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CARBOIDRATOS
 
           Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na natureza, apresentam como fórmula geral: CnH2nOn, e  são moléculas que desempenham uma ampla variedade de funções, entre elas:
 - Fonte de energia;
 - Reserva de energia;
 - Estrutural;
 - Matéria-prima para a biossíntese de outras biomoléculas.
            Na biosfera, há provavelmente mais carboidratos do que todas as outras matérias orgânicas juntas, graças à grande abundância, no reino vegetal, de dois polímeros da D-glucose, o amido e a celulose. O carboidrato é a única fonte de energia aceita pelo cérebro, importante para o funcionamento do coração e de todo sistema nervoso. O corpo armazena carboidratos em três lugares: fígado (300 a 400g), músculo (glicogênio) e sangue (glicose). Os carboidratos evitam que nossos músculos sejam digeridos para produção de energia, por isso se sua dieta for baixa em carboidratos, o corpo faz canibalismo muscular.
São classificados em monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.
 
Monossacarídeos
Os monossacarídeos geralmente têm sabor adocicado, de fórmula estrutural Cn(H2O)n. Esse "n" pode variar de 3 a 7 (trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses), sendo os mais importantes as pentoses e hexoses. Não sofrem hidrólise : Glicose - Frutose - Galactose - Manose
Os monossacarídeos ou açúcares simples constituem as moléculas dos carboidratos, as quais são relativamente pequenas, solúveis em água e não hidrolisáveis.
 
Pentoses:
-Ribose C5H10O5 forma o RNA
-Desoxiribose C5H10O4 forma o DNA
Pentoses são monossacarídeos de 5 carbonos. Para os seres vivos, as pentoses mais importantes são a ribose e a desoxirribose, que entram na composição química dos ácidos nucleícos, os quais comandam e coordenam as funções celulares.
 
Hexoses:
-Glicose: C6H12O6
-Frutose: C6H12O6
-Galactose: C6H12O6
Hexoses são monossacarídeos de 6 carbonos, que obedecem à fórmula geral - CnH2n0n (n=6). As hexoses mais importantes são a glicose, a frutose e a galactose, principais fontes de energia para os seres vivos. Ricas em energia, as hexoses constituem os principais combustíveis das células. São naturalmente sintetizadas por fotossíntese, processo de absorção de energia da luz.
 
Oligossacarídeos
Grupamento de dois a dez monossacarídeos através de ligação glicosídica. Os mais importantes são os dissacarídios.
 
Dissacarídeos:
Quando, por hidrólise, produzem dois monossacarídeos. Exemplo de dissacarídios: Maltose, sacarose, lactose.
Exemplo:
Sacarose + H2O → glicose + frutose
Maltose + H2O → glicose + glicose
Lactose + H2O → glicose + galactose
 
 
Polissacarídeos
Sofrem hidrólise produzindo grande quantidade de monossacarídeos. Ocorrem no talo e folhas vegetais e camada externa de revestimento de grãos e são insolúveis em água.
Exemplo: Celulose, Amido e Glicogênio
Os polissacarídeos ou açúcares múltiplos são carboidratos formadas pela união de mais de dez moléculas monossacarídeas, constituindo, assim, um polímero de monossacarídeos, geralmente de hexoses. Ao contrário dos mono e dos dissacarídeos, os polissacarídeos são insolúveis em água; não alteram, pois, o equilíbrio osmótico das células e se prestam muito bem à função de armazenamento ou reserva nutritiva. De acordo com a função que exercem os polissacarídeos classificam-se em energéticos e estruturais. Polissacarídeos energéticos têm função de reserva nutritiva. Os mais importantes são o amido e o glicogênio.
 
Amido:
Principal produto de reserva nutritiva vegetal , o amido é geralmente encontrado em órgão de reserva nutritiva, como raízes do tipo tuberosa (mandioca, batata doce, cará), caules do tipo tubérculo (batatinha), frutos e sementes. Constitui um polímero de glicose (mais ou menos 1.400 unidades de glicose) com ligação glicossídica.
O amido constitui-se de dois tipos diferentes de polissacarídeos: a amilose com cerca de 1.000 unidades de glicose numa longa cadeia não ramificada enrolada em hélice e a amilopectina com cerca de 48 a 60 unidades de glicose dispostas em cadeias mais curtas e ramificadas. Espiral helicoidal da amilose.
 
Glicogênio:
Polissacarídeo de reserva nutritiva dos animais, o glicogênio é encontrado, principalmente, nos músculos. Também é produto de reserva dos fungos. Constitui um polímero de glicose (mais ou menos 30.000 resíduos de glicose) com ligação glicossídica e várias ramificações.
Polissacarídeos estruturais entram na formação de algumas estruturas do corpo dos seres vivos. Os mais importantes são a celulose e a quitina.
 
Quitina:
É um polissacarídeo que possui nitrogênio em suas unidades de acetilglicosamina. Constitui o exoesqueleto dos artrópodes e é também encontrada na parede celular dos fungos. A quitina é um polímero de acetilglicosamina com ligações β.
 
Observação: Existem outros tipos de polissacarídeos denominados hetropolissacarídeos que originam, por hidrólise, vários tipos diferentes de monossacarídeos. Como, por exemplo, o ácido hialurônico, condroitinsulfato e a heparina.
 
 
Introdução ao metabolismo
 
Metabolismo: é o processo geral pelo qual os sistemas vivos adquirem e usam energia livre para realizarem suas funções, é tradicionalmente dividido em duas partes.
 
1- O catabolismo ou degradação- é o processo no qual os nutrientes e os constituintes celulares são degradados para o aproveitamento de seus componentes e/ou para geração de energia. Geralmente as reações metabólicas realizam a oxidação das moléculas nutrientes.
 
2- O anabolismo ou biossíntese - é o processo no qual as biomoléculas são sintetizadas a partir de componentes mais simples.
Os seres vivos necessitam de uma entrada contínua de energia livre para três objetivos principais:
1-            desempenho de trabalho mecânico na contração muscular e em outros movimentos celulares,
2-            transporte ativo de moléculas e íons,
3-            síntese de macromoléculas e outras biomoléculas a partir de precursores simples.
 
As substâncias oxidáveis utilizadas pelos seres humanos, estão presentes nos seus alimentos, principalmente sob forma dos carboidratos, lipídios e proteínas. Há também reservas endógenas de carboidratos e lipídios, que são oxidadas nos intervalos das refeições.
A manutenção da vida celular depende da contínua ocorrência de um conjunto de reações químicas que devem atender duas exigências fundamentais:
 
·         precisam ser altamente específicas, de modo a gerar produtos definidos,
·         devem ocorrer em velocidades adequadas para a fisiologia celular, a insuficiência na produção ou na remoção de metabólitos podem levar a condições patológicas.
As reações orgânicas são sempre muito lentas, dada a complexidade e tamanho das moléculas, o que seria incompatível com o processo vital. Estas reações necessitam ser catalisadas por aceleradores de reações chamados de enzimas
 
Estrutura dos Carboidratos:
 
Os Carboidratos são moléculas orgânicas que contém carbono, hidrogênio e oxigênio e que em geral apresentam a fórmula empírica (CH2O)n, ou seja CnH2nOn. A letra (n) descrita na fórmula representa o número de carbonos. Na figura abaixo os carboidratos possuem 3 carbonos (C) , então aplicando a fórmula teremos C3H6O3.  Os carboidratos tem em sua estrutura os grupos funcionais aldeídos ou cetonas e contêm ainda grupos hidroxilas (OH). Assim, eles são chamados de poliidroxialdeído ou poliidroxicetonas.
 
Há vários exemplos de carboidratos, mas a glicose e a frutose são muito conhecidas pela população em geral. A glicose é um carboidrato com 6 carbonos, ou seja, C6H12O6 e possui o grupo funcional aldeído, enquanto a frutose possui o mesmo número de carbonos, hidrogênio e oxigênio, C6H12O6, porém, possui um grupo funcional diferente, o grupo cetona.
 
Os carboidratos com sabor doce, como sacarose, glicose e frutose, comuns na alimentação humana, são chamadas de açúcares.
No início do século passado, foram adotadas por Fischer, as fórmulas no sentido linear, como as figuras acima. Um outro pesquisador, chamadoTollens, verificou que as moléculas dos carboidratos, com mais de cinco carbonos tente a formar um anel, ou seja, ficar na forma cíclica. Atualmente, adota-se as projeções propostas por Haworth, que permite, uma visualização da molécula na forma cíclica. Menos de 1% de cada monossacarídeo com mais de cinco carbonos na sua estrutura estão na forma de cadeia aberta, eles são encontrados predominantemente na forma cíclica.
 
Digestão dos carboidratos
 
Os principais polissacarídeos da dieta são de origem animal (glicogênio) e vegetal (amido). Essa digestão é rápida e geralmente está completa no momento que o conteúdo estomacal atinge a junção duodeno e jejuno. A hidrólise de ligações glicosídicas é catalisada por uma família de glicosidases que degrada os carboidratos.
O amido é a principal fonte de carboidratos da dieta e, sendo um polissacarídeo, deve ser hidrolisado até glicose.
A digestão começa na boca, onde as ligações glicosídicas (ligações entre os carboidratos) são “quebradas” em presença das enzimas especiais presentes na saliva (amilase salivar ou ptialina). A amilase salivar atua brevemente sobre o amido da dieta, de maneira aleatória. Os produtos da digestão da amilase uma mistura de oligossacarídeos.
No estômago, há uma "parada"da digestão por causa do seu pH ácido, mas quando o seu conteúdo entra no intestino delgado ele é neutralizado pelo bicarbonato e a amilase pancreática (secretada pelo pâncreas) continua o processo de digestão do amido.
 
Resumindo, as hidrólises aleatórias do amido pelas enzimas amilases salivar e pancreática resultam em moléculas polissacarídeas cada vez menores chamadas de dextrinas, até se reduzirem à condição de dissacarídeos chamadas de maltoses. As maltoses serão hidrolisadas em duas moléculas de glicose, através da ação da enzima maltase.
        
 
 
A sacarose é um dissacarídeo que é quebrado pela ação da enzima sacarase em uma molécula de glicose e uma de frutose
Transporte:
 
A glicose, presente na luz intestinal, é absorvida (por transporte ativo ou simples difusão) e encaminhada para o sangue em concentrações controladas (glicemia).
Intolerância à lactose
 
            A mais comum dessas deficiências é a intolerância a lactose, causada pela ausência da enzima lactase. Várias são as causas que podem culminar na ausência da lactase
            A lactase hidrolise a lactose, açúcar do leite, em glicose e galactose.
 
            A maioria das crianças possuem atividade máxima da lactase até os dois anos. Depois desse período pode-se distinguir dois grupos: os que digerem a lactose, também chamados de lactose persistente ou normolactasia e os que tem uma má digestão da lactose, também chamados de lactose não persistente ou hipolactasia. O grupo que não digere a lactose corresponde a aproximadamente 75% da população mundial.O mecanismo pelo qual a enzima é perdida ainda não é claro.
            A doença também pode ser congênita, ou seja, afetar a criança desde seu nascimento, porém essa é uma doença rara de caráter autossômico e recessivo.
            A intolerância à lactose também pode estar relacionada a doenças intestinais como a doença de Crohn´s ou drogas que danifiquem a mucosa do intestino delgado.
            O diagnóstico da intolerância à lactose pode ser realizado de duas maneiras. Uma delas envolve a realização de uma curva glicêmica onde coleta-se uma amostra de sangue do paciente em jejum depois o paciente recebe uma dose de lactose e novas amostras de sangue são coletadas após 15, 30, 60 e 90 minutos.
 
 glicose é o principal substrato para as reações energéticas, sendo a glicólise o principal processo de utilização energética da glicose, presente em todos os seres vivos, desde a mais antiga e simples bactéria até o mais recente e complexo organismo multicelular. A glicólise, entretanto, é um processo essencialmente anaeróbico, com o metabolismo aeróbico produzindo quase vinte vezes mais energia para os processos metabólicos intracelulares. Desta forma, o Ciclo de Krebs e a Cadeia Respiratória (Cadeia Transportadora de elétrons acoplada a Fosforilação Oxidativa) correspondem à seqüência natural do metabolismo da glicose e dos demais compostos energéticos (ácidos graxos e aminoácidos). A glicólise, também conhecida como via de Ebden-Meyerhof, é a primeira via metabólica da molécula de glicose e outras hexoses. Todos os seres vivos (a exceção dos vírus) realizam, invariavelmente, a glicólise seja em condições de aerobiose ou de anaerobiose, com as enzimas glicolíticas presentes no citoplasma.
A glicólise é um processo anaeróbio onde se observa a transformação de uma molécula de glicose em duas moléculas de piruvato e em condições de aerobiose, o metabolismo da glicose prossegue com as demais vias produtoras de energia (ciclo de Krebs e cadeia respiratória), mas somente se a célula possuir mitocôndrias funcionais, uma vez que esses processos são todos intramitocondriais.
A glicólise ocorre em uma seqüência enzimática de 10 reações, divididas em duas fases: a primeira fase corresponde até a formação de duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato e caracteriza-se como uma fase de gasto energético de 2 ATPs nas duas fosforilações; a segunda fase compreende desde as duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato até as duas moléculas de piruvato. Tal fase caracteriza-se pela produção energética de 4 ATPs em reações oxidativas enzimáticas independentes de oxigênio, utilizando o NADH como transportador de hidrogênios da reação de desidrogenação. O rendimento energético líquido final do metabolismo anaeróbio da glicose, portanto é de somente 2 ATPs.
Em condições de aerobiose, porém, o piruvato não é reduzido e sim oxidado nas mitocôndrias pelo complexo enzimático piruvato-desidrogenase (também chamado de piruvato-descarboxilase) havendo a formação de acetil-CoA e a liberação de uma molécula de CO2 por cada piruvato oxidado. É formado, também, um NADH na reação de desidrogenação, indo para a cadeia respiratória, uma vez que já está dentro das mitocôndrias. É importante observar que, havendo a oxidação do piruvato, o NADH (produzido na glicólise) que seria utilizado para sua redução, é poupado, possibilitando que os elétrons por ele transportados penetrem nas mitocôndrias e sejam convertidos em ATP (na cadeia respiratória).
A glicose tem seis átomos de carbono e sua divisão em duas moléculas de piruvato, cada uma com três átomos de carbono, ocorre em uma seqüência de 10 passos e os cinco primeiros deles constituem a fase preparatória. Nestas reações a glicose é inicialmente fosforilada no grupo hidroxila em C-6. A D-glicose-6-fosfato assim formada é convertida em D-frutose-6-fosfato, a qual é novamente fosforilada, desta vem em C-1, para liberar D-frutose-1,6-bifosfato. O ATP é o doador de fosfato nas duas fosforilações.
A seguir a frutose-1,6-bifosfato é quebrada para liberar duas moléculas com três carbonos, a diidroxiacetona fosfato e o gliceraldeído-3-fosfato; este é o passo em que ocorre a "lysis" que dá o nome ao processo. A diidroxiacetona fosfato é isomerizada em uma Segunda molécula de gliceraldeído-3-fosfato, e com isso termina a primeira fase da glicólise. Desta forma, duas moléculas de ATP precisam ser investidas para ativar, ou iniciar, a molécula de glicose para a sua quebra em duas partes com três carbonos; haverá, depois, um retorno positivo para este investimento. Resumindo: na fase preparatória da glicólise a energia do ATP é investida, aumentando o conteúdo de energia livre dos intermediários, e as cadeias carbônicas de todas as hexoses metabolizadas são convertidas em um produto comum, o gliceraldeído-3-fosfato.
O ganho energético provém da fase de pagamento da glicólise. Cada molécula de gliceraldeído-3-fosfato é oxidada e fosforilada por fosfato inorgânico (não pelo ATP) para formar 1,3-bifosfoglicerato. A liberação de energia ocorre quando as duas moléculas de 1,3-bifosfoglicerato são convertidas em duas moléculas de piruvato. A maior parte dessa energia é conservada pela fosforilação acoplada dequatro moléculas de ADP para ATP. O produto líquido são duas moléculas de ATP por molécula de glicose empregada, uma vez que duas moléculas de ATP são investidas na fase preparatória da glicólise. A energia também é conservada na fase de pagamento na formação de duas moléculas de NADH a cada molécula de glicose.
Nas reações seqüenciais da glicólise três tipos de transformações químicas são particularmente notáveis: 1. Degradação do esqueleto carbônico da glicose para produzir piruvato; 2. Fosforilação de ADP a ATP pelos compostos de fosfato de alta energia formados durante a glicólise; e 3. A transferência de átomos de hidrogênio ou elétrons para o NAD+, formando NADH. O destino do produto, o piruvato, depende do tipo de célula e das circunstâncias metabólicas.
            A figura abaixo ilustra a processo:
 
 
Resumindo: Na glicólise, para cada molécula de glicose há uma produção de:
-        2 NADH e 
-        2ATP (saldo final)
-         2 Piruvatos
A oxidação da glicose e a produção de ATP estão associados a redução do NAD+ para NADH. Como NAD+ existe nas células em concentração limitantes, muito inferior a quantidade de substrato), a manutenção da glicose depende da reoxidação do NADH em NAD+.
A oxidação da glicose e a produção de ATP estão associados a redução de NAD+ para NADH.
 Como NAD+ existe nas células em concentração limitantes, muito inferior a quantidade de substrato), a manutenção da glicose depende da reoxidação do NADH em NAD+.
Os organismos regeneram o NAD+ através de dois processos básicos, segundo a disponibilidade de oxigênio:
Em aerobiose – utilizam O2(da respiração) para oxidar NADH.   
Em anaerobiose – não utiliza o O2,o própri o piruvato produzido pela glicólise serve como aceptor dos elétrons do NADH, sendo reduzido a lactato. A degradação anaeróbica da glicose é chamada de Fermentação.
As fermentações são processos auto-suficientes, ou seja, independem de outras vias por serem capazes de regenerar as coenzimas que são utilizam para a produção de ATP.
 
Fermentação Lática
Este processo é utilizado por:
·       algumas espécies de bactérias
·       hemácias
·       fibras musculares de contração rápida
·       fibras musculares em geral quando submetidos a esforço intenso
          Em certos organismos, como a leveduras e algumas bactérias, a regeneração do NAD+ é feita por outro processo:
O piruvato é descarboxilado, originando um acetaldeído, que, servindo como aceptor dos elétrons do NADH, reduz a etanol.
 
Fermentação Alcoólica:
Em certos organismos, como a leveduras e algumas bactérias, a regeneração do NAD+ é feita por outro processo:
O piruvato é descarboxilado, originando um acetaldeído, que, servindo como aceptor dos elétrons do NADH, reduz a etanol.
VIA DAS PENTOSES-FOSFATO
 
A via das pentoses-fosfato, ou simplesmente via das pentoses, é uma via alternativa de oxidação de glicose-6-fosfato, que leva à produção de 4 compostos importantes, a ribose-5-fosfato, NADPH, gliceraldeído-3-fosfato e a frutose-6-fosfato.
- A ribose-5-fosfato é a pentose constituinte dos nucleotídeos, que vão compor os ácidos nucléicos (material genético DNA e RNA), e de muitas coenzimas, como o ATP, NADH, FADH2 e coenzima A.
- O NADPH atua como coenzima doadora de hidrogênio em sínteses redutoras e em reações para proteção contra compostos oxidantes.
- O gliceraldeído-3-fosfato e a frutose-6-fosfato são moléculas intermediárias da via glicolítica (glicólise).
Na via das pentoses são produzidos vários açúcares fosforilados, com um número variável de átomos de carbono. A energia vinda da oxidação da glicose é armazenada sob a forma de NADPH e não de ATP, como na glicólise.
A via das pentoses fosfato compreende uma etapa inicial que é oxidativa, na qual a glicose-6-fosfato é convertida a ribulose-5-fosfato e CO2 por duas oxidações intercaladas por uma reação de hidrólise. Além disso, ocorre a conversão de NADP a NADPH.
A etapa seguinte, que não é oxidativa, vai transformar a ribulose-5-fosfato em ribose-5-fosfato pela ação de uma isomerase. Esta pentose sofre em seguida conversões e gera açúcares fosforilados com números variados de átomos de carbono. Todas as etapas não-oxidativas são reversíveis, o que permite que haja interconversão entre os diferentes açúcares.
Assim como a glicólise, a via das pentoses também ocorre no citosol; elas estão relacionadas por intermediários comuns que são a glicose-6-fosfato, frutose-6-fosfato e o gliceraldeído-3-fosfato. Esse compartilhamento de intermediários e a interconversibilidade permite que esta seja uma via de desvio da glicólise (conhecido como shunt das pentoses), ao mesmo tempo que é uma integração entre várias vias metabólicas.
 
Regulação da via das pentoses
A atividade da via das pentoses vai variar de acordo com tecido, sendo mais intensa em tecidos que ativam ácidos graxos constantemente, como é o caso do fígado e do tecido adiposo. As duas desidrogenases que participam da via convertem NADP a NADPH e vão ser inibidas competitivamente por NADPH.
A utilização da glicose-6-fosfato pela via das pentoses ou pela glicólise vai depender das relações ATP/ADP e NADPH/NADP existentes nas células.
Quando a relação ATP/ADP é baixa, a glicose vai ser degradada pela via glicolítica, produzindo ATP; não vai ocorrer a síntese de ácidos graxos e a relação NADPH/NADP é alta, inibindo a via das pentoses.
Mas se a relação ATP/ADP é alta, a via glicolítica fica inibida e a síntese de ácidos graxos é favorecida, consumindo NADPH e desinibindo as desidrogenases.
Portanto quando a carga energética das células é alta, o consumo de glicose-6-fosfato pela via das pentoses é favorecida.
 
A via das pentoses é ativa quando as taxas glicêmicas são altas; os níveis altos de insulina resultantes acarretam, no tecido adiposo, aumento da permeabilidade à glicose e, no fígado, intensa síntese de glicocinase. Essas duas condições propiciam a síntese de ácidos graxos.
 
 
GLICONEOGÊNESE (NEOGLICOGÊNESE)
 
Gliconeogênese é o mecanismo pelo qual se produz glicose por meio de conversão de compostos não-carboidratos, sendo a maior parte deste processo realizado no fígado e uma menor parte no córtex dos rins. Os precursores não-glicídios incluem: piruvato, lactato, aminoácidos (alanina) e glicerol.
Quando há deficiência do suprimento de glicose pela dieta ou por dificuldade na sua absorção pelas células, a glicose pode ser produzida endogenamente a partir de outros substratos. Isso é importante para certos tecidos como as células nervosas e para os eritrócitos que necessitam continuamente de energia. Por outro lado, o fígado utiliza intensamente essa via para fazer a conversão do lactato muscular em glicose, interelação conhecida como Ciclo de Cori.
A maioria dos tecidos é capaz de suprir suas necessidades energéticas a partir da oxidação de vários compostos, tais como aminoácidos, açúcares e ácidos graxos. Mas alguns tecidos usam apenas glicose como fonte de energia, como é o caso do cérebro. Para que o suprimento de glicose não seja interrompido, o organismo tem mecanismos que se destinam a preservar o nível de glicose circulante, mesmo quando em jejum. Quando a concentração de glicose circulante vinda da alimentação vai diminuindo, o glicogênio hepático vai ser degradado fazendo com que a glicemia volte a valores normais. Mas o glicogênio hepático é insuficiente para conseguir manter a concentração de glicose normal por um período muito longo. Com isso vai ser acionada outra via, a da síntese de glicose; nela a glicose vai ser formada a partir não só de carboidratos, mas também de aminoácidos, lactato e glicerol.
A transformação da alanina e lactato em glicose inicia-se por sua conversão a piruvato. A transformação de piruvato em glicose pela gliconeogênese se dá pelo processo inverso da glicólise, havendo a participação de praticamente as mesmas enzimas, com exceção das que catalisam reações irreversíveis (piruvato cinase, fosfofrutocinase e glicocinase). Estas reações são contornadas por outras reações, que para isso,usam enzimas diferentes.
 
Portanto, três etapas diferem da glicólise:
1° etapa: A reação que era catalisada pela piruvato cinase passa a ser catalisada pela piruvato carboxilase e pela fosfoenolpiruvato carboxicinase. O piruvato é transformado em oxaloacetato pela piruvato carboxilase. E o oxaloacetato é convertido em fosfoenolpiruvato pela fosfoenolpiruvato carboxicinase. O fosfoenolpiruvato produzido nesta etapa vai ser transformado em frutose-1,6-bifosfato pelas enzimas que também fazem parte da glicólise, e que, como catalisam reações reversiveis, podem operar a via no sentido inverso.
2º etapa: Há a conversão da frutose-1,6-bifosfato em frutose-6-fosfato, sendo que esta reação é catalisada pela frutose-1,6- bifosfatase.
3º etapa: nessa etapa haverá a conversão de glicose-6-fosfato em glicose. O grupo fosfato ligado ao carbono 6 da glicose-6-fosfato vai sofrer uma reação de hidrólise, catalisada pela glicose-6-fosfatase. O produto dessa reação vai ser a glicose, que por não estar mais fosforilada, poderá atravessar a membrana plasmática. A enzima glicose-6-fosfatase só existe no fígado e nos rins.
 
 
PRODUÇÃO ENERGÉTICA
 
A gliconeogênese é uma síntese porque utiliza um precursor de 3 carbonos e tem como produto final a glicose, que tem 6 carbonos. Assim como as demais sínteses, este processo consome energia na forma de ATP. Para cada molécula de glicose formada a partir de piruvato são gastos 6 ATPs, que são utilizados nas reações catalisadas por piruvato carboxilase, fosfoenolpiruvato carboxicinase e fosfoglicerato cinase.
 
Ciclo de Cori
 
O lactato produzido no músculo esquelético em exercício é liberado no sangue. No ciclo de Cori, a glicose oriunda do sangue é convertida, pelo músculo em exercício em lactato , que será difundido para o sangue. Esse lactato é captado pelo fígado e reconvertido em glicose, pela via da gliconeogênese, que é liberda de volta para a circulação.
GLICOGÊNESE
 
A glicogênese corresponde ao processo de síntese de glicogênio no fígado e músculos, no qual moléculas de glicose são adicionadas à cadeia do glicogênio pré-existente. Este processo é ativado pela insulina em resposta aos altos níveis de glicose sangüínea. O primeiro passo envolve a síntese de glicose-1-fosfato e UTP:
 
Glicose 1-fosfato + UTP + H2O → UDP-glicose + 2 Pi
 
Essa reação é catalisada pela UDP-glicose pirofosfatase. Essa reação seria reversível se não fosse pela rápida hidrólise exergônica (o que implica a necessidade de água) do pirofosfato a ortofosfato (catalisada pela pirofosfatase).
Na segunda reação, UDP-glicose é transferida ao grupo hidroxila da cadeia de glicogênio existente, formado uma ligação glicosídica α-1,4. Essa reação é catalisada pela glicogênio sintetase. Essa enzima só consegue promover essa adição se a cadeia contiver no mínimo quatro unidades. Assim, a proteína glicogenina é utilizada como uma "molécula primária".
A enzima glicogênio sintetase é ativada pela fosfoproteína fosfatase A. Essa enzima é ativada pela insulina.
A glicogênese ocorre inteiramente no citosol (citoplasma) e corresponde ao processo de síntese de glicogênio. Para tanto, são necessários um substrato (UDP-glicose), e as enzimas glicogenina (responsável pela síntese do iniciador), a glicogênio sintase (responsável pelo alongamento da cadeia) e uma enzima ramificadora (a qual criará ramificações).
 
O primeiro passo envolve a síntese do iniciador (o 1° UDP-glicose): GLICOGENINA + o 1° UDP-Glicose. A formação da UDP glicose, que é o precursor do glicogênio, ocorre através da fosforilação da glicose (às custas de ATP) formando glicose-1-fosfato, unido-se a uma UTP, e quem faz este processo todo é a UDP glicose pirofosforilase. Essa reação é irreversível. Glicose + UTP + ATP → UDP-glicose + Ppi + ADP.
 
Na segunda reação, a glicogênio sintase entra em ação alongando entre 8 e 11 resíduos a cadeia de glicogênio. Em seguida, ela se afasta, interrompendo a glicogênese. Essa enzima só consegue promover essa adição se a cadeia contiver no mínimo quatro unidades (ligações 1-4). Assim, a proteína glicogenina é utilizada como uma "molécula primária".
 
Por fim, a enzima ramificadora acelera a síntese e a degradação do glicogênio e cria extremidades livres com maior solubilidade (metabolização) e também cria novos sítios para alongação (sintase) e degradação (fosforilase). Ela transfere blocos de 5 à 8 resíduos, rompendo uma cadeia já formada, criando uma nova extremidade ligando o carbono1-6.
 
 
 
GLICOGENÓLISE
 
Na degradação do glicogênio se dá a retirada repetida de unidades de glicose a partir das extremidades não redutoras (uma das extremidades da cadeia principal e o final das ramificações) pela enzima glicogênio fosforilase. Ao quebrar as ligações glicosídicas (do tipo alfa 1-4), a enzima adiciona um fosfato à molécula na posição C1. Em seguida a enzima fosfo-glicomutase converte a glicose-1-P em glicose-6-P.
Esta fosforilase, entretanto, não possui atividade em ligações do tipo alfa 1-6, ou seja, ligações que unem as ramificações à cadeia principal. Além disso, também não tem acesso às ligações alfa 1-4 entre glicoses muito perto destas ramificações (em número de 4). Para agir nestas ligações, faz-se necessária uma segunda enzima, a enzima desramificadora. Esta, no entanto, não age diretamente sobre as quatro glicoses restantes na ramificação: apenas a glicose envolvida na ligação alfa 1-6 é mantida na ramificação e o restante é transferido à cadeia principal. Feito isso, esta enzima irá quebrar também a ligação alfa 1-6 e liberar finalmente aquela glicose restante.
A regulação hormonal é realizada através da fosforilação da  enzima, ou seja, por ligação covalente, sendo um processo lento. A adrenalina, através do AMPcíclico ativa a fosforilase quinase por fosforilação. Esta por sua vez faz o mesmo com a fosforilase a do glicogênio. A adrenalina está associada a momentos em que é necessária uma grande carga energética, sendo importante  a mobilização das reservas de glicogênio do músculo.
Há um segundo tipo desta enzima, a fosforilase b, que é regulada alostericamente (um processo rápido). Os moduladores neste caso são o ATP (em altas concentrações no repouso, inibindo a atividade da enzima), e o AMP (de efeito contrário, estando em maiores concentrações durante o gasto de ATP).
 
Glicogenólise Hepática X Glicogenólise Muscular
 
No fígado o imperativo é a manutenção da glicose circulante, e não a resposta rápida a uma alta demanda como ocorre, por exemplo, na contração muscular.  Mas também a fosforilase no fígado pode ser controlada alostericamente, porém neste caso, é a própria glicose e não o AMP que expõe os sítios da enzima à desfosforilação, inativando-a. 
A regulação hormonal dá-se de forma semelhante à do músculo, porém pelo glucagon, liberado quando os níveis de glicose no sangue estão baixos. A insulina, que não tem poder inibitório no fígado, é um modulador negativo da fosforilase no fígado.
Há outras diferenças quanto à utilização das reservas entre fígado e músculo. O primeiro utiliza suas reservas para "alimentar" todos os tecidos. A manutenção da glicemia é importante especialmente para células como hemácias e neurônios, que não podem utilizar outras fontes de energia. Assim, os níveis sangüíneos de glicose só diminuirão quando o fígado já houver esgotado suas reservas - quando então ainda resta a alternativa da síntese de glicose, ou seja, há o disparo para a gliconeogênese (neoglicogênese), um processo hormonal. Já o músculo, não "exporta" suas reservas, e só as utiliza no gasto energético de sua atividade de contração.
Como o tecido muscular não possui a glicose-6-fosfatase (presente no fígado e rins), o glicogênio armazenado nos músculos não pode suprir o organismo diretamente com glicose. Dessa forma a glicose-6-fosfato é oxidada até piruvato e daí até lactato. O lactato então sai das células musculares, alcança o fígado através da circulação e serve como substrato para a gliconeogênese hepática. O restante da produção de glicose nas 24horas deriva da gliconeogênese, a partir de aminoácidos liberados na proteólise muscular, de glicerol e outros compostos intermediários contendo átomos de carbono.