glucose-6-fosfato em glucose
- hidrólise da glicose-6-fosfatase (pela glicose-6-fosfatase) gera a desfosforilação da glicose-6-fosfato para produzir glucose livre
 glicose-6-fosfato + H2O ↔ glicose + Pi
- fígado e rim: únicos órgãos que liberam glicose livre a partir da glucose-6-fosfato
- transportadores específicos liberam a glicose livre e trazem o fosfato de volta ao citosol
- músculos não possuem glicose-6-fosfatase (glicogênio muscular não pode ser utilizado para a manutenção dos níveis de glicose no sangue) 
Regulação da Gliconeogênese
- enzimas reguladas são as usadas para contornar as reações irreversíveis da glicólise
- níveis de glucagon: estimula a gliconeogênese
 - através da diminuição dos níveis de frutose-2,6-bisfosfato, resultando na ativação da frutose-1,6-bisfosfatase e na inibição da fosfofrutoquinase
 - 
- disponibilidade de substratos gliconeogênicos: níveis baixos de insulina favorecem a mobilização de aminoácidos a partir das proteínas musculares e fornecem esqueletos carbonados para a gliconeogênese
- enzimas reguladas são aquelas usadas para contornar as reações irreversíveis da glicólise
1. Fosfoenolpiruvato carboxiquinase: ativada alostericamente por acetil-CoA (sinal de altos recursos de energia na célula), estimulando a gliconeogênese
2. Frutose-1,6-bifosfatase/ FBPase-1 (regulação intracelular): é inibida por AMP (sinais de baixos recursos de energia na célula)
3. Glicose-6-fosfatase
- frutose 2,6-bifosfato: efetor alostérico das enzimas PFK-1 e FBPase-1, sendo produzida em resposta à insulina e degradada em resposta ao glucagon
- PFK-1/FBPase-1 vs. PFK-2/FBPase-2: regulação extracelular/sistêmica: a concentração do regulador frutose 2,6-bifosfato é determinada pela velocidade de sua síntese (pela fosfofrutoquinase-2, PFK-2) e de sua quebra (pela frutose 2,6-bifosfatase, FBPase-2) . As duas enzimas são parte de uma mesma cadeia polipeptídica (um dímero de aproximadamente 100KDa) e são reguladas pelos hormônios insulina e glucagon.
Regulação Coordenada 
- cooperação entre glicólise e gliconeogênese – ação coordenada
- uma via está relativamente inativa ao passo que a outra esteja em alta atividade
- modo específico para cada tecido, a fim de assegurar que as necessidades energéticas dependentes de glicose sejam alcançadas em todas as células.
Gliconeogênese durante o exercício – Ciclo de Cori: lactato liberado pelo músculo ativo é convertido em glicose no fígado, jogada na circulação e captado pelo músculo, que novamente a transforma em lactato e assim por diante.
CICLO DE KREBS/ CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
- atua no catabolismo (síntese – produção de aminoácidos, nucleotídeos, ...) e no anabolismo (degradação)
- via glicolítica central – aeróbia (O2 é necessário como aceptor fiinal de elétrons)
- ocorre nas mitocôndrias
 matriz mitocondrial: espaço entre as membranas internas (barreira impermeável – compostos precisam de proteína transportadora para atravessá-la) da mitocôndria
Oxidação de glicose, ácidos graxos e alguns aminoácidos produzem acetil-CoA
- piruvato precisa de transportador para entrar dentro da mitocôndria
- em condições aeróbicas, o piruvato (derivado da glicólise) é degradado a aceti-CoA e CO2 pelo complexo da piruvato desidrogenase (complexo formado por três enzimas, localizado na mitocôndria)
- antes de entrar no ciclo do ácido cítrico, o esqueleto carbônico dos açúcares e ácidos graxos devem ser degradados ao grupo acetil do acetil-CoA, que entra no ciclo
Reações do Ciclo de Krebs
1 – formação de citrato a partir de acetil-CoA e oxalacetato
- reação de condensação do acetil-CoA com o oxaloacetato para formar citrato e CoA-SH
- catalisada pela enzima citrato sintase (inibida pelo seu produto, citrato, e por NADH e succinilCoA)
- citrato inibe a fosfofrutocnase (enzima que determina a velocidade da glicólise)
2 – Isomerização do citrato
- aconitase catalisa a transformação de citrato em isocitrato
- o intermediário cis-aconitato é formado e não se dissocia da enzima. A aconitase adiciona H2O reversivelmente a este composto
3 – Oxidação do Isocitrato a α-Cetoglutarato e CO2 (1a oxidação)
- reação de descarboxilação oxidativa catalisada pela isocitrato desidrogenase
 isocitrato é oxidado a oxalosuccinato (que permanece ligado à enzima), originando a primeira molécula de NADH
 enzima é ativada por ADP e inativada por ATP
 oxalosuccinato é descarboxilado, liberando dióxido de carbono e α-cetoglutarato
4 - Oxidação do α-Cetoglutarato a Succinil-CoA e CO2 (2a oxidação)
- reação de descarboxilação oxidativa
- catalisada pelo complexo da α-cetoglutarato-desidrogenase
- libera o segundo CO2 e produz o segundo NADH
- inibido por ATP, GTP, NADH e succinil-CoA e ativado por Ca+
5 – Conversão da Succinil-CoA a Succinato
- succnil-CoA-sintase cliva a ligação tioéster da succinil-CoA, produzindo sucinato e CoA-SH
- reação acoplada à fosforilação de difosfato de guanosina (GDP), produzindo trifosfato de guanosina (GTP), reação catalisada pela succnil-CoA-sintase
6 – Oxidação do Succinato a Fumarato (oxidação relacionada a FAD)
- catalisada pela succinato desidrogenase (única enzima do ciclo do ácido a estar ligada à membrana interna mitocondrial)
- a enzima contém 3 centros ferro-enxofre e um FAD ligado covalentemente. 
- os elétrons passam através do FAD e dos centros Fe-S e vão para a cadeia respiratória
- malonato é um análogo do succinato, agindo como inibidor competitivo e pode bloquear o ciclo do ácido cítrico
7 – Hidratação do Fumarato a Malato 
- água é acrescentada à ligação dupla do fumarato em uma reação de hidratação para fornecer malato
- catalisado pela enzima fumarase (fumarato-hidratase)
8 – Oxidação do Malato a Oxaloacetato - Etapa final de oxidação
- malato-desidrogenase oxida o malato e regenera o oxaloacetato
- produz o terceiro e último NADH do ciclo
- o oxaloacetato é rapidamente consumido pela citrato sintase (1a reação do ciclo) 
Considerações
- intermediários do ciclo de Krebs (citrato, isocitrato, α-cetoglutarato, succinato, fumarato, malato) podem funcionar como precursores da gliconeogênese, sofrendo oxidação até oxaloacetato
- aminoácidos podem também entrar na gliconeogênese e serem convertidos a glicose, após a retirada do grupo amino (aminoácidos glicogênicos)
- degradação dos ácidos graxos produz acetil-CoA 
- todo o acetil-CoA é convertido em CO2. A degradação dos ácidos graxos não gera precursores para a gliconeogênese, mas contribui com ATP e NADH
- alguns componentes intermediários podem ser utilizados para formar outros compostos:
 - o citrato pode ser utilizado para formar ácidos graxos e esteróis
 - o α-cetoglutarato pode sintetizar glutamato e as purinas (nucleotídeos)
 - o oxaloacetato pode gerar fosfoenolpiruvato que formará glicose no processo de gliconeogênese- as reações anapleróticas repõem os intermediários do ciclo de Krebs, mantendo suas concentrações constantes (setas em vermelho).
- visam aumentar a concentraçãode oxaloacetato quando aumenta a quantidade de acetil-coA ou o desvio de componentes das etapas do ciclo para formação de outros compostos 
- piruvato → oxalocetato (rins/fígado): catalisada pela piruvato desidroenase, gera ATP
- fosfoenolpiruvato → oxaloacetato (coração/músculos): catalisada pela fosfoenolpiruvato carboxiquinase, gera GTP
- piruvato → malato (se transforma em oxaloacetato): acontece em todos os organismos e é catalisada pela enzima málica
Regulação do Ciclo do Ácido Cítrico
- controlado por diversas atividades enzimáticas
- disponibilidade de substrato: a concentração dos substratos e intermediários determinam o fluxo do ciclo a uma taxa que fornece concentrações ótimas de ATP e NADH
- inibição por acúmulo de produtos
- inibição alostérica por retro-alimentação (enzimas que catalisam as 1as reações são inibidas por intermediários finais do ciclo)
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
- estágio final da respiração celular aeróbica: utiliza energia liberada pela oxidação de nutrientes na produção de energia na forma de ATP
- ocorre nas mitocôndrias
 - membrana externa=permeável
 - membrana interna=impermeável – aloja os componentes da cadeia respiratória e a ATP-sintase (permabilidade seletiva:precisa de um transportador) 
Cadeia Transportadora de Elétrons/Cadeia Respiratória
- início da fosforilação com a entrada de elétrons
- elétrons surgem da ação das desidrogenases nas reações oxidativas (complexo da piruvato desidrogenase; ciclo de Krebs; β-oxidação; catabolismo dos aminoácidos) que coletam elétrons das vias catabólicas e os canalizam para aceptores universais de elétrons (NAD ou FAD – possuem maior potencial de redução que o composto oxidado) NADH e FADH2 transportam elétrons
- os elétrons fluem espontaneamente do carreador de menor para o de maior potencial de redução padrão: tendência de aceitar elétrons em uma reação de oxidação-redução
- carregadores que agem sequencialmente: proteínas integrais com grupos prostéticos capazes de aceitar e doar um ou dois elétrons
Citocromos
- proteínas de transferência de elétrons contendo Fe
- o potencial de redução do ferro depende da interação com os grupos laterais na proteína
- o grupo heme está fracamente ligado aos citocromos a e b e covalentemente ligado ao citocromo c
Ubiquinona (coenzima Q/UQ)
- pode aceitar 1 elétron (semiquinona – UQH) ou 2 elétrons (ubiquinol – UQH2)
- é pequena e hidrofóbica, podendo se difundir na membrana
Proteinas ferro-enxofre
- ferro ausente no heme, mas associado com átomos de enxofre inorgânico e/ou a átomos de S de resíduos de Cys na proteína
- participam da transferência de 1 elétron – o Fe pode ser oxidado ou reduzido 
Complexo I: NADH a ubiquinona NADH + H+ + UQ NAD+ + UQH2 
-catalisa dois processos simultâneos e acoplados
 - transferência para a ubiquinona de um íon hidreto do NADH e de um próton da matriz
 - transferência de quatro prótons da matriz para o espaço intermembrana
- UQH2 difunde na membrana do complexo I ao complexo III, onde ele é oxidado a UQ
Complexo II: succinato a UQ (Ubiquinona)
- contém 2 tipos de grupos prostéticos (FAD e centros Fe-S) e 4 proteínas diferentes
- elétrons passam do succinato para o FAD, para os centros Fe-S e para a UQ
Complexo III: UQ a citocromo c 
- acopla a transferência de elétrons do ubiquinol (QH2) para o citocromo c
- contém citocromo b562, citocromo b566, citocromo c1, uma proteína Fe-S e 6 outras subunidades protéicas
- a UQ carrega 2 elétrons e os citocromos 1 elétron
- ciclo Q: acomoda a troca entre o carregador de dois elétrons ubiquinol (forma reduzida da ubiquinona) e os carregadores de um elétron (citocromos)
- libera quatro H+, que são retirados da matriz e jogados no espaço intermembrana
Complexo IV: Citocromo C para o O2
- contém citocromo a e a3 que consistem de 2 grupos heme ligados a diferentes regiões da proteína
- contém dois íons de cobre (CuA e CuB) cruciais na transferência dos elétrons para o O2
- oxigênio molecular (O2) é reduzido a H2O, liberando 2 prótons
- transferência de elétrons: citocromo c centro de CuA heme α centro de heme a3-CuB O2
Bloqueio da Cadeia Transportadora
- rotenona: impede o fluxo de elétrons do FADH para a ubiquinona
- antimicina A: impede o fluxo de elétrons do citrocomo b para o citocromo c
- CO ou CN-: impede o fluxo de elétrons do citocromo a+a3 para o oxigênio (O2)
Teoria quimiosmótica 
- a transferência de elétrons ao longo da cadeia respiratória é acompanhada pelo bombeamento de H+ através da membrana
- diferença na concentração de H+ resulta em um ∆pH (gradiente químico – assimetria na concentração de H+) e ∆Ψ (gradiente elétrico – assimetria de cargas) 
 Para cada NADH oxidado – 10 H+ são transportados 
 Para cada FADH2 oxidado – 6 H+ são transportados
 NADH + 11H+N + ½ O2 NAD+ + 10H+P + H2O
- ATP sintase mitocondrial: enzima membranar na membrana interna
 F1: contém 6 subunidades e sítios de ligação para ATP e ADP (síntese de ATP)
 Fo: contém 4 polipeptídeos; forma um canal por onde os H+ voltam a matriz mitocondrial
- prótons que se acumulam no espaço intermembranar atravessam a membrana interna através do poro transmembranar da ATP sintase e, como esse transporte ocorre a favor do gradiente eletroquímico, ocorre liberação de energia, utilizada pela ATP sintase na produção de energia. A cada 4 H+ transportados, 1 ATP é produzido
 NADH NAD+: transporte de 10H+ = síntese de 2,5 ATP
 FADH2 FAD: transporte de 6H+ = síntese de 1,5 ATP	
Lançadeiras
- membrana interna não é permeável a NADH. Sistemas Sistemas especiais de lançadeiras carregam equivalentes redutores do NADH citosólico para as mitocôndrias por uma via indireta
 Lançadeira Malato-aspartato
- NADH doa seus e- para o oxaloacetato, que se transformará em malato e será transferido para dentro da matriz através da malato-α-cetoglutarato transportadora. Esse malato entra em troca do α-cetoglutarato que sai e transfere seus e- para um NAD+ que se transforma em NADH e seguirá para os outros processos da respiração celular. O malato volta a ser oxaloacetato
- para manter o equilíbibrio da lançadeira, o oxaloacetato que fica na mitocôndria deve sair para que não haja um exagero dentro dela e uma falta fora dela. Assim, o oxaloacetato sofre uma reação com o glutamato (que virará α-cetoglutarato) e é transformado em aspartato, que sai pela glutamato-aspartato transportadora e no citosol reagem com o α-cetoglutarato (voltando a ser glutamato)
- esse processo gera a quantidade final de 32 ATP’s, pois transporta os dois NADH’s gerados pela via glicolítica
 Lançadeira glicerol-fosfato
- o NADH passa seus elétrons para a Diidroxiacetonafosfato que se transforma em glicerol-3-fosfato, o glicerol-2-P passa os elétrons por um transportador de elétrons para dentro da matriz mitocondrial que será receptado por um FAD+ que virará FADH2 e irá para a cadeira transportadora de elétrons
- esse processo gera a quantidade final de 30 ATP’s pois ao invés de transportar 2 NADH’s, transportara 2 FADH’s. Assim no final da ‘contagem’ haverá 8 NADH’s (20 ATP’s) e 4 FADH2’s (6 ATP’s) mais os 4 ATP’s vindos das outras etapas, gerando um total final de 30 ATP’s
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
- glicogênio: homopolímero de cadeias ramificadas unido por ligações glicosídicas, utilizado como armazenamento da glicose em animais
- glicose: fonte de energia (cérebro, células com poucas mitocôndrias – eritrócitos, músculo)
 - fonte de glicose: dieta; gliconeogênese (processo lento); glicogenólise – degradação do glicogênio (processo rápido)
Funções do Glicogênio mecanismos de estocagem e mobilização são os mesmos
- muscular: reserva energética para síntese de ATP durante a contração 
- hepático: mantém a concentração normal de glicose sanguínea. Estoque aumenta na alimentação e diminui no jejum
Síntese do Glicogênio (Glicogênese)
- no citosol, requer energia fornecida pelo ATP e UTP
1 – síntese de UDP – glicose- substrato da glicogênio sintase que cotribui para a irreversibilidade das vias biossintéticas
- doadora imediata de resíduos de glicose na reação catalisada pela glicogênio-sintase
2 – síntese de um iniciador (segmento inicial) para a síntese de glicogênio
- glicogênio-sintase só consegue extender a cadeia quando já há um pedaço dela formado, não consegue unir 2 glicoses
- fornecimento do fragmento inicial de glicogênio: fragmento já existente OU proteína glicogenina serve como aceptora de resíduos de glicose (autoglicosilação), que catalisa a transferência das próximas moléculas de glicose a partir da UDP-glicose
- glicogenina possui resíduo de tir (extremidade com OH), orientando a união dos primeiros resíduos de glicose
3 – alongamento das cadeias do glicogênio pela glicogênio-sintase
- transferência de um resíduo de glicose a partir da UDP-glicose para a extremidade não-redutora da cadeia em crescimento, formando uma nova ligação glicosídica entre a hidroxila do carbôno anômero (carbono 1) e a hidroxila do carbono 4 do resíduo glicosil aceptor
4 – Formação das ramificações no Glicogênio
- ramificações: aumentam solubilidade e aumentam número de extremidades redutoras, que podem ser acrescentadas novos resíduos glicosila, acelerando a síntese e degradação
- quano já há extensão de 11/12 nucleotídeos, a enzima ramificadora cliva no 6/7 resíduos finais da extremidade não redutora e une ao grupo – OH do carbono C-6 de um resíduo de glicose, fazendo ramificações 
- tem que ser ao menos 4 unidades de distância da última ramificação
Estrutura do Glicogênio
Degradação do Glicogênio (Glicogenólise)
- ramificações fazem com que diversos resíduos de glicose possa ser liberados simultaneamente, um de cada extremidade de uma ramificação
1 – encurtamento das cadeias
- glicogênio fosforilase (fosforólise): encurta a cadeia em 1 resíduo de glicose até restarem 4 unidades de glicosil antes do ponto de ramificação, liberando a glicose fosforilada. No músculo, a glicose não sai
2 – remoção das ramificações
- enzima de resramificação: primeiro há a remoção de 3 dos 4 resíduos glicosil ligados a ramificação (pela transferase) e em seguida há a transferência deles para uma extremidade não-redutora de outra cadeia (pela α 1,6-gliosidase), alongando-a
3 – conversão da glicose-1-fosfato em glicose-6-fosfato
- realizada pela fosfoglicomutase
- glicose-6-fosfato formada do glicogênio do músculo esquelético pode entrar na glicólise e servir como fonte de energia para a contração muscular
4 – lançamento da glicose no fígado para o sangue
- no fígado, a quebra do glicogênio serve para lançar glicose no sangue quando sua concentração diminui, realizada pela enzima glicose-6-fosfatase (presente no fígado e rins) – proteína integral de membrana do retículo endoplasmáticoRegulação Coordenada da Síntese e Degradação
- fígado
 síntese é aumentada quando o corpo está bem alimentado
 degradação é acelerada em períodos de jejum
- músculo esquelético
 degradação ocorre durante o exercício
 síntese durante o descanso muscular
- fosforilase do glicogênio: enzima responsável pela degradação do glicogênio é controlada por hormônios
 insulina: estimula a glicogênio-sintase (regulada por fosforilação e defosforilação)
 glucagon: estimula a glicogênio fosforilase