Metabolismo de Carboidratos

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Metabolismo de Carboidratos
Prof. Márden Mattos
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Introdução
Metabolismo: é o conjunto das reações químicas do organismo, dependentes de enzimas, que têm a função de transformar os nutrientes ricos em energia para produção de energia útil para a célula = ATP;
Rotas: são as múltiplas etapas de uma reação que pode ocorrer numa célula.
Catabólicas;
Anabólicas;
Essa energia será utilizada na manutenção da célula;
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A quebra de ATP produz energia necessária para a maioria das reações celulares acontecerem;
Uso: 
Contração e movimento muscular;
Transporte ativo de moléculas e íons;
Síntese de moléculas biológicas;
Rompimento das ligações entre os átomos de fósforo = grande liberação de energia;
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Regulação do metabolismo
Regulação da atividade enzimática:
Enzimas alostéricas (modificam a atividade catalítica);
Regulação por fosforilação (adição do grupo PO4);
Regulação hormonal:
Insulina – Estimula as vias que sintetizam a gordura (energia) e inibe o glucagon;
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Estimula
Estimula
Inibe
Inibe
Pâncreas
Hipoglicemiante
Hiperglicemiante
Pâncreas
Fígado
Fígado
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Glicose
Oxidação pela via das 
pentoses fosfato
Oxidação pela via 
glicolítica
Armazenamento
Ribose-5-fosfato
 (Pentose)
2 Piruvato
 (Triose)
Glicogênio
Principais vias de utilização da glicose nas células de vegetais superiores e dos animais.
(Hexose)
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Glicólise
Ocorre no citoplasma;
Responsável pela quebra da glicose;
Via metabólica que ocorre em 10 reações(*) – transformando 1 molécula de glicose em 2 de piruvato;
Objetivo = extrair energia útil;
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Saldo Energético – Via glicolítica
Etapa Preparatória:
Produção = ---;
Consumo = 2 ATP;
Etapa de Pagamento:
Produção = 4 ATP + 2 NADH;
Consumo = ---;
Lucro: 2 ATP + 2 NADH;
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Destinos do Piruvato
Não acontece nos humanos,
Somente em leveduras e em algumas bactérias 
Será produzido desde
que haja a presença de 
O2.
Junto com o ác. Lático
é produzido o NAD+
NADH
NAD+
NADH
NAD+
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Glicogênio
Os depósitos disponíveis de glicose para suprir os tecidos com uma fonte de energia oxidável são encontrados principalmente no fígado na forma de glicogênio;
Uma Segunda maior fonte de glicose é o glicogênio do músculo esquelético;
Contudo, o glicogênio muscular não é disponível para outros tecidos, uma vez que o músculo não possui a enzima glicose 6-fosfatase. 
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O Glicogênio é considerado a principal forma de depósito de glicose e é encontrado, principalmente, no fígado (glicogênio hepático) e músculo (glicogênio muscular) e, secundariamente, nos rins e intestinos. 
Com mais de 10% do peso constituído de glicogênio, o fígado tem a maior concentração específica deste composto estocado. 
Os músculos apresentam cerca de 4 vezes mais glicogênio do que o fígado em razão de sua grande massa.
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Funções
Glicogênio hepático:
Manter a concentração da glicose sangüínea especialmente durante o início do jejum;
Glicogênio muscular:
Reserva de combustível para a síntese de ATP durante a contração;
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Glicogênese
A ativação de glicose para ser usada pela síntese de glicogênio é executada pela UDP-glicose pirofosforilase .;
A síntese do glicogênio a partir da glicose é executada pela glicogênio sintase;
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Glicogenólise
A degradação dos estoques de glicogênio (glicogenólise) ocorre através da ação da glicogênio fosforilase;
Remoção de uma molécula de glicose, formando glicose-1-fosfato;
Vantagens:
Glicose removida está ativada (sem gasto de ATP);
Reação equilibrada pela quantidade elevada de Pi;
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Ciclo de Krebs
Hans Krebs – 1937;
Sinonímia: Ciclo do ácido cítrico, de Krebs, dos ácidos tricarboxílicos, do citrato;
Seqüência de eventos dependentes da presença de O2;
Via final do metabolismo de carboidratos, aminoácidos e ácidos graxos;
Ocorre na matriz mitocondrial;
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Glicose (C6H1206)
Piruvato
Piruvato
CO2
CO2
Via glicolítica
Citoplasma
Acetil
Acetil
C.K
C.K
2 CO2
2 CO2
2 ATP
2 NADH
2 NADH
2 CO2
4 CO2
6 NADH
2 FADH2
2 ATP
NADH e FADH2 = carregadores de elétrons energético
Matriz
mitocondrial
Cadeia respiratória
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Fosforilação oxidativa: Cadeia respiratória – Sist. de transp de ē
Associada à membrana interna da mitocôndria;
Onde:
Um par de ē do NADH = “expulsa” 3 pares de H+ → síntese de 3 ATP;
Um par de ē do FADH2 = “expulsa” 2 pares de H+ → síntese de 2 ATP;
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Redução das Coenzimas NADH e FADH2
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Balanço energético
Total produzido =
4 ATP;
10 NADH;
2 FADH2;
Cada NADH = 3 ATP;
Cada FADH2 = 2 ATP;
Total de ATP = 38 ATP;
A Oxidação completa de 1 mol de GLICOSE a CO2 e H2O produz 38 moles de ATPs
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Via das pentoses fosfato
Produção de produtos especializados importantes para a célula;
Sinonímia: Via do fosfogliconato;
Produz:
NADPH: Importante nos tecidos que realizam biossíntese de ácidos graxos e esteróides: Glândula mamária, tecido adiposo, córtex adrenal e o fígado;
Ribose-5-fosfato: Biossíntese de ácidos nucléicos;
Ocorre em tecidos que estão crescendo, em regeneração e também nos tumores.
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RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA
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Gliconeogênese
É a formação da glicose à partir de substâncias que não são carboidratos, tais como, aa e glicerol;
Ocorre principalmente no fígado e, em menor quantidade nos rins;
Manutenção da função normal de órgãos nobres;
↑ dietas hiperprotéicas;
↓ dietas ricas em carboidratos;
Inanição – síntese de glicose à partir de aa dos tecidos protéicos;
Grande desgaste e danos;
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- 7 aminoácidos transforma-se em acetil coa diretamente
O acetil é então transformado em corpos cetônicos:
Acetoacetato;
β-hidroxibutirato;
Acetona;
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Exercícios
1. Em que local da célula ocorre a via glicolítica?
2. De que forma a insulina, o glucagon atuam no controle da glicemia?
3. O que é glicogênio? Quais são seus tipos e funções?
4. Em que local da célula ocorre o Ciclo de Krebs? Quais são os produtos formados? Qual a condição para que ele ocorra?
5. De que forma o NADH e o FADH2 produzem energia? Qual o saldo energético final do metabolismo de uma molécula de glicose?
6. O que é a via das pentoses fosfato? Qual a sua importância?
7. O que é gliconeogênese, quando e porquê ela ocorre? Quais são os produtos tóxicos formados por ela?
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