Metabolismo de Carboidratos

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METABOLISMO DA 
GLICOSE E OUTROS 
MONOSSACARÍDEOS 
Profa. Graça Cunha 
 E-mail: mgcc1954@gmail.com 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO - UFPE 
DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA - DBIOQ 
Cada célula é um sofisticado 
laboratório químico, onde 
ocorrem continuamente 
sínteses de novas moléculas 
destinadas ao crescimento, à 
substituição de partes 
danificadas, ou a serem 
enviadas para diversas zonas 
do organismo. 
 
Tudo isto requer energia 
contida nos alimentos e que a 
célula não pode utilizar 
diretamente dos alimentos. 
 
•INTRODUÇÃO 
Metabolismo – Atividade celular altamente coordenada com 
 propósitos determinados, na qual cooperam 
 muitos sistemas enzimáticos. 
Fases: CATABOLISMO (Degradação) 
 ANABOLISMO (Síntese) 
Obs: Ambos ocorrem simultaneamente nas células e a velocidade 
 de cada um é regulada independentemente. 
CARBOIDRATOS [Cn(H2O)n] : Poliidroxialdeídos ou 
poliidroxicetonas, ou então substâncias que, por hidrólise, 
 liberam esses compostos 
• Relações energéticas entre as vias catabólicas e anabólicas 
Nutrientes 
liberadores de 
energia 
Carboidratos 
Gorduras Proteínas 
 
Catabolismo 
Produtos finais 
pobres em 
energia 
 
Anabolismo 
Moléculas 
precursoras 
Aminoácidos 
Açúcares Ácidos 
graxos 
Bases nitrogenadas 
 
Energia 
química 
 Macromoléculas 
celulares 
 Proteínas 
Polissacarídeos 
Lipídeos Ácidos 
nucléicos 
 
 Energética/Reserva 
 
Servem de depósitos temporários de Glicose, que é a principal 
fonte de energia. 
 
 
 AMIDO GLICOGÊNIO 
Funções Biológicas dos Carboidratos 
CELULOSE ÁCIDO ACETILMURÂMICO QUITINA 
 
 Estrutural 
 
Elementos estruturais e de sustentação das paredes celulares das 
plantas, bactérias e carapaças de alguns animais, 
respectivamente. 
 
 
Funções Biológicas dos Carboidratos 
•DEFINIÇÃO 
•LOCALIZAÇÃO 
BOCA 
LUZ INTESTINAL 
Processo de degradação de macromoléculas em moléculas menores 
capazes de serem absorvidas e utilizadas por um organismo. 
As enzimas que atuam neste processo são as digestivas. 
 Carboidratos da dieta: 
 Principais: amido, sacarose, lactose e celulose. 
 Frações menores: glicogênio, maltose, glicose livre, 
frutose livre. 
Lactose: β-D-galactopyranosyl-(14)- β-D-
glucopyranose 
Maltose: α-D-glucopyranosyl-(14)-β-D-
glucopyranose 
Sucrose: α-D-glucopyranosyl-(12)- β-D-fructofuranose 
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 Absorção 
FIBRAS DA DIETA: 
Carboidratos não digeríveis; 
Não fornecem energia; 
Adicionam volume à dieta (10 – 15 X) coletando líquido na luz 
do intestino; 
Aumentam a motilidade intestinal; 
Reduzem a absorção de compostos tóxicos, incluindo 
 certos carcinógenos; 
Diminuem o risco de constipação, hemorróidas, diverticulose e 
câncer de cólon; 
Acima de 20 – 35 g/dia não são recomendadas (podem ligar-se a 
microelementos como o Zn+2 e diminuir a absorção das 
vitaminas lipossolúveis). 
 Hereditárias
 Diarréia severa
 Doenças intestinais
 Desnutrição
 Lesão da mucosa do intestino delgado
causada por drogas
EXEMPLOS: 
Lactase congênita – Predominante nos negros e índios sul 
Americanos. 
Lactase adquirida – Em consequência de patologias intestinais 
diversas, que levam a atrofia das vilosidades ou reações 
 inflamatórias na mucosa intestinal. 
Deficiências de isomaltase e Sacarase – Comum em cerca 
de 10% dos esquimós da Groelândia. Tratamento, retirada da 
sacarose da dieta. 
•GLICÓLISE (Degradação da Glicose) 
•GLICONEOGÊNESE (Síntese de Glicose) 
•GLICOGÊNESE (Síntese do Glicogênio) 
•GLICOGENÓLISE (Degradação do Glicogênio) 
• Primeira via metabólica da molécula de glicose e outras 
hexoses 
• Invariavelmente todos os seres vivos (a exceção dos vírus) 
realizam esta via 
 
– Ocorre no citoplasma 
 
– Consiste na quebra parcial da molécula de glicose (6C) 
 
– Produção de 4 moléculas de ATP 
 
– Consumo de 2 moléculas de ATP 
 
– Liberação de 2 moléculas de piruvato (3C) 
INVESTIMENTO 
GERAÇÃO DE ENERGIA 
1o ESTÁGIO 2o ESTÁGIO 
FRUTOSE 
GALACTOSE 
MANOSE 
APÓS A DIGESTÃO, ESSES MONOSSACARÍDEOS 
ENTRAM NA CORRENTE SANGUÍNEA, QUE OS 
TRANSPORTAM PARA VÁRIOS TECIDOS. 
GLICOSE 
GLICOSE 6-P 
FRUTOSE 6-P 
GLICERALDEÍDO-3-P 
PIRUVATO 
GALACTOSE 
MANOSE 
FRUTOSE 
FRUTOSE 
(Fígado) 
Deficiência da enzima 2: 
Galactosemia (retardo mental e de 
crescimento e, em alguns casos, morte por 
lesões hepáticas). 
Catarata (acúmulo de galactose no 
cristalino do olho, onde esse açúcar é 
reduzido a galactitol). 
GLICÓLISE 
Geração e consumo de NADH na via Glicolítica 
Alguns tecidos (cérebro, hemácias, medula renal, cristalino e 
córnea ocular, testículo e músculo esquelético em exercício) 
requerem um suprimento contínuo de glicose... 
 
 
Entre as refeições – Ocorre a hidrólise do glicogênio hepático 
que só mantém níveis adequados de glicose sanguínea por 8-
16 horas. 
 
Sabendo-se que: 
Qual a via que garantirá o suprimento de Glicose no 
organismo? 
120g de glicose/dia 
Ocorre: 
 Fígado (90%) 
 Rins (10%) 
Precursores: 
Lactato 
Piruvato 
Intermediários do Ciclo do Ácido Cítrico 
Cadeias carbonadas dos aminoácidos, exceto lisina e leucina 
Glicerol 
Quando não houver disponibilidade de glicose (jejum prolongado 
 ou exercício vigoroso). 
Via de síntese de Glicose a partir de precursores não glicídicos 
Mitocôndria 
malato-desidrogenase 
malato-desidrogenase 
1. Primeiro contorno 
Piruvato carboxilase/ 
Biotina 
PEP-carboxiquinase 
Citoplasma 
Piruvato quinase 
• Conversão da frutose-1,6-bifosfato em frutose-6-fosfato 
Frutose-1,6-bifosfatase dependente de Mg2+ 
 Essa reação é um importante sítio regulador da gliconeogênese; 
 
 A frutose 1,6-bifosfatase é inibida por níveis elevados de AMP, o 
qual sinaliza um estado de baixa energia na célula; 
 
 Níveis elevados de ATP e baixas concentrações de AMP 
estimulam a gliconeogênese. 
2. Segundo contorno 
• Formação de glicose a partir da glicose-6-fosfato 
Glicose-6-fosfatase – apenas encontrada no fígado e nos rins 
3. Terceiro contorno 
CUSTO ENERGÉTICO LÍQUIDO: 6 ATP 
Dois em cada uma das etapas catalisadas pelas: 
Piruvato-carboxilase 
 Fosfoenolpiruvato-carboxiquinase 
Fosfoglicerato-quinase 
Considerando-se que o rendimento energético da glicólise (glicose 
em 2 Piruvatos) é de 2 ATP, o custo energético do ciclo “fútil”, no 
qual a Glicose é convertida em piruvato e ressintetizada, é de 4 ATP.