1 Metabolismo Carboidratos

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Metabolismo da Glicose
• Digestão e Absorção dos Carboidratos
• Glicólise
• Via das Pentoses- fosfato
• Gliconeogênese
• Glicogênese
• Glicogenólise
Glicogênio- Forma de armazenamento de glicose
GLICOGÊNESE- Síntese do glicogênio
Glicose- Fonte de nutriente mais importante
Degradada e armazenada por diferentes vias
Transforma a glicose em 2 moléculas de 
PIRUVATO (lactato)
GLICÓLISE
Degradado
Ciclo do ÁCIDO CÍTRICO
GLICOGENÓLISE- Desdobra o glicogênio em glicose
GLICONEOGÊNESE- Síntese de glicose a partir de fontes não 
carboidratos
- Principais carboidratos da alimentação são:
Amido, sacarose e lactose.
- Frações relativamente menores de carboidratos ingeridos são:
Glicogênio, maltose, glicose e frutose livre.
- Absorção dos CHO pelas células do intestino delgado:
Hidrólise dos di- oligo- e polissacarídeos= em mono
A quebra ocorre em diferentes segmentos do TGI por reações 
enzimáticas:
α-amilase salivar
(ptialina):
α-amilase pancreática:
Responsável pela digestão do amido
Inicia- se na boca
Hidrolise ligações α(14)
Liberação de maltose e oligossacarídeos
Inativada quando atinge o estômago
Hidrolisa o amido e o glicogênio
Produz maltose (produto principal)
Produz dextrina (oligossacarídeo)
Ligação α(16)
Isomaltose também é formado
AMIDO (OU GLICOGÊNIO) MALTOSE + DEXTRINA
α -amilase
Completa-se no intestino delgado com enzimas 
as superfície intestinal
Hidrólise Final
Maltose + H2O 2 glicose
Dextrina + H2O glicose
Isomaltose + H2O 2 glicose
Sacarose + H2O glicose + frutose
Lactose + H2O glicose + galactose
maltase
Dextrinase
Isomaltase
Sacarase
Lactase
Digestão e absorção de carbohidratos
Captação de monossacarídeos do lúmen para a célula intestinal é 
efetuada por dois mecanismos:
• Transporte passivo (facilitada)- Sendo a favor do gradiente de
concentração, é um transporte de monossacarídeo do tipo Na+-
independente.
• Transporte ativo- a glicose é captada por um co-
transportador (Na+ monossacarídeo) (SGLT), ocorre
participação da bomba Na- K e hidrólise de ATP
Captação de monossacarídeos do lúmen para a célula intestinal é 
efetuada por dois mecanismos:
• Após absorção: Glicose sanguínea
Células β- secretam insulina
Captação da glicose pelos músculos e tec. adiposo
OBS.: Fígado , cérebro e eritrócitos são insulina- independente
Homeostase da Glicose
A concentração de glicose no plasma reflete o equilíbrio entre:
 A captação (absorção de glicose no intestino);
 Utilização tecidual (glicólise, vias das pentoses fosfato, ciclo do ácido
tricarboxílico, síntese do glicogênio);
 Produção endógena (gliconeogênese e glicogenólise).
Insulina e Glucagon
Insulina
Glicólise: catabolismo da glicose.
Glicogênese: síntese de glicogênio.
Glucagon
Glicogenólise: catabolismo do glicogênio.
Gliconeogênese: síntese da glicose.
• Sequencia de 10 reações enzimáticas
• Ocorre no citosol celular
• 1 molécula de Glicose (6C)  convertida em 2 moléculas de 
piruvato (3C)
• Parte da energia livre deste processo é conservada na forma de ATP 
e NADH
Possui 2 estágios:
1º- Fase PREPARATÓRIA
2º- Fase PAGAMENTO 
5 reações
Fosforilação da glicose
Gasto de 2 ATP
Conversão- 2 moléculas gliceraldeído-3P
Oxidação do gliceraldeído pelo NAD+
Fosforilação
Resultado: 2 ATP, 2 NADH e 2 piruvato
• Reações catalisadas por
enzimas presente no
citoplasma
Fase
preparatória
Fase de 
pagamento
hexoquinase
Fofoexose isomerase
Fosfofrutoquinase-1
aldolase
isomerase
Gliceraldeídp 3-fosfato
desidrogenase
Fosfoglicerato
quinase
Fosfoglicerato
mutase
enolase
Piruvato quinase
• 1º Reação Síntese de glico-6- fosfato (GP6)
Inibida pelo 
produto da reação
Ponto de Regulação da via glicolítica
G-6-P G-6-P
• 2º Reação Conversão da GP6 em Frutose-6-fosfato (F6P)
• 3º Reação Fosforilação da F6P em frutose-1,6-bifosfato (FBP)
Principal enzima 
reguladora da glicólise 
no músculoAMP(indicador de energia)
Frutose-2,6-bifosfato
Insulina
ATP, citrato e acetil- CoA
• 4º Reação Clivagem da Frutose-1,6- bifosfato
• 5º Reação Interconversão do Gliceraldeído-3-fosfato e da
Diidroxiacetona fosfato
Etapa essencial na 
biossíntese dos TG e 
fosfolipídeos
• 6º Reação Oxidação do gliceraldeído-3P a 1,3-bifosfoglicerato
(1,3-BPG)
Produção do 1º 
composto de alta 
energia da via
• 7º Reação Formação de ATP a partir de 1,3-bifosfoglicerato
2
• 8º Reação Conversão do 3-fosfoglicerato a 2-fosfoglicerato (2PG)
• 9º Reação Desidratação do 2-fofoglicerato a fosfoenolpiruvato
(PEP)
• 10º Reação Formação do piruvato
2
• Ativada por níveis elevados de F-1,6-BP
• Inibida pelo ATP e Alanina
• Modulada pela Proteína-cinase dependente de cAMP
• Hipoglicemia- glucagon eleva o cAMP promovendo a 
fosforilação e a inibição da piruvato-cinase
• Destino do PIRUVATO
Seu destino depende
• Tipo de células
• Necessidade energética livre
• Precursores para a síntese de 
macromoléculas
PIRUVATO
LACTATO Acetil- CoA ALANINA OXALACETATO
Ciclo 
de Cori
Ciclo do 
Ácido Cítrico
Síntese de 
Proteínas
Gliconeogênese
• Destino do PIRUVATO- Redução a Lactato
No músculo esquelético:
- Durante atividade física intensa (Condições anaeróbicas)
- Redução do Piruvato à Lactato
- Regeneração do NAD+
- Continuação da glicólise
• Ciclo de CORI
• Conversão da glicose em
lactato;
• Produzido em tecidos
musculares durante privação
do O2;
• Utilização da reserva
(glicogênio) como fonte de
energia;
• O lactato acumula- se no
tecido e depois difunde para o
fígado;
• No fígado- Lactato convertido
em glicose pela
gliconeogênese;
• O ciclo evita o acumulo de
lactato no sangue, o que
poderia provocar acidose
láctica.
• Destino do PIRUVATO- Formação de acetil- CoA
Descarboxilação do piruvato formando Acetil CoA
Acetil CoA
Metabolizado no Ciclo do Ácido Cítrico
Transformado em Ácido graxo
• Destino do PIRUVATO- Formação do Oxaloacetato
• Oxaloacetado- formado por 4 C
• Utilizada para síntese de Glicose (gliconeogênese) e vários AA
• Intermediário do ciclo do Ácido Cítrico
Piruvato + CO2 + ATP Oxaloacetato + ADP + Pi 
Piruvato- carboxilase
• Rendimento Energético da Glicólise
Glicose + 2NAD+ 2 ADP + 2Pi  2 Piruvato + 2 NADH + 2H + 2ATP + 2 H2O
REAÇÕES ATP/ Mol de glicose
Fosforilação da glicose -1
Fosforilação da F-6-P -1
2 (1,3 Bifosfoglicerato 3-
Fosfoglicerato)
+2
2(Fosfoenolpiruvato Piruvato) +2
Reações Formação de NADH
Gliceraldeído-3-P 1,3-Bifosfoglicerato +2
- Em condição
aeróbica:
O piruvato é transferido
para a mitocôndria,
sendo convertido em
Acetil- CoA.
Glicose + 2 ADP + 2Pi  2 Lactato + 2ATP + 2 H
- Em condição anaeróbica
• Regulação da Glicólise
• A velocidade da Glicólise é determinada pela regulação alostérica
das enzimas:
Hexocinase Fosfofrutocinase-1(PFK-1) Piruvato- cinase 
Realizam rações irreversíveis e podem ser “ligadas” ou 
“desligadas” por efetores alostéricos
- Também conhecida como: Desvio hexose- monofosfato
ou Via oxidativa do fosfogliconato.
- Uma via alternativa à glicólise para oxidação da glicose.
- Não requer e nem gera ATP.
- Produz:
NADPH (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato)- Agente
redutor, antioxidante
Ribose-5- fosfato- Componente estrutural de nucleotídeos
e ácidos nucléicos.
- Ocorre no citosol em 2 etapas:
- Oxidativa: G-6-P convertida em ribulose-5-P com
formação de 2 NADPH;
- Não- oxidativa:Isomerização e condensação de outros
açúcares.
- 3 intermediários: Ribose-5-P, frutose-6-P e gliceraldeído-
3-P
Reação Oxidativa
Glicose-6-
fosfato
Glicose-6-fosfato
desidrogenase
6-fosfoglicono-δ-
lactona
lactonase
Hidrólise
Receptor de elétrons
Desidrogenação e
Descarboxilação
Receptor de elétrons
Ribulose-5-P
1o 2o
Resultado líquido:
-NADPH: para as reações de redução biossintéticas
-Ribulose-5-fosfato: precursor para a síntese de nucleotídeos
Desidrogenação 
enzimática
6-fosfogliconato
desidrogenase
6-fosfogliconato
(forma ácida livre)
Reação não- Oxidativa
Ribulose- 5P 
isomerase
Transcetolase
Transcetolase
Transcetolase
Frutose
Frutose-1P
Gliceraldeído Diidroxicetona- fosfato
Gliceraldeído- 3P Gliceraldeído- 3P
Frutocnase
Frutose-1P
aldolase
Gliceraldeído-
cinase
Triose- P-
Isomerase
ATP
ADP
ATP
ADP
ATENÇÃO:
Defeitos no 
metabolismo da 
frutose!!!
Aumento da [frutose]
- Acumulo
- Bloqueio da gliconeogênese
- Bloqueio da conversão em glicose
Atraso no crescimento,
vômitos, hepatomegalia,
falha renal, hipoglicemia
Intolerância Hereditária
Metabolizada principalmente no fígado
Metabolizada principalmente no fígado
Galactose
Galactose-1P
Glicose-1P
Glicose- 6P
Galactocinase
Galactose-1P
uridiltransferase
Fosfoglicomutase
ATP
ADP
ATENÇÃO:
Defeitos no 
metabolismo da 
Galactose!!!
UDP-glicose
UDP-glalactose
UDP- galactose- epimerase
Glicose- 1P
UTP
PPi
UDP- glicose-
pirofosforilase
Defeito em qualquer 
uma das enzimas: 
Galactosemia 
Catarata
Deposito no cristalino 
Retardo do 
desenvolvimento
Retardo do 
desenvolvimento
Os danos são resolvidos 
quando elimina a ingestão! 
Deficiência de carboidratos:
- tonturas,
- dores de cabeça,
- queima de gordura e proteínas- magra
 A principal consequência de uma alimentação pobre em energia é a
desnutrição energético-protéica, também denominada marasmo, cuja
característica, de modo geral, é o emagrecimento e insuficiência de
energia e nutrientes. Crianças que não recebem nutrientes em
quantidades suficientes podem ganhar peso inadequado, ter o
crescimento comprometido.
Consumo excessivo
- cáries dentárias em crianças - obesidade
- diabetes
Metabolismo do 
Glicogênio e 
Gliconeogênese
Glicogênio- Forma de armazenamento de glicose
GLICOGÊNESE- Síntese intracelular do glicogênio
GLICOGENÓLISE- Desdobra o glicogênio em glicose
GLICONEOGÊNESE- Síntese de glicose a partir de fontes não 
carboidratos
Principais órgãos de armazenamento são: Fígado e músculo
Hexocinase (músculo)
Ou
Glicocnase (fígado)
Preparativo para- GLICOGÊNESE
Glicogênese- Ocorre após refeição
: Conversão da glicose 6-P em glicose 1-P:
fosfoglicomutase
Metabolismo do GlicogênioGlicogênese
Fosfoglicomutase
: Conversão da glicose 1-P em UDP-glicose:
Glicose
UDP- Glicose-
pirofosforilase
Metabolismo do GlicogênioGlicogênese
Ligação da UDP-glicose a uma molécula de
glicogênio.
Glicogénio sintase
UDP- Glicose
Glicogênio existente Nova ligação α (14)
Metabolismo do Glicogênio Glicogênese
• A ramificação das cadeias de glicogênio é feita por uma
enzima “ramificadora” (amilo (1,4) para-(1,6)-transglicosilase
ou glicosil-(46)-transferase)
Metabolismo do Glicogênio Glicogênese
Enzima ratificadora 
de glicogênio
Glicogênese
Estrutura do Glicogênio
Balanço da glicogênese
• UDP é convertido em UTP à custa de ATP pela ação da
nucleosídeo-difosfato-cinase:
UDP + ATP UTP + ADP
• Deste modo o custo total em ATP, para a incorporação
de um resíduo de glicose ao glicogênio é dado:
(Glicose)n + glicose + 2 ATP (Glicose)n + 2 ADP + 2Pi
Nucleosídeo-
difosfato-cinase
– Esquema geral –
Glicogenólise
1ª Reacção
Remoção de um resíduo de glicose
terminal de um ramo do glicogénio:
Glicogenólise
Extremidade não 
redutora
Ligação 
α(16)
Glicogênio
Glicogênio 
fosforilase
G-1P
2ª Reacção
Desramificação do glicogénio:
Glicogenólise
Fosfogluicomutase
Transferência 
do resíduo de 
ramificação 
pela enzima de 
desramificação
3ª Reacção
Remoção do resíduo de glicose
final
Glicogenólise
(α16)
 Atividade da
glicosidade
 Enzima de
desramificação
A regulação dá-se essencialmente a nível 
da:
• Glicogênio sintase (glicogênese) 
• Glicogênio fosforilase (glicogenólise).
Glicogênese e Glicogenólise
Regulação
Glicogenólise
Regulação 
Glicogênio fosforilase é…
…activada por:
• Epinefrina
• Ca2+ (músculo)
• [AMP] (músculo)
…inibida por:
• [ATP]
• PP1
• [Glicose] (fígado)
Glicogênese
Regulação
Glicogênio sintase é…
…activada por:
• Insulina
• [Glicose 6-P]
• [Glicose]
…inibida por:
• Glucagon (fígado)
• Epinefrina
- Síntese de glicose a partir de fontes não carboidratos;
- Ocorre no fígado;
- Precursores não glicídicos incluem: 
- Lactato;
- Piruvato;
- Glicerol;
- Cadeias de aa.
- Apresenta reações que podem ser comparadas com a da via 
da Glicólise, mas no sentido inverso (7 reações reversíveis e 
3 irreversíveis);
- Tomemos como ponto de partida: PIRUVATO
bloquea da
gliconeogênese,
irritabilidade,
sonolência,
hipotonia muscular e
convulsões.
Mitocôndria
Transp. de 
PIRUVATO
Piruvato
Piruvato (3C)
ATP
ADP + Pi
Oxaloacetato (4C)
Piruvato 
carboxilase
CO2
Ciclo de Krebs
Malato (4C)
Transp. de 
MALATO
Malato 
(4C)
Oxaloacetato (4C)
Fosfoenol
piruvato 
carboxicinase
GTP
GDP
+ Pi
CO2
Fosfoenol-piruvato 
(3C)
Gliconeogênese
Citossol
Malato- dexidrogenase
Malato-
dexidrogenase
NAD+
NADh+H
1. Lactato Piruvato
2. Alanina Piruvato
NAD+ NADH+H
Precursores para a Gliconeogênese
Alanina-
aminotransferase
3. Glicerol Diidroxaicetona- fosfato
Precursores para a Gliconeogênese
ATP
ADP
NAD
NADH+H
Glicerol-cinase Glicerol-3P-
desidrogenase
2 Piruvato + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 4 H2O
Glicose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD + 2 H+
Importante
A gliconeogênese não é o contrário da glicólise
A regulação desta via se dá pela concentração dos seus produtos