Resumo de Bioquímica II

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Resumo de Bioquímica 
(Aula: Digestão e absorção de carboidratos) 
Carboidratos: são considerados a fonte primária de energia para o organismo, uma vez que seu catabolismo 
possibilita a liberação de energia química para a formação de ATP (energia). Fornecem primariamente 
combustível para o cérebro, medula, nervos periféricos e células vermelhas do sangue. Por esse motivo uma 
ingestão insuficiente pode trazer prejuízos ao sistema nervoso central e ao organismo. 
#Carboidratos também são chamados de glicídeos ou glícides, são componentes orgânicos (macronutrientes), 
constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio, podendo varias de açúcares simples a açúcares compostos. 
Classificação dos carboidratos: são classificados de acordo com a sua estrutura molecular, numa série de 
grupos dos quais alguns são de muita importância, como os monossacarídeos que são os açúcares simples 
(glicose, frutose e galactose), os dissacarídeos que são a combinação de dois monossacarídeos (sacarose, 
maltose e lactose) e os polissacarídeos que são formados a partir da junção de três ou mais monossacarídeos 
e se dividem em dois grupos, os polissacarídeos vegetais (amino e fibras) e os polissacarídeos animais 
(glicogênio). 
Digestão e absorção dos carboidratos: 
Quando ingeridos, os carboidratos estão sob a forma de polissacarídeos e dissacarídeos que 
necessitam ser hidrolisados (quebrados) em açúcares simples para serem absorvidos. A digestão dos 
carboidratos, assim como de outros nutrientes, inicia-se na boca com a mastigação, que fraciona o alimento 
e o mistura com a saliva. 
#A mastigação tritura o alimento, fazendo com que no processo da digestão a superfície de contato do 
alimento seja aumentada, aumentando dessa forma a ação das proteases digestivas. 
Durante esse processo, a enzima amilase salivar secretadas pelas glândulas parótidas conhecida como 
ptialina (glândula salivar situada na região orofaríngea) inicia a quebra de carboidrato em dextrinas e maltoses 
que são moléculas menores. Essa enzima sofre modificação no estômago, assim que inicia a liberação de 
outras enzimas locais, é inibida pelo pH ácido. Ainda no estômago, ocorrem contrações de fibras musculares 
da parede continuando o processo digestivo mecânico, que são os movimentos peristáticos, que tem a função 
de misturar as partículas dos alimentos com secreções gástricas. É importante ressaltar que a secreção gástrica 
não contém enzimas digestivas específicas para a quebra de carboidrato, ocorrendo, portanto, a 
movimentação do carboidrato para a parte inferior do estômago e da válvula pilórica. Após esse processo, a 
massa alimentar transforma-se em uma massa espessa chamada de quimo, que irá ocupar o duodeno, a 
primeira porção do intestino delgado. 
Dentro do intestino delgado os movimentos peristálticos continuam movendo o quimo ao longo do 
intestino delgado onde a digestão do carboidrato é finalizada através de secreções pancreáticas e intestinal. 
As enzimas do pâncreas entram no duodeno através de um ducto e contém a amilase pancreática, 
responsável pela continuidade do processo do desdobramento do amino e da maltose. Já as secreções 
intestinais contém três enzimas distintas, as dissacaridases sacarase, lactase e maltase, que atuam sobre os 
dissacarídeos para render os monossacarídeos glicose, frutose e galactose para absorção. 
#O processo de digestão e absorção incluem: homogenização mecânica; secreção de enzimas digestivas, 
eletrólitos, ácidos ou bases; secreção de ácidos biliares/detergentes; hidrólise de oligômeros e dímeros na 
superfície intestinal; transporte de nutrientes e eletrólitos do lúmen intestinal até o sangue. 
 
Principais enzimas envolvidas no processo: 
 α-amilase salivar: a digestão do amido inicia durante a mastigação pela ação da α-amilase salivar 
(ptialina) que hidrolisa as ligações glicosídicas α(14), com a liberação de maltose e oligossarídeos. 
Contudo, a α-amilase salivar não contribui significativamente para a hidrólise dos polissacarídeos, 
devido ao breve contato entre a enzima e o substrato. Ao atingir o estômago a enzima é inativada 
pelo pH gástrico. 
 α-amilase pancreática: o amido e o glicogênio são hidrolisados no duodeno em presença da α-amilase 
pancreática que produz maltose como produto principal e oligossacarídeos chamados dextrinas – 
contendo em média oito unidades e glicose com uma ou mais ligações glicosídicas α(16). Certa 
quantidade de isomaltose (dissacarídeo também é formada). 
 Enzimas de superfície intestinal: a hidrólise final da maltose e dextrina é realizada pela maltase e a 
dextrinase, presentes na superfície das células epiteliais do intestino delgado. Outras enzimas também 
atuam na superfície das células intestinais: a isomaltase, que hidrolisa as ligações α(16) da 
isomaltose, a sacarase, que hidrolisa as ligações α, β(12) da sacarose em glicose e frutose, a lactase 
que fornece glicose e galactose pela hidrólise das ligações β(14) da lactose. 
Transportadores de glicose: o transporte de glicose é fundamental para o metabolismo energético celular. A 
rota glicolítica é empregada por todos os tecidos para a degradação de glicose e fornecimento de energia (na 
forma de ATP) e intermediários para outras rotas metabólicas. A glicose não pode difundir-se através dos 
poros de membrana, visto que seu peso molecular é de 180, e o máximo das partículas permeáveis é 100. 
Existem dois mecanismos de transporte de glicose através da membrana celular: transporte facilitado, 
mediado por transportes de membrana específicos (GLUTs) e o co-transporte com o íon Sódio (SGLT). 
#Os transportadores de glicose podem transportar outros monossacarídeos, com estruturas semelhantes a da 
glicose, incluindo, especialmente a galactose. 
 Co-transporte de glicose juntamente com íons de sódio SGLT: 
 
A glicose é transportada para dentro da maioria das células contra um grande gradiente de 
concentração. O mecanismo de co-transporte está presente na parte apical da célula intestinal e 
túbulo proximal renal. Tem a função de captar a glicose da dieta para levar à corrente sanguínea e 
prevenir da perda urinária da glicose. Este transporte é independente da ação da insulina, processo 
que é mediado por um transportador, no qual o movimento da glicose é mediado é acoplado ao 
gradiente de concentração do sódio, que é transportado para o interior da célula ao mesmo tempo. 
 
 A proteína carreadora responsável pelo transporte tem dois locais de fixação em seu lado 
externo, um para o sódio e outro para glicose. Além disso, a concentração dos íons de sódio é muito 
alta no externo e muito baixa no interior, o que proporciona a energia para o transporte (proveniente 
do gradiente de concentração de sódio). O gradiente de concentração do íon sódio é mantido pela 
Na/K ATPase. 
 Uma propriedade especial da proteína responsável pelo transporte é a mudança de 
conformação que permite a movimentação do sódio para o interior, somente após a fixação de uma 
molécula de glicose, após a fiação de ambas, a alteração conformacional ocorre automaticamente, e 
o sódio e a glicose são transportados para o interior da célula ao mesmo tempo. 
 Há dois tipos de transportadores SGLT. A absorção intestinal de glicose é mediada pela SGLT-
1 onde há o co-transporte de um íon sódio para uma molécula de glicose, esse transportador tem alta 
afinidade pela glicose, mas baixa capacidade. A reabsorção renal de glicose é feita pela SGLT-1 e SGLT-
2 esta última possui baixa afinidade pela molécula de glicose, porém alta capacidade, realizando o co-
transporte de íons de sódio para cada molécula de glicose. 
#Defeitos em SGLT-1 ocorrem por expressão de um gene autossômico recessivo, causando diarreia, 
desidratação, glicosúria pediátrica. O tratamentoé feito com a substituição de glicose por frutose e 
galactose na dieta, seno os sinais clínicos minimizados. Os pacientes acometidos têm perda de peso e 
atraso no desenvolvimento na fase inicial da vida. Problemas no correto funcionamento da SGLT-2 
gera glicosúria, não apresentando hiperglicemia. 
 
 Difusão facilitada: 
 
Em todas as células a glicose é transportada através de transportadores, de uma área de maior 
concentração para uma de menor, por difusão facilitada (exceção feita a célula intestinal e túbulo 
renal) que é possível devida as propriedades especiais de ligação da proteína transportadora de glicose 
(GLUT) da membrana. 
A velocidade de transporte da glicose, bem como de alguns monossacarídeos, é 
acentuadamente aumentada pela insulina. Quando o pâncreas secreta grande quantidade de insulina 
a velocidade de transporte é aumentada em 10 a 20 vezes, em relação à velocidade observada na 
ausência da secreção de insulina. 
A quantidade de glicose passível de se difundir para o interior da maioria das células , na 
ausência de insulina, a exceção dos hepatócitos e neurônios, é insuficiente para o metabolismo 
energético. Logo, nestas células o transporte de glicose não é dependente de insulina. 
Transportadores de glicose GLUT: 
 GLUT-1: os transportadores de glicose GLUT-1 são amplamente difundidos por todo corpo, sendo 
responsáveis pelo nível basal de glicose celular. Largamente difusos nos tecidos fetais, tendo 
diminuída sua expressão nos tecidos adultos. Possuem alta capacidade de transporte e alta afinidade 
pela molécula de glicose, mantendo rapidamente o nível de glicose dentro da célula. Não tem 
atividade alterada pela presença de insulina. 
#É um transportador de glicose que se localiza no cérebro e nos glóbulos vermelhos. 
 * No cérebro: na barreira hemato-encefálica (trata-se de uma barreira natural que protege o 
cérebro da entrada de toxina ou germes que podem entrar no sangue). 
 *Nos glóbulos vermelhos: quando o glut-1 não funciona de forma adequada, altera-se o 
transporte de glicose desde o sangue até o cérebro através da barreira hemato-encefálica. 
#A síndrome da deficiência do transportador de glicose tipo 1 é um transtorno genético que afeta o 
metabolismo de cérebro. A GLUT-1 (uma proteína) é responsável pelo transporte da glicose através 
da barreira hematoencefálica. A proteína GLUT-1 é elaborada pelo gene SLC2A1, localizado no 
cromossomo 1. Se esse gene apresenta alterações devido a uma mutação, a proteína não pode ser 
processada corretamente e a glicose não pode ser transportada até as células cerebrais. A glicose 
constitui a principal fonte de combustível metabólico para que as células possam produzir energia. Os 
portadores de deficiência em GLUT-1 apresentam níveis de glicose normais no sangue, porém esses 
níveis no líquor são baixos (hipoglicorraquia). Isto resulta em uma quantidade insuficiente de glicose 
celular, o que não permite o funcionamento normal do cérebro. 
 GLUT-2: os transportadores GLUT-2 possui a maior cinética entre os GLUTs, está presente nos 
hepatócitos, células β pancreáticas, mucosa intestinal e rins. A alta afinidade do transportador com a 
glicose promove que o transporte a essas células seja proporcional à glicemia. Este transportador não 
tem sua atividade modulada pela insulina. Na célula intestinal após a absorção e reabsorção de glicose 
no rim é pela via GLUT-2 que a molécula de glicose entra em circulação. Toda variação de glicemia é 
detectada pelas células β, iniciando automaticamente o controle da secreção de insulina e captação 
ou liberação de glicose hepática. Alterações na expressão de GLUT-2 está associada a um defeito de 
estimulação da insulina em diabéticos, o que não permite a baixa glicemia. Há variações na expressão 
em células β pancreáticas desses transportadores, o que explicaria em parte a baixa ou nenhuma 
liberação de insulina nos diabéticos com a doença tipo I. Expressão de GLUT-2 é estimulada pela 
hiperglicemia, dietas ricas em carboidratos e suprimida pela hiperinsulinemia. Defeitos no GLUT-2 
resulta na Síndrome Fanconi-Bickel doença caracterizada por: raquitismo, acúmulo de glicogênio 
hepático, glicosúria, perda de aminoácidos e acidose renal, síndrome descrita em humanos. 
 GLUT1-3: Os transportadores GLUT1 e 3 são considerados responsáveis pelo transporte de glicose ao 
cérebro. Como o transporte mínimo de glicose deve ser mantido a este órgão, seus transportadores 
de glicose são independentes de insulina. O GLUT1 é expresso nas células endoteliais, sendo 
responsável pelo transporte de glicose através da barreira hemato-encefálica. Já o transportador 
GLUT3 proporciona o transporte da glicose do astrócito ao neurônio. Expressão de GLUT1 relaciona-
se com o crescimento do cérebro, sendo este transportador mais abundante na infância e fase de 
desenvolvimento, já o GLUT3 está associado à maturação funcional, quanto mais maduro e evoluído 
maior a expressão deste transportador. Em situações frequentes de hipoglicemia há um aumento na 
expressão de GLUT1 para maior captação de glicose. A hipóxia e/ou isquemia com morte celular e 
consequente baixa de GLUT3 gera um incremento na expressão de GLUT1 nas proximidades á área 
afetada. Na doença de Alzheimer ocorre uma redução nos transportadores tipo 1 e 3, principalmente 
nos lobos parietais e temporais. 
 GLUT-4: Os GLUT4 são os transportadores insulina-dependente, mais abundante nas membranas 
celulares do músculo esquelético, cardíaco e tecido adiposo. O transportador possui a menor cinética 
da família dos GLUTs, mas grande afinidade. Sem estimulação a densidade do GLUT-4 na membrana 
é extremamente baixa, estando presente em vesículas citoplasmáticas, a quantidade de vesículas é 
variável pela atividade do tecido. Após a estimulação pela insulina, esses transportadores são 
translocados para a membrana e o transporte da glicose é aumentado. A contração muscular também 
aumenta a taxa de transcrição e translocação do GLUT-4, este processo é mediado pelo AMP, formado 
em grande quantidade durante o esforço da musculatura. 
 GLUT-5: é uma proteína transportadora de frutose. 
#Intolerância ou má absorção de frutose é causado por um defeito no GLUT-5, que é responsável pela 
absorção da frutose no intestino delgado. Quando a GLT-5 não está funcionando corretamente, a 
frutose digerida atinge a extremidade do intestino e é decomposta por bactérias locais, resultando 
numa acumulação de água que acaba em diarreia aquosa, podendo gerar sintomas como dor 
abdominal, gases, cólicas intestinais, etc. 
 
Papel do GLUT-2 na liberação da insulina: a secreção da insulina é estimulada por substratos energéticos 
metabolizáveis pela célula B pancreática, sendo a glicose o secretagogo mais importante. A glicose é 
transportada para o interior da célula B por uma proteína integral de membrana, denominada GLUT-2. Essa 
proteína possui um elevado Km e um Vmáx muito elevado, permitindo que o transporte de glicose aumente 
rapidamente quando a glicemia se eleva. Após entrar na 
célula B, a glicose passa pela via glicolítica até a formação 
de piruvato no citoplasma. O piruvato formado no 
citoplasma é transportado à mitocôndria, onde é 
convertido a acetil-CoA pela piruvato desidrogenase. 
Subsequentemente, acetil-coA entra no ciclo de Krebs 
levando a um aumento de NADH e FADH2. O metabolismo 
de glicose gera ATP e fração ATP/ADP aumenta no 
citoplasma. Essa relação ATP/ADP aumentada provoca o 
fechamento dos canais de potássio e a consequente 
despolarização da membrana celular que abre os canais de 
cálcio. O aumento do influxo de cálcio para a célula B 
resulta em despolarização suplementar da membrana 
plasmática e desencadeamento do processo exocitótico(processo biológico pelo qual uma célula eucariótica viva 
libera substâncias para o fluído extracelular). A 
estimulação das células B pela glicose leva à ativação da isoformas da fosfolipase C (PLC), provendo a hidrólise 
de de fosfolípides de membrana e gerando inositol 1-4-5-trifosfato (IP3) e diacilglicerol (DAG). O IP3 ativa os 
canais de cálcio localizados na membrana do retículo endoplasmático com a saída de cálcio da organela e 
aumento da concentração desse íon no citossol. O DAG, por sua vez, também produz o mesmo efeito sobre a 
concentração de cálcio intracelular, ao ativar canais de cálcio permitindo a passagem do cátion do meio 
extracelular para o intracelular. O DAG também ativa a proteína quinase Q (PKC), que ativa proteínas dos 
glândulos secretórios de insulina que, juntamente com Ca2+, promoverão a ativação do sistema de 
microtúbulos e microfilamentos, responsável pela translocação desses grânulos para as proximidades e 
consequente exocitose (liberação da insulina). 
#O aumento de cálcio dentro da membrana célula sinaliza a síntese de insulina. 
(Aula: metabolismo) 
Metabolismo: é o conjunto de reações químicas que ocorre na célula e que lhe permite manter-se viva, crescer 
e se dividir. Em resumo, podemos dizer que o metabolismo refere-se a todos os processos bioquímicos de 
construção e quebra de moléculas que ocorrem nos organismos. O metabolismo só ocorre no interior das 
células e pode ser dividido em duas etapas: catabolismo e anabolismo. 
 Catabolismo: é um conjunto de reações enzimáticas de degradação, em que compostos, orgânicos de 
alto peso molecular são convertidos em moléculas mais simples. Neste processo, ocorre a liberação 
de energia, sendo uma parte conservada em moléculas de alta energia (ATP) e a outra dissipada na 
forma de calor (exemplo: quebra de glicose e de proteínas). 
 Anabolismo: é um conjunto de reações enzimáticas de síntese, onde moléculas simples dão origem a 
compostos orgânicos de peso molecular mais alto. No processo há gasto de energia, que está 
armazenada na molécula de ATP (exemplo: síntese de proteínas a partir dos aminoácidos). 
Funções do metabolismo: obter energia química de moléculas combustíveis ou luz solar absorvida; converter 
nutrientes exógenos em blocos construtivos (monômeros primários) ou precursores de componentes 
macromoleculares das células; formar e degradar as biomoléculas requeridas nas funções especializadas das 
células. 
 
Principais vias metabólicas do ser humano: o metabolismo dos seres humanos ocorre através de uma 
complexa interação entre vários processos bioquímicos. Os principais são: 
 Glicólise: oxidação da glicose para obter ATP; 
 Ciclo de Krebs: Oxidação do Acetil-CoA para obter energia; 
 Fosforilação oxidativa: utilização da energia liberada na oxidação da glicose e do acetil-CoA para 
produzir ATP; 
 Oxidação dos ácidos gordos: transformação de ácidos gordos em acetil-CoA, para posterior utilização 
pelo ciclo de Krebs; 
 Gliconeogênese: síntese de glicose a partir de moléculas menores, para posterior utilização no 
cérebro. 
Glicose e glicogênio: a glicose é imprescindível para o funcionamento do organismo e a obtemos basicamente 
através de nossa alimentação. Entretanto, para suprir a queda em sua quantidade nos intervalos entre as 
refeições ou em períodos de privação, como em dietas, por exemplo, nosso organismo armazena essa 
substância na forma de glicogênio. O principal órgão de armazenamento concentrado de glicogênio é o fígado. 
Outro local onde podemos encontrá-lo é nos músculos. 
#Durante as refeições, os glicídeos presentes nos alimentos vão sendo digeridos e, no final do processo de 
redução, são absorvidos pelo intestino sendo transportado pelo sangue para todos os tecidos. Assim, a 
quantidade de glicose circulante no sangue se eleva. Essa quantidade passa a ser maior do que a necessidade 
orgânica e, por isso, esse “excedente” vai sendo armazenado na forma de glicogênio. À medida que a glicose 
circulante vai reduzindo, o glicogênio armazenado vai sendo degradado em glicose, permitindo que a 
quantidade desta substância não atinja níveis muito baixos (hipoglicemia). A substância que sinaliza essa 
transformação é chamada de glucagon. 
#A síntese ou degradação do glicogênio ocorre através de enzimas específicas, diferentes para cada processo 
e diferem também em relação ao local de atuação. Dessa forma, enzimas relacionadas à síntese que atuam 
no fígado não participarão do mesmo processo realizado nos músculos. Assim, a falta de determinada enzima 
compromete a ação do processo (síntese ou degradação) realizado naquele órgão específico, mas não 
interfere no processo em outro órgão. 
Via glicolítica: 
A glicólise corresponde a uma série de reações mediadas por enzimas nas quais a glicose é degradada 
para que sejam formadas duas moléculas de piruvato (cada uma com três carbonos). Durante as reações da 
glicólise parte da energia livre liberada é conservada na forma de ATP e NADH. 
#Captação da glicose pela célula: a glicose pode ser captada pela célula através de duas maneiras diferentes, 
maneiras estas que vão variar de acordo com a necessidade do fluxo da glicose em relação ao gradiente 
eletroquímico (se é favor ou contra). A primeira forma seria através das proteínas transportadoras GLUTs que 
promovem difusão facilitada para a glicose, isso mostra que as GLUTs atuam a favor do gradiente de 
concentração. A segunda forma é através das proteínas transportadoras SGLTs que transportam a glicose 
contra o gradiente de concentração do meio. Sendo que a energia necessária para que isso ocorram provenha 
do gradiente eletroquímico do íon sódio gerado pela bomba de sódio e potássio (ATPase-Na+/K+), o que o 
caracteriza como transporte ativo secundário. 
 A transformação da glicose em duas moléculas de piruvato ocorre através de dez passos, sendo que 
os cinco primeiros correspondem a primeira fase da glicólise, que é denominada de fase preparatória e o 
restante serão pertencentes a segunda fase do processo, denominada de fase de pagamento. 
 Fase preparatória: nessa fase da glicólise, a glicose é fosforilada duas vezes por ATP e clivada em duas 
trioses fosfato. Nesta fase, a célula gasta duas moléculas de ATP, o cátion Mg2+ é indispensável para 
as reações, e processam-se em cinco reações bioquímicas. Nenhuma energia é armazenada, pelo 
contrário, duas moléculas de ATP são investidas nas reações de fosforilação. 
1) Fosforilação da glicose: a primeira etapa da glicólise consiste na fosforilação da glicose em glicose-
6-fosfato (G6F), em presença de ATP e da enzima hexoquinase que atua tendo como co-fator, o 
íon Mg²+. 
#Embora a reação da hexoquinase consuma ATP, ela representa um bom início da glicólise porque 
retém a glicose como glicose-6-fosfato no citosol. Os ésteres de fosfato são carregados e 
hidrofílicos e, portanto, não podem atravessar membranas celulares. Ou seja, ocorre uma 
modificação estrutural na molécula na glicólise, com isso, ela não pode ser mais reconhecida pelo 
transportador de glicose, portanto, é impedida de atravessar membranas. 
#O ATP doa um fosfato ao carbono 6 da molécula da glicólise, resultando na glicose-6-fosfato. 
#O complexo do cofator + ATP promove maior facilidade para a ligação do grupo –OH da glicose 
ao fosfato, ativando a glicose e mantendo-a dentro da célula. 
#O ATP perde um grupo fosfato e vira ADP 
 
2) Conversão da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato (F6P): há a isomerização reversível da 
glicólise-6-fosfato, formando frutose-6-fosfato. A enzima que catalisa essa reação é a fosfo-
hexose-isomerase. 
#Novamente, há apenas um rearranjo, sem perca de carbono, visto que a glicose é uma aldose, e 
a frutose é uma cetose, mas ambas são hexoses.#Para que a reação ocorra é necessário a presença do cofator Mg²+ 
3) Fosforilação da frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato: a frutose-6-fosfato é fosforilada, 
produzindo frutose-1,6-bifosfato. Esta reação é acoplada à hidrólise de ATP, constituindo então o 
segundo gasto de energia. A G6F e a F6F podem desempenhar papéis outras vias, mas a frutose-
1,6-fosfato não, por isso este é um ponto irreversível da glicólise. A enzima que catalisa essa 
reação é a fosfofrutoquinase-1. 
#O ATP doa um fosfato ao carbono 1 da molécula da glicólise, resultando na frutose-1,6-fosfato. 
 
4) Clivagem da frutose-1,6-bifosfato: ocorre a divisão da frutose-1,6-bifosfato em dois fragmentos 
de 3 carbonos, formando diidroxiacetona-fosfato e gliceraldeído-3-fosfato. A enzima que catalisa 
essa reação é a aldolase. 
#A Aldolase não precisa de co-fator para cumprir sua função 
 
 
 
 
 
 
5) Interconversão das trioses fosfato: apenas o gliceraldeído-3-fosfato pode ser diretamente 
degradado nos passos subsequentes da glicólise. Entretanto, a diidroxiacetona-fosfato é 
convertida reversivelmente em gliceraldeído-3-fosfato, pela enima triosefosfato-isomerase. 
 Fase de pagamento: na fase de pagamento da glicólise as duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato 
irão seguir o mesmo “caminho” na via glicolítica para serem transformadas cada uma em piruvato. 
Esse processo será acompanhado pela formação de quatro moléculas de ATP. Lembrando que o saldo 
final de ATP na glicólise é de dois ATPs formados já que foram gastos dois ATPs na fase preparatória e 
formados quatro na fase de pagamento. 
 
6) Oxidação do gliceraldeído-3-fosfato em 1,3-bifosfatoglicerato (1,3BFG): ocorre a oxidação do 
gliceraldeído-3-fosfato em 1,3-bifosfatoglicerato, pela enzima gliceraldeído-3-fosfato-
desidrogenase. Esta é a reação característica da glicólise, porque envolve a adição de fosfato ao 
gliceraldeído-3-fosfato e transferência de elétrons para o NAD+. O NAD+ é um transportador de 
energia, e é reduzido a NADH ao receber dois elétrons e um próton. Como todas as células contém 
quantidades limitadas de NAD+, a glicólise logo cessaria caso o NADH gerado neste passo da 
glicose não fosse continuamente oxidado. 
 
7) Transferência de fosfato do 1,3 BFG para o ADP: há a produção de ATP pela fosforilação de ADP. 
A enzima que catalisa a reação de conversão do 1,3-bifosfoglicerato a 3-fosfoglicerato é a 
fosfoglicerato-quinase. Temos então, o pagamento dos dois ATPs gastos. Diferentemente da 
etapa 6, a fosforilação não é oxidativa, pois não há transferência de elétrons, e sim de fosfato, em 
nível de substrato. 
#A reação é reversível, mas é favorecida para a formação de produtos. 
#Para que a reação ocorra é necessário a presença do co-fator Mg²+. 
 
8) Conversão do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato: há um rearranjo do 3-fosfoglicerato, e o 
fosfato passa do carbono 3 para o carbono 2. Isso acontece pela enzima fosfogliceromutase. 
Forma-se então o 2-fosfoglicerato. 
#Para que a reação ocorra é necessário a presença do co-fator Mg²+. 
#A reação é reversível. 
 
9) Desidratação do 2-fosfoglicerato para o fosfoenolpiruvato: ocorre a desidratação do 2-
fosfoglicerato, formando fosfoenolpiruvato, pela enzima enolase. 
#O flúor pode inibir a enolase. 
#A reação é reversível. 
 
10) Transferência do grupo fosforil do fosfoenolpiruvato para o ADP: no último passo da glicólise, há 
a transferência de fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP, pela enzima piruvatoquinase, 
formando o piruvato e ATP. O piruvato é precursor do ciclo de Krebs. 
#A reação é irreversível e depende de co-fatores: Mg²+ e K 
 
 
#Portanto, pode-se afirmar que os produtos da glicólise são duas moléculas de piruvato, duas 
moléculas de ATP e duas moléculas de NADH. 
#A importância da glicólise no metabolismo energético é relacionado com a disponibilidade de 
glicose no sangue, assim como a habilidade da glicose gerar ATP na presença quanto na ausência 
de oxigênio. 
 
Pontos de controle da glicólise: se o organismo não necessitar urgentemente de energia, as vias podem ser 
“desativadas”, para que haja economia de energia. Na glicólise, há então 3 pontos de controle de via: 
1- Glicose para glicose-6-fosfato 
2- Frutose-6-fosfato para frutose-1,6-bifosfato (inibição da fosfofrutoquinase pelo excesso de ATP). 
3- Fosfoenolpiruvato a piruvato (inibição da piruvato quinase por ATP). 
 
Diferentes tipos de carboidratos que podem ser oxidados pela via glicolítica: todos os carboidratos que 
possuem a glicose em sua composição poderão, depois de sofrerem as lises enzimáticas, ser utilizadas pela via 
glicolítica. [glicose, frutose, maltose, lactose, amido, glicogênio, etc]. 
Destinos do piruvato: tirando as exceções encontradas em bactérias o piruvato pode tomar três diferentes 
rotas: 
a) Primeira rota (presença de O2 e de mitocôndrias) – ciclo de krebs: o piruvato é oxidado perdendo o 
seu grupo carbonila na forma de CO2 para liberar o grupo acetila da acetilcoenzima A, a qual é 
totalmente oxidada a CO2 no ciclo do ácido cítrico (Krebs). 
b) Segunda rota (ausência de O2) – fermentação lática: pode sofrer redução a lactato na via de 
fermentação do ácido láctico. Isso ocorre nos músculos após a um longo período de contração 
vigorosa. 
c) Terceira rota (ausência de O2) – fermentação alcóolica: pode ser convertido anaerobicamente em 
etanol e CO2 pelo processo de fermentação alcóolica. 
Fermentação: É um processo anaeróbico de produção de energia. A fermentação utiliza moléculas da glicose 
como fonte de energia e se inicia da mesma forma que a respiração celular, com a glicólise. No processo da 
glicólise uma molécula de glicose é degradada produzindo energia na forma de ATP, duas moléculas de 
piruvato, elétrons e íons H+. Os elétrons e íons H+ são capturados por duas moléculas de NAD+, formando duas 
moléculas de NADH. A partir desse ponto, a fermentação segue um caminho diferente, os dois NADH 
produzidos na glicólise não podem liberar seus elétrons para voltar para NAD+. Para que essa regeneração de 
NAD+ ocorra são realizadas outras reações de fermentação. Nessas reações, uma molécula orgânica serve 
como aceptor dos elétrons do NADH, permitindo a volta do NAD+, que pode então atuar novamente na 
glicólise. A natureza dessa molécula orgânica depende do organismo que está realizando a fermentação, 
podendo ser o ácido lático ou o etanol. Assim temos dois tipos de fermentação: lática e alcóolica. 
#A quantidade de NAD+ no citosol é limitada e, para que a via glicolítica aconteça, é 
necessário NAD+ como co-fator na sua etapa 6. 
Fermentação lática: na fermentação lática o NADH transfere seus elétrons 
diretamente para o piruvato, gerando ácido lático como subproduto. 
#A reação ocorre através da ação da enzima lactato desidrogenase e de co-fator 
NADH + H+. 
#A fermentação do piruvato em lactato ocorre no citosol. 
#As células musculares também realizam a fermentação lática em situações de pouco oxigênio, como um 
grande esforço físico. Nesses casos a baixa concentração de O2 torna difícil a realização da respiração celular, 
e com isso, as células utilizam a fermentação para obter energia. O aspecto negativo dessa alternativa, é o 
acúmulo de ácido lático nas células, o que causa dor muscular. De qualquer forma, o ácido lático produzido 
nas células musculares é gradualmente transportado pela corrente sanguínea para o fígado, onde é convertido 
de volta em piruvato e aproveitado nas reações remanescentes de respiração celular. 
Fermentação alcóolica: o NADH doa seus elétrons para um derivado de piruvato, produzindo etanol. Esse 
processo é realizado através de duas reações. Na primeira delas, a molécula do piruvato é quebrada 
produzindoduas moléculas de acetaldeído e liberando duas moléculas de CO2. Na segunda reação, as duas 
moléculas de NADH passam seus elétrons para os dois acetaldeídos, transformando-os em duas moléculas de 
etanol e regenerando o NAD+. 
 
(Aula: ciclo de Krebs) 
Ciclo de Krebs: 
 Corresponde a uma sequência de oito reações oxidativas, ou seja, que necessita de oxigênio. Cada 
uma das reações conta com a participação de enzimas encontradas nas mitocôndrias. As enzimas são 
responsáveis por catalisar (acelerar) as reações. 
#Esse ciclo acontece dentro da matriz mitocondrial e depende de oxigênio de modo indireto, pois depende da 
descarboxilação oxidativa do piruvato. Esse ciclo tem um papel central no metabolismo. 
#O piruvato em si, não faz parte do ciclo de Krebs. Para que o piruvato possa ser utilizado no ciclo de Krebs, 
ele deve ser transportado para a membrana mitocondrial através de transportadores de piruvato. As 
moléculas de piruvato penetram no interior das mitocôndrias, onde ocorrerá a respiração propriamente dita. 
Cada piruvato reage com uma molécula conhecida como coenzimaA, originando três tipos de produtos: acetil-
coenzimaA, gás carbônico e hidrogênios (descaboxilação oxidativa do piruvato). 
Etapas do ciclo de Krebs: 
 [Acontece antes] Descarboxilação oxidativa do piruvato: ela quem dá início ao ciclo de Krebs. Ela 
corresponde a uma remoção de um CO2 do piruvato, gerando o grupo acetil que se liga a conenzimaA 
e forma o Acetil-CoA. 
 
#A reação também produz NADH, uma molécula carregadora de energia. 
#O ciclo de Krebs a partir de agora só acontece se tiver na matriz mitocondrial um composto chamado 
de oxalacetato. 
 
 Reações do ciclo de Krebs: com a formação do acetil-CoA é dado o início do ciclo de Krebs, na matriz 
das mitocôndrias. Ele integrará uma cadeia de oxidação celular, ou seja, uma sequência de reações a 
fim de oxidar carbonos, transformando-os em CO2. 
1- Condensação do acetil-CoA com 
oxaloacetato: é uma reação de condensação 
de uma molécula de oxaloacetato + Acetil-CoA 
pela enzima Citrato sintase formando como 
produto o citrato. 
 
2- Conversão do citrato em isocitrato: é 
dividida em (a) e (b) e as duas reações são 
catalisadas pela enzima aconitase ou 
aconitato-hidratase. Em (a), a aconitase retira 
uma molécula de água convertendo o citrato 
temporiamente em cis-aconitato; em (b) a 
aconitase introduz uma molécula de água 
convertendo o cis-aconitato em isocitrato. 
 
3- Conversão de isocitrato em α-
cetoglutarato: ocorre a primeira 
descarboxilação no CK. O isocitrato é 
convertido a alfa-cetoglutarato por ação do 
isocitrato desidrogenase. 
 
#Produz NADH e CO2 (2 moléculas de NADH, considerando os dois piruvatos formados na via glicolítica). 
4- Conversão de alfa-cetoglutarato em succinyl-CoA: ocorre a segunda descarboxilação oxidativa (e 
mais uma desidrogenação) e nesse ponto a matéria orgânica, acetil-CoA foi completamente 
oxidada. A molécula de alfa cetoglutarato é convertida a succinyl-coA por ação da enzima alfa-
cetoglutarato desidrogenase. 
#Produz NADH e CO2 (2 moléculas de NADH). 
5- Conversão de Succinyl-CoA em Sucinato: a molécula de succinyl-CoA vai ser convertida em 
succinato por ação da enzima succinyl-CoA sintetase. Essa etapa vai ser importante para formar 
uma molécula de alta energia, o GTP. Ocorre uma foforilação a nível de substrato (GTPATP). É 
a única reação do ciclo de Krebs que produz uma molécula energética diretamente. A fosforilação 
ao nível de substrato é a formação direta de ATP pela transferência direta de um grupo fosfato 
para o ADP, vindo de outra molécula fosforilada. 
6- Conversão de succinato em fumarato: succinato é convertido a fumarato por ação da enzima 
succinato desidrogenase. Nesta etapa ocorre uma desidrogenação da molécula de succinato, onde 
dois H são retirados e uma ligação dupla entre os carbonos é formada, dando origem ao fumarato. 
A conservação da energia ocorre por meio do FAD reduzido, onde os dois H que foram liberados 
se ligam a ele e forma FADH2. 
#Produz FADH2 (2 moléculas de FADH2). 
#A succinato desidrogenase é localizada na membrana mitocondrial interna. 
7- Conversão de fumarato a malato: o fumarato sofre ação da fumarase para formar L-Malato. A 
molécula de fumarato é hidratada com uma molécula de água, fazendo com que a ligação dupla 
do carbono seja rompida a uma simples, onde um H se ligará a um C e a OH será ligada a outro. 
8- Conversão de malato a oxaloacetato: é a etapa em que o oxaloacetato é regenerado. O L-malato 
é convertido a oxaloacetato por ação da enzima malato desidrogenase, onde ela vai desidrogenar 
a molécula, retirando dois H ligados ao C e formando uma ligação dupla com o oxigênio e os dois 
H retirados irão converter o NAD+ a NADH+ e H+. 
#Formação de NADH (2 moléculas de NADH2). 
#No final do processo, o saldo energético do ciclo de Krebs a partir de (2) Acetil-CoA [considerando as duas 
moléculas de piruvato] será de 6 NADH, 2 FADH2 e 2 ATP (de modo indireto). 
Equivalência em ATP: 
1 NADH  2,5 ATP 
1 FADH2  1,5 ATP 
#Se considerarmos o saldo de ATP a partir da oxidação completa de uma molécula de glicose (levando em 
conta as enzimas reduzidas NADH e FADH2) totalizará num total de 32 ATPs. Sendo 7 ATP da via glicolítica, 5 
ATP na descarboxilação oxidativa do piruvato e 20 ATPs no ciclo de Krebs. 
Porque o ciclo de Krebs tem papel central no metabolismo? Porque além de produzir energia de modo 
indireto/direto os seus intermediários podem ser utilizados em outras vias metabólicas. 
Reações anapleróticas: são reações que geram compostos que são intermediários do ciclo de Krebs, repondo-
os. Os compostos intermediários do ciclo de Krebs podem ser utilizados como precursores em vias 
biossintéticas: oxaloacetato e alfa-cetoglutarato vão formar respectivamente aspartato e glutamato. A 
eventual retirada desses intermediários pode ser compensada por reações que permitem restabelecer o seu 
nível. Entre essas reações, que são chamadas de anapleróticas por serem reações de preenchimento, a mais 
importante é a que leva a formação de oxaloacetato a partir do piruvato e que é catalisada pela piruvato 
carboxilase. 
#Essas reações evitam a falta de intermediários do ciclo de Krebs. 
(Aula: cadeia respiratória e fosforilação oxidativa) 
Respiração celular: é dividida em três fases: 
a) Produção de acetil-CoA; 
b) Acetil-CoA se condensa com Oxacetil, indo pro ciclo de Krebs; 
c) Produção de energia. 
#O NADH e FADH2 serão encaminhados para a cadeia respiratória e aqueles elétrons que eles 
carregam serão utilizados na produção de energia. 
Cadeia respiratória: 
 É a terceira etapa da respiração celular e ocorre na membrana interna da mitocôndria. Nesta etapa, 
os elétrons obtidos na quebra do átomo de hidrogênio são transportados através do NADH e FADH2 até o 
oxigênio. Há várias substâncias transportadoras de elétrons na membrana interna da mitocôndria, como 
proteínas que recebem elétrons do NADH, compostos orgânicos e proteínas que possuem ferro ou cobre em 
sua composição. Elas formam verdadeiros complexos chamados de cadeias transportadoras de elétrons, por 
se encontrarem enfileiradas na membrana interna da mitocôndria. 
 À medida que vão sendo transferidos pela cadeia respiratória, os elétrons perdem energia e, no final 
da cadeia, conseguem se combinar com o gás oxigênio, formando água. É importante lembrar que, na 
respiração celular, o gás oxigênio só participa da última etapa, mas, embora não esteja envolvido em nenhuma 
etapa do ciclo de Krebs, se houver ausência desse gás no ciclo, ele será interrompido. 
#Como vimos, foram liberados quatro hidrogênios durante a glicólise, que foram capturados por duas 
moléculas deNADH + 2H+. Na reação de cada piruvato com a coenzima-A formam-se mais duas moléculas de 
NADH + 2 H+. No ciclo de Krebs, dos oito hidrogênio liberados, seis se combinam com três moléculas de NAD, 
formando três moléculas NADH + 3H+, e dois se combinam com outro aceptor, o FAD, formando uma molécula 
de FADH2. Esses hidrogênios liberados na degradação das moléculas orgânicas e capturados pelos aceptores 
(NAD+ e FAD – transportadores de elétrons) acabam por se combinar com átomos de oxigênio provenientes 
do O2 atmoférico e, dessa combinação, resultam-se moléculas de água. 
#Antes de reagir com o O2, os hidrogênios percorrem uma longa e complexa trajetória, na qual combinam-se 
sucessivamente com diversas substâncias aceptoras intermediárias. Ao final dessa trajetória, os hidrogênios 
encontram seus parceiros definitivos, os átomos de O2. 
#Se os hidrogênios liberados na degradação das moléculas orgânicas se combinassem direta e imediatamente 
com o O2, haveria desprendidamente de enorme quantidade de energia em forma de calor, impossível de ser 
utilizada. Para contornar esse problema, as células utilizam um mecanismo bioquímico que permite a liberação 
gradual de energia. Tudo se passa como se os hidrogênios descessem uma escada, perdendo energia a cada 
degrau. Liberada em pequenas quantidades, a energia pode ser, então, utilizada na síntese de moléculas de 
ATP, a partir de ADP e fosfatos. 
#O aceptor final de elétrons na cadeia respiratória é o O2. Por isso a cadeia respiratória depende de O2. 
Outras proteínas que transportam elétrons: 
 Ubiquinona: também chamada de coenzima Q, é uma proteína com caráter hidrofóbico que pode 
receber 2 moléculas de elétrons, passando a sua forma reduzida, designada de ubiquinol (QH2). 
 Citocromos: são proteínas geralmente ligadas a uma membrana, que contém grupos heme e que 
efetuam o transporte de elétrons. 
 Proteínas ferro-enxofre: são metaloproteínas que contém um ou mais centros de ferro-enxofre e que, 
desempenham funções diversas, desde a transferência de elétrons, catálise enzimática e regulação 
genética. 
#Grupo prostético: grupo químico de natureza não-protéica fundamental para a função de uma proteína. 
Componentes proteicos da cadeia respiratória: 
 
 Complexo 1: NADH-desidrogenase 
 Complexo 2: Succinato-desidrogenase 
 Complexo 3: Ubiquinona 
 Complexo 4: citocromo 
#O NADH transporta elétrons para o complexo 1. Quando se tem o transporte de elétrons do complexo 1 para 
o complexo 3, através de proteínas ferro enxofre, vai liberar uma energia que promoverá o bombeamento de 
prótons da matriz para a membrana intracelular. 
#O FADH2 vai liberar os prótons dentro do complexo 2. Depois esses prótons serão transportados pelas 
proteínas ferro-enxofre. Depois, elas saem do complexo 2 e se ligam a ubiquinona. [A succinato desidrogena 
é a única enzima do ciclo de Krebs que está localizada na membrana interna da mitocôndria] [Nesse caso, não 
tem bombeamento de prótons da matriz para o espaço intermembrana]. 
#A ubiquinona vai transportar os elétrons para o complexo 3 (que é transmembrana). Os elétrons do complexo 
3 serão transportados por várias moléculas transportadoras de elétrons para o citocromo C. Durante o 
transporte do complexo 3 para o citocromo C também ocorre o bombeamento de prótons da matriz para o 
espaço intermembrana. [o citocromo C só consegue transporta um elétron por vez]. 
#O complexo 4 é transmembrana e está localizado na matriz e no espaço intermembrana. O citocromo C vai 
liberar os elétrons no complexo 4 e, durante essa transferência, ocorrerá o bombeamento de prótons. Do 
complexo 4, os elétrons serão transportados para o seu aceptor final, o O2. Quando o O2 recebe os elétrons 
e também H, ele será reduzido a água. 
#Os prótons acumulados na membrana intermembrana vão ter que voltar para a matriz mitocondrial pelo 
ATP-sintase. Ao passarem, eles rotacionam o ATP-sintase e, dessa forma, a ATP sintase libera ATP para matriz 
mitocondrial. 
#Se tiver alguma situação que impeça o bombeamento de prótons da matriz mitocondrial para o espaço 
intermembrana, o processo de sintetização de ATP será prejudicado. Pois, se há a diminuição de prótons no 
espaço intermembrana, diminui também a quantidade de prótons que passa pela ATP sintase. 
 *Exemplo: com a deficiência de ferro e consequente redução dos níveis de hemoglobina, o oxigênio 
fica menos biodisponível na membrana intracelular da mitocôndria. Com a deficiência de ferro, não haverá 
síntese do grupamento heme no citocromo. Dessa forma, a funcionalidade da cadeia respiratória será 
prejudicada, pois o transporte de elétrons será afetado negativamente e também não haverá bombeamento 
de prótons. Com isso, o paciente apresentará cansaço devido a baixa produção de energia. 
 “A transferência de elétrons e a síntese de ATP são obrigatoriamente acoplados”. Exemplo: caso o 
transporte de elétrons ocorra de forma lenta, menos quantidade de prótons será bombeada, e dessa forma, 
menor será a quantidade de prótons voltando para a matriz mitocondrial; Se aumenta o consumo de O2 numa 
determinada célula, aumenta também a produção de ATP e vice-versa. 
 
 
 
 
 
Hipótese quimiostática: explica como a energia livre gerada pelo transporte de elétrons por meio da cadeia 
transportadora de elétrons é utilizada para produzir ATP a partir de ADP + P. 
1. A bomba de prótons: o transporte de elétrons está acoplado à fosforilação de ADP pelo transporte 
(“bombeamento”) de prótons “H+” através da membrana mitocondrial interna. Esses prótons são 
bombeados da matriz para o espaço intermembrana pelos complexos I, III e IV. Esse processo cria, 
através da membrana mitocondrial interna, um gradiente elétrico (com cargas mais positivas do lado 
externo da membrana do que no interno) e um gradiente de Ph (o meio externo da membrana está 
em Ph mais baixo do que o meio interno). A energia gerada por esse gradiente prótons é suficiente 
para impulsionar a síntese de ATP. Desse modo, o gradiente de prótons funciona como intermediário 
comum que acopla a oxidação à fosforilação. 
2. A ATP-sintase: O complexo enzimático ATP-sintase (complexo V) sintetia ATP, utilizando a energia do 
gradiente de prótons gerado pela cadeia transportadora de elétrons [o complexo V também é 
chamado de domínio F1/F0-ATPase]. Conforme propõe a hipótese quimiosmótica, após os prótons 
serem transferidos para o lado citosólico da membrana mitocondrial interna, eles retornam à matriz 
mitocondrial, passando por um canal no domínio que atravessa a membrana (F0) do complexo V. Isso 
força a rotação de F0, ao mesmo tempo em que os gradientes elétrico e de pH são dissipados. A 
rotação de F0 causa alterações conformacionais no domínio extramembrana F1, permitindo que ADP 
e P sejam ligados a este domínio, o ADP fosforilado em ATP, que será liberado. 
a. Oligomicina: esse fármaco se liga ao domínio F0 da ATP-sintase, fechando o canal de H+ e 
impedindo o retorno de prótons à matriz mitocondrial, prevenindo addim a fosforilação de 
ADP em ATP. Uma vez que os gradientes de pH e elétrico não podem ser dissipados na 
presença desse fármaco, o transporte de elétrons cessa, devido a dificuldade de bombear 
mais prótons contra gradientes tão grandes. Assim a respiração celular depende da 
capacidade de fosforilar ADP em ATP. Essa dependência, conhecida como controle 
respiratório, é consequência do forte acoplamento entre os processos de transporte de 
elétrons e fosforilação. A inibição de um destes processos inibe o outro. 
b. Proteínas desacopladoras: são proteínas encontradas na membrana mitocondrial interna de 
mamíferos, incluindo humanos. Essas proteínas criam um “vazamento de prótons”, ou seja, 
permitem que os prótons retornem à matriz mitocondrialsem que a anergia seja capturada 
como ATP. A energia é liberada na forma de calor, e o processo é denominado termogênese 
sem tremor. A proteína desacopladora 1 (ucp1), também denominada termogina, é 
responsável pela produção de calor nos adipócitos marrons dos mamíferos. A ucp1 não parece 
desempenhar papel importante no balanço energético. 
c. Desacopladores sintéticos: o transporte de elétrons e a fosforilação oxidativa podem ser 
desacoplados por meio de compostos que aumentam a permeabilidade da membrana 
mitocondrial interna a prótons. O exemplo clássico é o 2,4-dinotrofenol, transportador de 
prótons lipofílico que difunde facilmente através da membrana mitocondrial. Devido à ação 
desse desacoplador, o transporte de elétrons funciona em alta velocidade, sem estabelecer 
um gradiente de prótons, de forma semelhante ao que ocorre com as proteínas 
desacopladoras. Também neste caso, a energia produzida pelo transporte de elétrons é 
liberada em forma de calor, em vez de ser utilizada para sintetizar ATP. Em doses altas, a 
Aspirina, desacopla a fosforilação oxidativa. Isso explica a febre que acompanha superdoses 
tóxicas dessas drogas. 
(Aula: Gliconeogênese) 
Gliconeogênese: é a rota pela qual é produzida glicose a partir de compostos aglicanos (sem açúcares/sem 
carboidratos), sendo maior parte deste processo realizado no fígado (principalmente sob condições de jejum) 
e uma menor parte no córtex nos rins. Em humanos os principais precursores são: lactato, glicerol e 
aminoácidos, principalmente a alanina. 
Precursores para a gliconeogênese: são moléculas que podem ser utilizadas na produção líquida de glicose. 
Eles incluem os intermediários da glicólise e do ciclo de Krebs. Glicerol, lactato e alfa-cetoácidos, obtidos na 
transaminação de aminoácidos glocogênicos, são os mais importante precursores gliconeogênicos. 
 Glicerol: é liberado durante a hidrólise dos triagliceróis, no tecido adiposo. O glicerol é fosforilado pela 
glicerol´-cinase, resultando em glicerol-fosfato, que é oxidado pela glicerol-fosfato desidrogenase, 
produzindo di-hidroxiacetona-fosfato – um intermediário da glicólise. 
 Lactato: é liberado no sangue pelo músculo esquelético em exercício e elas células que não possuem 
mitocôndrias, como os eritrócitos. No ciclo de cori, a glicose oriunda do sangue é convertida pelo 
músculo em exercício em lactato, que difunde para o sangue. Esse lactato é captado pelo fígado e 
reconvertido em glicose, que é liberada de volta para a circulação. 
 Aminoácidos: os aminoácidos obtidos pela hidrólise de proteínas teciduais são as principais fontes de 
glicose no jejum. Os alfa-cetoácidos, como o alfa-cetoglutarato, são produzidos pelo metabolismo de 
aminoácidos glicogênicos. Essas substâncias podem entrar no ciclo do ácido cítrico e produzir 
oxaloacetato – precursor direto do fosfoenolpiruvato. 
Reações exclusivas da gliconeogênese: sete reações glicolíticas são reversíveis, sendo utilizadas na síntese de 
glicose a partir de lactato ou piruvato. Três das reações glicolíticas, no entanto, são irreversíveis e devem ser 
contornadas pela utilização de quatro reações alternativas, que favorecem energeticamente a síntesse de 
glicose. Essas reações exclusivas da gliconeogênese são descritas a seguir: 
A) Carboxilação do piruvato: o primeiro “bloqueio” na via que deve ser contornado, na síntese de glicose 
a partir do piruvato, é a conversão irreversível de fosfoenolpiruvato em piruvato, catalisada pela 
piruvato-cinase na glicólise. Na gliconeogênese, o piruvato é primeiramente carboxilado pela 
piruvato-carboxilase, produzindo oxalacetato. 
#A biotina é uma coenzima: A piruvato-carboxilase requer, para a sua ação, a biotina, que se liga 
covalentemente à proteína enzimática pelo grupo e-amino de um resíduo de lisina. A hidrólise de um 
ATP impulsiona a formação do intermediário enzima-biotina-CO2. Esse complexo de alta energia 
subsequentemente carboxila e piruvato, formando oxalacetato. Essa reação ocorre na mitocôndria de 
células hepáticas e renais e têm dois propósitos: fornecer um substrato importante para a 
gliconeogênese e fornecer oxalacetato, para repor os intermediários do ciclo de Krebs, pois esses 
podem sofre depleção, dependendo das necessidades de síntese da células. 
#Regulação alostérica: a piruvato-carboxilase é ativada alostericamente pela Acetil-CoA. Níveis 
elevados de acetil-CoA na mitocôndria sinalizam um estado metabólico em que é necessária uma 
síntese aumentada de oxalacetato. Por exemplo, isso pode ocorrer durante o jejum, quando o 
oxalacetato é utilizado para a síntese da glicose pela gliconeogênese no fígado e nos rins. Por outro 
lado, quando os níveis de acetil-CoA estiverem baixos, a piruvato-carboxilase encontra-se bastante 
inativada, e o piruvato é, em sua maior parte, oxidado pelo complexo da piruvato-desidrogenase, 
produzindo Acetil-CoA, que pode ser posteriormente oxidada pelo ciclo de Krebs. 
B) O transporte de oxalacetato para o citosol: o oxalacetato deve ser convertido em fosfoenolpiruvato 
para que a gliconeogênese possa continuar. Em humanos, as enzimas que catalisam essa conversão 
são encontradas tanto na mitocôndria quanto no citosol. O fosfoenolpiruvato produzido na 
mitocôndria é transportado para o citosol por um transportador específico, enquanto aquele 
produzido no citosol requer o transporte do oxalacetato da mitocêndria para o citosol. O oxalacetato, 
entretanto, é incapaz de atravessar diretamente a membrana mitocondrial interna; ele deve ser 
primeiramente reduzido a malato pela malato-desidrogenase mitocondrial. O malato pode ser 
transportado da mitocôndria para o citosol, onde é reoxidado a oxalacetato pela malato-
desidrogenase citosólica, ao mesmo tempo em que NAD+ é reduzido. O NADH produzido é utilizado 
na redução do 1,3-BPG a gliceraldeído 3-fosfato, um passo comum à glicólise e à gliconeogênese. 
C) Descarboxilação do oxaloacetato citosólico: o oxaloacetato é descarboxilado e fosforilado no citosol 
pela fosfoenolpiruvato-carboxinase, produzindo fosfoenolpiruvato. A reação utiliza energia da 
hidrólise de trifosfato de guanosina. As reações combinadas da piruvato-carboxilase e da 
fosfoenolpiruvato-carboxinase fornecem uma via energeticamente favorável do piruvato ao 
fofoenolpiruvato. 
D) Desfosforilação da frutose-1,6-bifosfato: a hidrólise da frutose-1,6-bifosfato pela frutose-1,6-
bifosfatase contorna a reação irreversível da fosfofrutocinase-1 e fornece uma via energeticamente 
favorável para a formação de frutose-6-fostato. Essa reação é um importante sítio regulatório da 
gliconeogênese. 
#Regulação pelos níveis energéticos dentro da célula: a frutose-1,6-bifosfatase é inibida por níveis 
elevados de monofosfato de adenosina (AMP), que sinalizam um estado de “baixa energia” na célula. 
Altos níveis de ATP e baixas concentrações de AMP, por sua vez, estimulam a gliconeogênese, uma via 
que requer energia. 
#Regulação pela frutose-2,6-bifosfato: a frutose-1,6-bifosfatase, se encontra no fígado e nos rins, é 
inibida pela frutose-2,6-bifosfato, um efetor alostérico cuja concentração é influenciada pelos níveis 
de glucagon circulante. Os sinais que inibem (baixa energia, baixos níveis de frutose-2,6-bifosfato) ou 
que favorecem (alta energia, baixos índices de de frutose-2,6-bifosfato) a gliconeogênese apresentam 
efeito oposto sobre a glicólise, permitindo assim o controle recíproco da síntese e da oxidação da 
glicose. 
E) Desfoforilação da glicose-6-fosfato: a hidrólise da glicose-6-fosfato pela glicose-6-fofatase contorna a 
reação irreversível da hexocinase e fornece uma via energeticamente favorável para a formação de 
glicose livre. O fígado e os rins são os únicos órgãos que liberam glicose livre a partir da glicose-6-
fofato.Esse processo requer duas proteínas: a glicose-6-fosfato-translocase, que transporta a glicose-
6-fosfato através da membrana do retículo endoplasmático, e a enzima do retículo endoplasmático, a 
glicose-6-fosfatase, que remove o fosfato, produzindo glicose livre. 
#Na gliconeogênese, o equilíbrio das sete reações reversíveis da glicólise é deslocado para favorecer a síntese 
de glicose como resultado da formação essencialmente irreversível de fosfoenolpiruvato, frutose-6-fosfato e 
glicose, catalisada pelas enzimas gliconeogênicas. 
Regulação da gliconeogênese: 
 A regulação momento a momento da gliconeogênese é determinada principalmente pelos níveis 
circulantes de glucagon e pela disponibilidade de substratos gliconeogênicos. Além disso, lentas mudanças 
adaptativas na atividade enzimática resultam de alterações na velocidade de síntese ou degradação de 
enzimas, ou em amabas. 
1. Glucagon: O glucagon, um hormônio produzido pelas células alfas das ilhotas pancreáticas, 
estimula a gliconeogênese por meio de três mecanismos: 
a) Alterações em efetores alostéricos: o glucagon diminui os níveis de frutose-2,6-bifosfato, resultando 
na ativação da frutose-1,6-bifosfatase e na inibição da fosfofrutocinase-1, favorecendo a 
gliconeogênese em detrimento da glicólise. 
b) Modificação na atividade enzimática por ligação covalente: o glucagon liga-se ao seu receptor, o qual 
é acoplado à proteína G, e, via aumento nos níveis de AMP cíclico e na atividade da proteína-cinase 
dependente de AMPc, estimula a conversão da piruvato-cinase hepática em sua forma inativada 
(fosforilada). Isso diminui a conversão de fosfoenolpiruvato em piruvato, tendo o efeito de 
redirecioná-lo a síntese da glicose. 
c) Indução da síntese de enzimas: o glucagon aumenta a transcrição do gene da fosfoenol-carboxinase, 
aumentando assim, a disponibilidade dessa atividade enzimática à medida que os níveis de seu 
substrato aumentam com o jejum. 
 
2. Disponibilidade de substrato: a disponibilidade de precursores gliconeogênicos, especialmente de 
aminoácidos gliconeogênicos, influencia de modo considerável a velocidade da síntese hepática 
de glicose. Níveis diminuídos de insulina favorecem a mobilização de aminoácidos a partir de 
proteínas musculares e fornecem esqueletos carbonados para a gliconeogênese. Além disso, ATP 
e NADH, coenzimas/cossubstratos necessários para a gliconeogênese, são fornecidos 
principalmente pelo catabolismo de aminoácidos. 
3. Inibição alostérica pela acetil-CoA: durante o jejum, ocorre a ativação alostérica da piruvato-
carboxilase hepática pela acetil-CoA. Como resultado da lipólise excessiva no tecido adiposo, o 
fígado é inundado com ácidos graxos. A velocidade de formação da acetil-CoA pela beta-oxidação 
desses ácidos graxos excede a capacidade do fígado de oxidá-la a CO2 e H2O. Como resultado, a 
acetil-CoA se acumula, levando à ativação da piruvato-carboxilase. 
4. Inibição alostérica pelo AMP: a frutose-1,6-bifosfatase é inibida por AMC – um composto que ativa 
a fosfofrutocinase-1. Isso resulta na regulação recíproca da glicólise e da gliconeogênese.