Apostila de bioquímica básica metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas

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METABOLISMO DE CARBOIDRATOS
CARBOIDRATOS, HIDRATOS DE CARBONO OU GLICÍDEOS
São provavelmente os compostos orgânicos mais abundantes nos organismos vivos; 
Constituem mais de 90% da matéria seca dos vegetais;
Funções:
- fornecimento de energia na dieta da maioria dos organismos,
- forma de depósito de energia no corpo;
- atuação como componentes da membrana celular;
- componente estrutural de muitos organismos, incluindo as paredes celulares das bactérias, o exoesqueleto de insetos e a celulose nas plantas.
Fórmula simples dos carboidratos (CH2O)n
Estruturalmente podem ser vistos como aldeídos ou cetonas
Classificam-se de acordo com o número de ligações glicosídicas:
- Monossacarídeos: são os carboidratos mais simples com apenas uma unidade de açucar em cada molécula. Não sofrem hidrólise. Ex: glicose, frutose, galactose.
- Oligossacarídeos: Contém de 3 a 20 monossacarídeos, os mais comuns são os dissacarídeos. Estes se formam através das chamadas ligações glicosídicas. Ex: lactose (galactose+glicose), maltose (glicose+glicose), sacarose (glicose+frutose)
- Polissacarídeos: formados por mais de 20 monossacarídeos. São classificados como homopolissacarídeos (contém centenas de unidades de açúcar, mas somente uma espécie de monossacarídeo). Ex: glicogênio. E heteropolissacarídeo (que contém uma série de espécies diferentes de monossacarídeos). Ex: glicosaminoglicanos.
MONOSSACARÍDEOS
São classificados em aldoses e cetoses
Tanto as aldoses quanto as cetoses são subdividas em trioses, tetroses, pentoses, hexoses, etc....
Os compostos que possuem a mesma fórmula estrutural são chamados isômeros
Possuem a mesma fórmula química C6H12O6
Se dois monossacarídeos diferem na configuração em torno de um átomo de carbono específico, são definidos como epímeros um do outro.
Glicose e galactose são epímeros C-4, suas estruturas diferem apenas na posição do grupo OH no carbono 4
Glicose e manonose são epímeros C-2.
Galactose e manose não são epímeros pois diferem na posição dos grupos OH em dois carbonos (2 e 4).
Enantiômeros: pares de estrutura que são imagens espelhadas uma das outras
Os dois membros do par são designados de açucar D e açucar L. A grande maioria na natureza são D açúcares.
Poucos monossacarídeos com cinco ou mais carbonos existe na forma de cadeia aberta, ao contrário são encontrados predominantemente em forma de anel.
Principais monossacarídeos
Glicose 
Açúcar mais abundante na natureza e a principal forma energética para os organismos;
Na forma livre, ocorre em frutos maduros, em folhas, raízes e seiva das plantas;
Na forma combinada aparece formando vários dissacarídeos.
Galactose
Também conhecida como “açúcar do cérebro”, pois aparece neste tecido como constituinte plástico;
Não é encontrado na forma livre, mas como resíduo de vários polissacarídeos;
Abundante no leite, formando a lactose;
Nos vegetais aparece em vários polímeros.
Frutose
É a única cetose que ocorre em grande quantidade na natureza; 
Principal açúcar do mel e de vários frutos;
Xilose
Pentose não encontrada na forma livre na natureza, mas distribuída em polissacarídeos existentes na madeira, palha, casca de cereais.
Principais dissacarídeos
Lactose
Formado pela galactose e glicose unidas por uma ligação ß-1,4;
É redutora;
Alguns indivíduos apresentam problemas em relação à digestão da lactose
Maltose
Formada por duas moléculas de glicose unidas em ligação α-1,4;
É um dissacarídeo redutor;
Aparece principalmente como produto da hidrólise do amido, sendo também produzida por fermentação na fabricação da cerveja.
Celobiose
Duas moléculas de glicose unidas em ß-1,4.	
É um dissacarídeo redutor, não encontrado livre na natureza, mas como unidade estrutural da celulose, da qual é obtida por hidrólise enzimática.
Sacarose
Açúcar da cana e da beterraba;
Apesar de estas serem suas principais fontes, a sacarose é encontrada em todas as plantas que sofrem o processo de fotossíntese;
É um dissacarídeo não redutor, formado por glicose e frutose;
Quando aquecida em meio muito ácido, a altas temperaturas ou em concentrações muito elevadas, pode-se inverter formando o açúcar invertido.
Polissacarídeos 
São moléculas de alto peso molecular, formados por polímeros de monossacarídeos unidos pela ligação glicosídica;
Fazem parte da estrutura das paredes celulares das plantas superiores ou algas marinhas (celulose, hemicelulose, pectina) ou de animais (quitina), são reservas metabólicas de plantas (amido, dextranas, frutanas) e de animais (glicogênio), agem como substâncias protetoras de plantas, devido à sua capacidade de reter grandes quantidades de água.
Amido
Constitui a mais importante reserva de nutrição de todas as plantas superiores, ocorrendo principalmente em sementes, tubérculos e raízes;
Encontra-se presente nos tecidos vegetais sob a fórmula de grânulos intracelulares;
É um homopolissacarídeo formado por duas frações: amilose e amilopectina
Amilose: polímero linear de resíduos de glicose unidos por ligações do tipo α-1,4.
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A proporção que aparecem as moléculas de amilose e amilopectina varia entre os amidos procedentes de diferentes vegetais, entre variedades de uma mesma espécie;
Celulose
Principal componente de sustentação das estruturas vegetais;
É um polímero linear de moléculas de glicose unidas em ligações β-1,4, não sendo digerida no trato gastrintestinal humano;
A ausência de substituintes nas longas cadeias permite sua associação por grande número de ligações de hidrogênio, levando à formação estruturas cristalinas;
Estas estruturas, juntamente com o tipo de ligações glicosídicas, tornam a celulose mais resistente à hidrólise em meio ácido, ao mesmo tempo em que dificultam a penetração da água e reduzem a elasticidade das fibras.
Hemiceluloses
Correspondem a um grupo de polissacarídeos que se encontra, junto com a celulose, lignina e pectina, formando as paredes celulares dos vegetais;
As unidades de monossacarídeos componentes podem incluir xilose, arabinose, galactose, manose, glicose;
Apresentam peso molecular inferior ao da celulose.
Glicogênio
Polissacarídeo de reserva típico dos animais;
É uma reserva de glicose de utilização rápida, pois é mobilizado facilmente;
	
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS EM MONOGÁSTRICOS
	Os glicídeos ou carboidratos constituem uma importante fonte energética para os animais, pois eles servem de substrato para produzir ATP. Além disso, fazem parte das células vegetais e bacterianas. As principais fontes de glicídeos na dieta dos animais monogástricos são polissacarídeos, como o amido, glicogênio e dextrinas, também alguns dissacarídeos como a sacarose, lactose e maltose.
	Entre os polissacarídeos que constituem reservas energéticas estão o amido e o glicogênio, ambos formados por unidades de glicose, unidas entre si pelas ligações glicosídicas. O amido é encontrado nos vegetais, principalmente nas sementes e tuberosos como batata, mandioca. O glicogênio é próprio dos animais. Ambos os polissacarídeos são armazenados em grânulos citoplasmáticos. O amido está organizado na forma de dois polímeros: amilose e amilopectina. A amilose está composta por milhares de unidades de glicose unidas por ligações α 1-4, sem ramificações (molécula linear). A amilopectina possui glicoses unidas linearmente por ligações α 1-4, e esta Estrutura também apresenta ramificações unidas em ligações α 1-6. O glicogênio está organizado similarmente, à amilopectina, mas suas ramificações são mais curtas e estão em maior número, a cada 8-10 unidades de glicose.
DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS GLICÍDEOS EM MONOGÁSTRICOS:
A absorção dos carboidratos pelas células do intestino delgado é realizada após hidrólise dos dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos em seus componentes monossacarídeos. As quebras ocorrem sequencialmenteem diferentes segmentos do trato gastrointestinal por reações enzimáticas:
1.α-Amilase salivar.
A digestão do amido inicia durante a mastigação pela ação α-amilase salivar (ptialina) que hidrolisa as ligações glicosídicas α(1→4), com a liberação de maltose e oligossacarídeos. 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 baixo pH gástrico. Alguns animais como: não apresentam amilase salivar.
2. 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 de glicose com uma ou mais ligações glicosídicas α(1→6). Certa quantidade de isomaltose (dissacarídeo) também é formada.
3. Enzimas da 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 hidrolise das ligações α(1→4) da lactose.
A captação de monossacarídeos do lúmen para a célula intestinal é efetuada por dois mecanismos:
• Transporte passivo (difusão facilitada).
O movimento da glicose está “a favor” do gradiente de concentração (de um compartimento de maior concentração de glicose para um compartimento de menor concentração). A difusão facilitada é mediada por um sistema de transporte de monossacarídeos do tipo Na+− independente. O mecanismo tem alta especificidade para D−frutose
• Transporte ativo.
 A glicose é captada do lúmen para a célula epitelial do intestino por um co− transportador Na+−monossacarídeo (SGLT). É um processo ativo indireto cujo mecanismo é envolve a (Na+−K+)−ATPase (bomba de (Na+−K+), que remove o Na+ da célula, em troca de K+, com a hidrólise concomitante de ATP. O mecanismo tem alta especificidade por D−glicose e D−galactose.
 No intestino, a fosfofrutoquinase fosforila a frutose para prendê-la no interior da célula. 
Obs: As –quinases são importantes para prender a molécula no interior da célula através da fosforilação
Após a absorção, a glicose no sangue aumenta e as células β das ilhotas pancreáticas secretam insulina que estimula a captação de glicose principalmente pelo tecido adiposo e muscular. O fígado, o cérebro e os eritrócitos, não necessitam de insulina para captação de glicose por suas células (tecidos insulino−independentes). Outros hormônios e enzimas, além de vários mecanismos de controle, são importantes na regulação da glicemia.
 A frutose e a galactose somente são convertidas em glicose no fígado.
Obs: O transporte da frutose (através do GLUT 5) não é muito eficiente, não permitindo sua total absorção. Sendo assim, uma grande quantidade de frutose na dieta pode causar diarréia.
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Digestão enzimática e absorção via transportadores da membrana do lúmen intestinal
OXIDAÇÃO DA GLICOSE – GLICÓLISE
A glicólise foi a primeira via metabólica a ser elucidada. Buchner, em 1897 descobriu a fermentação alcoólica da glicose pelas leveduras, e depois Lipmann e Kalckar completaram a elucidação da via em 1941. Em alguns tecidos dos mamíferos, como os eritrócitos, o cérebro, a medula renal e os espermatozoides a glicose é a única fonte de energia. A glicose fornece energia através da sua oxidação via glicólise. Se a oxidação ocorre na presença de oxigênio a glicose (6 carbonos ) é oxidada formando 2 piruvatos (3 carbonos) e este é convertido em Acetil Coa (entra no ciclo de Krebs e segue a rota de produção de ATP). A quantidade de ATP gerada na oxidação aeróbica é bem maior que a que ocorre na ausência de oxigênio. Entretanto, se a oxidação ocorrer na ausência de oxigênio teremos a fermentação do piruvato até lactato formando apenas 2 ATP´s por glicose, porém em curto espaço de tempo teremos a produção de uma grande quantidade de energia.
FASES DA GLICÓLISE: ETAPA PREPARATÓRIA
Na etapa preparatória a glicose, contendo 6 carbonos é reduzida em 2 moléculas de 3 carbonos: Gliceraldeído 3- fosfato. Nesta fase composta de 5 reações, temos 2 pontos de controle da via glicolítica, são eles: as reações 1 e 3. Na reação 1 a glicose é fosforilada formando glicose 6- fosfato. A reação 1 é irreversível e só acontece na glicólise. A reação 3 é aquela onde a frutose 6-fosfato recebe mais uma molécula de fosfato, formando frutose 1,6 bifosfafato. Ocorre somente gasto de energia, nestas fases de 1-5, sendo gastos 2 ATP´s por glicose oxidada. As demais reações podem ser utilizadas também para a síntese de glicose.
FASE DE PAGAMENTO:
Para iniciar esta fase, temos 2 moléculas de gliceraldeído 3-fosfato, que vieram da reação 5 da fase preparatória.
Balanço energético: 
GLICÓLISE ANAERÓBICA = 2 ATP´S; 2 NADH – redução da glicose até piruvato
GLICÓLISE AERÓBICA
2 PIRUVATOS ------------------------ 2 ACETIL COA ----------- 2 NADH
ACETIL COA – CICLO DE KREBS: Em cada volta do ciclo temos: TEMOS 2 ACETIL
3 NADH X 2 = 6 NADH
1 FADH X2 = 2 FADH
2 ATP´S
ENTÃO CADA GLICOSE FORMA 2 PIRUVATOS E ESTES QUANDO OXIDADOS NA PRESENÇA DE OXIGÊNIO FORMAM:
8 NADH; 2 FADH E 2 ATP
8 NADH X 3 = 24 ATP´S
2 NADH X 3 = 6 – GLICÓLISE ANAERÓBICA - 6 ATP´S
2 FADH X 2 = 4 ATP´S
2 ATP´S – GLICOSE ATÉ PIRUVATO
2 ATP´S – CICLO DE KREBS
BALANÇO FINAL – 38 ATP´S
COMO O CILCO DE KREBS E A CADEIA PARTICIPAM DA SÍNTESE DO ATP
Ciclo de Krebs: etapa importante para a síntese de ATP, onde forma-se NADH e FADH2, os quais transferem seus elétrons para a cadeia transportadora de elétrons; (Etapa fundamental para a síntese de ATP)
O ciclo de Krebs, também chamado de ciclo do ácido cítrico, ou ciclo do ácido tricarboxílico, é uma das fases da respiração celular descoberta pelo bioquímico Hans Adolf Krebs, no ano de 1938. Essa fase da respiração ocorre na matriz mitocondrial e é considerada uma rota anfibólica, catabólica e anabólica.
No ciclo de Krebs, o ácido pirúvico (C3H4O3) proveniente da glicólise, ou da oxidação de aminoácidos sofre uma descarboxilação oxidativa pela ação da enzima piruvato desidrogenase, existente no interior das mitocôndrias dos seres eucariontes, e reage com acoenzima A (CoA). O resultado dessa reação é a produção de acetilcoenzima A (acetilCoA) e de uma molécula de gás carbônico (CO2). Em seguida, o acetilCoA reage com o oxaloacetato, formando citrato. Depois de formar o citrato, haverá uma sequência de oito reações onde ocorrerá a liberação de duas moléculas de gás carbônico, elétrons e íons H+. Ao final das reações, o ácido oxalacético é restaurado e devolvido à matriz mitocondrial, onde estará pronto para se unir a outra molécula de acetilCoA e recomeçar o ciclo.
Os elétrons e íons H+ que foram liberados nas reações são apreendidos por moléculas de NAD, que se convertem em moléculas de NADH, e também pelo FAD (dinucleotídeo de flavina-adenina), outro aceptor de elétrons.
No ciclo de Krebs, a energia liberada em uma das etapas forma, a partir do GDP (difosfato de guanosina) e de um grupo fosfato inorgânico (Pi), uma molécula de GTP (trifosfato de guanosina) que difere do ATP apenas por conter a guanina como base nitrogenada ao invés da adenina. O GTP é o responsável por fornecer a energia necessária a alguns processos celulares, como a síntese de proteínas.
Podemos concluir que o ciclo de Krebs é uma reação catabólica porque promove a oxidação do acetilCoA, a duas moléculas de CO2, e conserva parte da energia livre dessa reação na forma de coenzimas reduzidas, que serão utilizadas na produção de ATP na fosforilação oxidativa, a últimaetapa da respiração celular.
O ciclo de Krebs também tem função anabólica, sendo por isso classificado como um ciclo anfibólico. Para que esse ciclo tenha, ao mesmo tempo, a função anabólica e catabólica, as concentrações dos compostos intermediários formados são mantidas e controladas através de um complexo sistema de reações auxiliares que chamamos de reações anapleróticas. Um exemplo de reação anaplerótica é a carboxilação de piruvato para se obter oxalacetato, catalisado pela enzima piruvato carboxilase.
Objetivos do ciclo
- FORMAR NADH E FADH2 PARA ALIMENTAR A CADEIA RESPIRATÓRIA
- SEM AS REAÇÕES DO CICLO A SÍNTESE DE ATP É COMPROMETIDA
- ATUA NO CATABOLISMO, UMA VEZ QUE GLICOSE, LIPÍDEOS E AMINO ACIDOS SÃO OXIDADOS VIA CICLO DE KREBS
- POSSUI TAMBÉM FUNÇÕES ANABÓLICAS. ALGUNS DE SEUS INTERMEDIÁRIOS SÃO UTILIZADOS NA BIOSSÍNTESE
PRODUTOS DO CICLO:
- ELÉTRONS ENERGIZADOS E IONS H+ QUE SERÃO CAPTURADOS PELO NADH E FADH2
2 MOLÉCULAS DE GTP – MOLÉCULA QUE LIBERA ENERGIA, POIS É SEMELHANTE AO ATP.
- 4 MOLÉCULAS DE GÁS CARBÔNICO
O que ocorre depois? Como ocorre a síntese de ATP?
Fosforilação oxidativa
As moléculas de NADH e FADH2 provenientes do ciclo de Krebs liberam os elétrons energizados e os íons H+. Os elétrons assim liberados - e também aqueles provenientes da glicólise - passam por uma série de enzimas transportadoras (citocromos e quinonas) presentes nas membranas internas da mitocôndria.
A esse complexo de proteínas com função enzimática dá-se o nome de cadeia respiratória e, durante a passagem através dela, os elétrons perdem energia que é, então, armazenada em moléculas de ATP.	
Ao final da cadeia respiratória, os elétrons menos energizados e os íons H+ combinam-se com átomos provenientes do gás oxigênio, formando seis moléculas de água. Fosforilação oxidativa é a reação em que se formam as moléculas de ATP com a energia liberada pelos elétrons durante sua passagem pela cadeia respiratória, tendo o gás oxigênio ao final dela.
Embora o gás oxigênio só participe da fosforilação oxidativa, na sua ausência também não acontece o ciclo de Krebs, razão pela qual dizemos que essas são etapas aeróbicas da respiração celular. Na ausência desse gás, alguns organismos realizam a fermentação, onde a quebra da glicose forma duas moléculas de ATP e ácido pirúvico, que é transformado em ácido lático ou etanol, dependendo do organismo.
SÍNTESE DE ATP
A síntese de ATP ocorre devido a energia liberada no transporte de elétrons, em 3 pontos específicos a quantidade de energia produzida é suficiente para impulsionar a síntese de ATP. São eles: complexo I, III e IV. Nestes locais, além do transporte de elétrons ocorre a formação de um gradiente de prótons, os quais são enviados para o espaço intermembranas. Os prótons (H+) RETORNAN a matriz mitocondrial via FOF1ATPase (enzima que realiza a síntese de ATP). Este gradiente de prótons energiza a enzima que acopla uma molécula de ADP + Pi (fosfato inorgânico) – formando ATP.
ATENÇÃO: O TRANSPORTE DE ELÉTRONS DEVE OCORRER EM CONJUNTO COM A FORMAÇÃO DO GRADIENTE DE PRÓTONS (AMBOS SÃO NECESSÁRIOS A SÍNTESE DE ATP).
INIBIDORES – Substâncias que bloqueiam o transporte de elétrons. Temos como exemplo: amital, rotenona, cianeto, monóxido de carbono
DESACOPLADORES – Normalmente são ionóforos (ligam-se aos prótons), ou proteínas que abrem canais na membrana da mitocôndria, fazendo com que os prótons retornem a matriz sem passar pela enzima que sintetiza ATP. Os desacopladores desfazem o gradiente de prótons necessário a síntese de ATP
O cianeto inibe a entrega dos elétrons ao seu aceptor final que é o oxigênio. O cianeto liga-se ao oxigênio impedindo-o de receber os elétrons do transporte. A síntese do ATP é totalmente bloqueada. 
REGULAÇÃO GLICÓLISE/GLICONEOGÊNESE
	O fluxo de glicose para glicólise está regulado pelos níveis de ATP, que atuam como moduladores sobre a atividade de algumas enzimas alostéricas, especialmente a fofofructoquinase-1 (PFK-1) e a piruvato quinase. Produzindo menos ATP, de acordo com as necessidades e também considerando a ação hormonal e o momento metabólico.
	A glicose-6-fosfato pode ir para outras vias secundárias de oxidação, sendo a enzima PFK-1 quem direciona a glicose para a rota glicolítica. A PFK-1 é uma enzima alostérica que é inibida pelo ATP, o qual se une ao sitio alostérico da enzima, diminuindo sua afinidade pela fructose-6-fosfato, seu substrato natural. O ADP e o AMP podem reverter a inibição causada pelo ATP, o que os torna moduladores estimulatórios da PFK-1. O citrato, primeiro metabólito intermediário do ciclo de Krebs, incrementa o efeito inibitório do ATP sobre a PFK-1, pois sua presença é indicativa de que as necessidades de energia da célula estão cobertas.
	Contudo, o regulador alostérico mais significativo da PFK-1 é a fructose-2,6-difosfato, metabólito que ativa fortemente a enzima. Este metabólito é produzido pela enzima PFK-2 a partir de fructose-6-fosfato (mesmo substrato da PFK-1). Assim, quando os níveis de fructose-6-fosfato aumentam, a via glicolítica aumenta sua velocidade devido a ação da fructose-2,6-difosfato. Este metabólito também inibe a enzima fructose-1,6-difosfatase, que participa da gliconeogênese, inibindo este processo biossintético quando está ocorrendo a glicólise. A fructose-2,6-difosfato é desfosforilada pela enzima fructose-difosfatase-2 (FBP-2) que está regulada pelo hormônio glucagon, via cAMP. Este hormônio estimula a gliconeogênese. Portanto, quando diminui o nível de fructose-2,6-difosfato, é inibida a glicólise e estimulada a gliconeogênese.
	A piruvato quinase, segunda enzima regulatória da glicólise, é inibida por altos níveis de ATP em forma alostérica, diminuindo a afinidade da enzima por seu substrato (PEP). Também é inibida por acetil-CoA e por ácidos graxos de cadeia longa, os quais também constituem combustíveis do ciclo de Krebs.
QUADRO COMPARATIVO: GLICÓLISE / GLICONEOGÊNESE
	GLICÓLISE
	GLICONEOGÊNESE
	HORMÔNIO: INSULINA
	GLUCAGON E EPINEFRINA
	HEXOQUINASE
	GLICOSE 6- FOSFATASE
	FOSFOFRUTOQUINASE 1 
(PFK 1)
ATP --- INIBE
ADP E AMP ------ ESTIMULAM
CITRATO - INIBE 
REGULADOR ALOSTÉRICO – FRUTOSE 2,6 DIFOSFATO – ATIVA
	FRUTOSE 1,6 DIFOSFATASE 
REGULADOR ALOSTÉRICO – FRUTOSE 2,6 DIFOSFATO - INIBE
	PIRUVATO QUINASE
ATP – INIBE
ACETIL COA E ÁCIDOS GRAXOS DE CADEIA LONGA - INIBEM
	PIRUVATO CARBOXILASE
ACETIL COA – ATIVA 
ADP e AMP - INIBEM
GLICONEOGÊNESE: BIOSSÍNTESE DE GLICOSE
 A gliconeogênese é a síntese de glicose a partir de compostos como lactato, alanina e glicerol, com o consumo de ATP. É realizada nas células hepáticas, e o ATP utilizado é proveniente principalmente da oxidação de ácidos graxos.
Com a glicólise e a gliconeogênese são vias praticamente opostas, e que compartilham a maioria de suas enzimas, é necessário que uma funcione quando a outra estiver inativada.
Ocorre principalmente no fígado e em algumas situações no rim. Nos animais ruminantes possui uma especial importância uma vez que a fonte de glicose nestes animais ocorre a partir da gliconeogênese hepática, utilizando-se o proprionato como substrato.
A gliconeogênese inicia com a entrada na mitocôndria de compostos de 3 carbonos, como o piruvato, ou seus derivados. A partir daí, existem 3 etapas da glicólise que são os pontos de controle, ou as reações irreversíveis, que precisam ser modificadas.
Etapa1: conversão de piruvato a fosfoenolpiruvato.
Na glicólise, esta etapa ocorre em apenas uma reação, já na gliconeogênese, ocorre em duas reações, a primeira que transforma piruvato em oxaloacetato (será é mandando para fora da mitocôndria através de uma lançadeira), através da piruvato quinase (que contém biotina), e a segunda que transforma oxaloacetato em fosfoenolpiruvato, através da fosfoenolpiruvato carboxilase.
Etapa 2: conversão de frutose 1,6-bisfosfato a frutose 6-fosfato, através da frutose 1,6-bisfosfatase.Etapa 3: conversão de glicose 6-fosfato a glicose, através da glicose 6-fosfatase.
Note que as três reações irreversíveis são catalisadas por enzimas diferentes daquelas da glicólise. As duas vias são reguladas de forma a evitar um ciclo fútil, ou seja, no mesmo hepatócito, quando a glicólise é estimulada através do hormônio INSULINA, a gliconeogênese estará inibida. O hormônio glucagon por outro lado estimula a gliconeogênese
A regulação ocorre nas 3 reações irreversíveis:
PIRUVATO CARBOXILASE – ATIVADA POR ACETILCOA E INIBIDA POR ADP E AMP
FRUTOSE 1,6 DIFOSFATASE – INIBIDA POR FRUOTSE 1,6 DI FOSFATO
AMBAS SÃO ATIVADAS PELO HORMÔNIO GLUCAGON;
IMPORTÂNCIA DA GLICONEOGÊNESE PARA OS ANIMAIS RUMINANTES:
 OS RUMINANTES OBTÉM GLICOSE, VIA GLICONEOGÊNESE, POR ISSO A GLICOSE É MAIS BAIXA NO SANGUE DESTES ANIMAIS (45-75 mg%)
CARBOIDRATOS (CELULOSE E HEMICELULOSE, AMIDO) = FORMA ÁCIDOS GRAXOS VOLÁTEIS (AGV): ÁCIDO ACÉTICO, ÁCIDO BUTÍRICO E ÁCIDO PROPIÔNICO
O ÁCIDO PROPIÔNICO (PRECURSOR DE GLICOSE) É DRENADO DO RÚMEN E IRÁ AO FÍGADO PARA FORMAR GLICOSE
2 ÁCIDOs PROPIÔNICOs = 1 GLICOSE NO FÍGADO (GLICONEOGÊNESE)
�
Ácido propiônico ( propionil CoA ( Succinil CoA (Ciclo de krebs) ( Oxaloacetato
Oxaloacetato ( precursor da GLICOSE
Metabolismo do Glicogênio
- O excesso de glicose é convertido em formas poliméricas de armazenamento, e no caso dos animais vertebrados e muitos micro-organismos, em forma de glicogênio.
- Nos vertebrados, o glicogênio, a reserva energética dos animais, é encontrado principalmente no fígado e no músculo esquelético, podendo apresentar até 10% do peso do fígado e 1 a 2% do peso do músculo.
- O glicogênio é armazenado em grandes grânulos citosólicos, na forma de partículas elétron-densas. A ele são agregados complexos do glicogênio junto às enzimas que o sintetizam e o degradam (e sua maquinaria de regulação) continuamente.
- A partícula básica do glicogênio é a partícula β, com cerca de 55.000 resíduos de glicose (interligados por ligações α-1,4 e ramificações α-1,6).
- O glicogênio armazenado no músculo esquelético É uma fonte de energia rápida para o metabolismo aeróbico e anaeróbico. Já o glicogênio hepático serve para a manutenção de glicemia, com um reservatório de glicose para os outros tecidos quando não há glicose disponível (entre as refeições ou no jejum); isto É especialmente importante para os neurônios do cérebro, que não podem usar ácidos graxos (gordura) como combustíveis.
- O glicogênio do fígado esgota-se no intervalo de 12h e 24h.
- A quantidade de glicogênio armazenada nos mamíferos é bem menor que a quantidade de gordura armazenada.
- O glicogênio também pode ser obtido através da dieta, sendo degradado no intestino, e para isso é necessário um conjunto específico de enzimas hidrolíticas que convertem glicogênio em glicose livre.
- Para o metabolismo do glicogênio há dois processos essenciais: a sua degradação e síntese. A estes processos, dá-se o nome de glicogenólise e glicogênese, respectivamente.
- Em linhas gerais, para que ocorra a degradação de glicogênio a glicose-1-fosfato, pela glicogenólise, o indivíduo deve estar no estado de jejum breve/curto (cerca de 18h) - quando o organismo necessita utilizar as reservas devido à ausência de glicose.
- Para que ocorra, portanto, a síntese de glicogênio, pela glicogênese, o indivíduo deve estar no estado alimentado, pós-absortivo, onde se há o excesso de glicose, como reserva energética.
- A maioria dos músculos esqueléticos do corpo humano é uma mistura de fibras vermelhas (possuem muita mitocôndria e mioglobina; fluxo sanguíneo rico; conversão de glicogênio em gás carbônico e água) e fibras brancas (menos mioglobina e mitocôndrias; conversão de glicogênio à lactato). Desta forma, o exercício físico mobiliza glicogênio muscular para formação de ATP.
DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO: GLICOGENÓLISE
Glicogênio hepático: é degradado produzindo glicose para manter a glicemia.
Glicogênio muscular: é degradado para produzir energia para a própria fibra muscular em contração intensa.
 No músculo esquelético e no fígado, as unidades de glicose das ramificações externas (equivalente às extremidades redutoras, possuem hidroxila livre) entram na via glicolítica pela ação de três enzimas:
Glicogênio-fosforilase – QUEBRA AS LIGAÇÕES GLICOSÍDICAS EM LINHA
Enzima de desramificação - ATUA NOS PONTOS DE RAMIFICAÇÃO
Fosfoglicomutase – CONVERTE GLICOSE 1-P EM GLICOSE 6-P
- A degradação do glicogênio é catalisada pela glicogênio-fosforilase. Esta enzima catalisa a reação na qual uma ligação α-1,4 entre dois resíduos de glicose em suas extremidades não redutoras é atacada por um fosfato inorgânico (Pi), removendo o resíduo terminal na forma de glicose-1-P – esta reação é de fosforólise, onde parte da energia da ligação glicosídica é preservada pela formação do éster de fosfato, que é a glicose-1-fosfato. Um importante cofator na reação da glicogênio-fosforilase é o piridoxal-fosfato, onde o seu grupo Pi é quem promove o ataque (resulta na clivagem) à ligação glicosídica.
- A glicogênio-fosforilase vai agindo repetidamente sobre as ligações α-1,4 das extremidades não redutoras até que, ao findar 4 resíduos de glicose de um ponto de ramificação, ela pára (a enzima) para sofrer ação de outra enzima, a de desramificação (formalmente chamada de oligo α-1,6 a α-1,4 glican-transferase). A enzima de desramificação catalisa duas reações sucessivas (é bifuncional) que removem as ramificações: primeiro na forma de transferase, removendo um bloco de três resíduos de glicose da ramificação para uma extremidade não redutora próxima, a qual é religado por uma ligação α-1,4; segundo, na forma de glicosidase, onde o resíduo remanescente no ponto de ramificação, em ligação α-1,6, é então liberado como glicose livre.
- A glicose-1-fosfato (glicose livre, produto final da glicogênio-fosforilase) é convertida em glicose-6-fosfato pela terceira enzima envolvida no processo de glicogenólise, a fosfoglicomutase (catalisa uma reação reversível) – doa um grupo fosforil ao C6 e aceita um grupo fosforil em C1.
- Quando formada no músculo esquelético, a glicose-6-P pode entrar na glicólise e servir como fonte de energia para a contração muscular.
- Quando no fígado, a degradação de glicogênio serve para liberar glicose para o sangue quando o nível glicêmico no mesmo encontra-se diminuído (como entre as refeições), por isso requer a enzima glicose-6-fosfatase presente neste órgão e nos rins. A G6P, que é formada no citosol, sofre hidrólise da glicose-6-fosfatase na superfície do lúmen do retículo endoplasmático após ser transportada para o mesmo através de um transportador específico T1. Acredita-se que os produtos resultantes, Pi e glicose sejam transportados de volta para o citosol por transportadores também específicos, o T2 e T3, sendo que a glicose deixa o hepatócito por um outro transportador, o GLUT2 presente na membrana plasmática.
 Os músculos não podem converter glicose-6-P em glicose através da degradação de glicogênio porque não possuem a enzima glicose-6-fosfatase; portanto, estes tecidos não fornecem glicose para o sangue.
REGULAÇÃO DA GLICOGÊNIO-FOSFORILASE: esta enzima no músculo esquelético existe em duas formas interconversíveis: glicogênio-fosforilase a, cataliticamente ativa, e glicogênio-fosforilase b, menos ativa. A GPb predomina no músculo em repouso, mais que numa atividade muscular intensa, a adrenalina é capaz de converter a GPb em GPa, sua forma mais ativa. Ainda há a atuação do glucagon na ativação da GPb em GPa, sendo o local desta conversão nos hepatócitos e não nos miócitos.
Glicogênio-fosforilase a ou b (GPa ou GPb) está sendo denominada posteriormente como fosforilase a ou b. 
Como ocorre? Em síntese, o glucagon/adrenalina liga-se a um receptor proteico específico na membrana plasmática dos hepatócitos/miócitos, estimulando a proteína Gs, que muda sua conformação proteica, sua subunidade α liga-se a adenilato ciclase, queconverte ATP em cAMP, que por sua vez ativa proteínas-quinases (mais especificamente PKA), que através de tantas outras cascatas de sinalizações vai ativando e/ou desativando, por fosforilação, outras moléculas. A PKA ativa será responsável pela fosforilação da fosforilase-b-quinase, que catalisa e fosforila os resíduos presentes nas duas subunidades idênticas da glicogênio-fosforilase, ativando-a e estimulando, desta forma, a degradação de glicogênio. Esse resultado no músculo corresponde ao combustível para a glicólise sustentar a contração muscular para a resposta de luta ou fuga sinalizada pela adrenalina. No fígado, a degradação do glicogênio age contra a baixa glicose sanguínea sinalizada pelo glucagon, liberando glicose.
- No músculo ocorre regulação da glicogênio-fosforilase por modificações covalentes. O Ca2+, que é o sinal para a contração muscular, liga-se à fosforilase-b-quinase deixando-a em sua forma mais ativa, que é a fosforilase-a-quinase, pela ação da calmodulina. O acúmulo de cAMP devido contração vigorosa no músculo, resultado da degradação de ATP, se liga a PKA ativando-a, acelerando a liberação da glicose-1-P a partir do glicogênio. Quando os níveis de ATP estão normais, o ATP bloqueia o sítio alostérico para conversão em cAMP, causando a inativação da fosforilase-quinase.
- No fígado, a glicogênio-fosforilase é regulada hormonalmente. Aqui, a forma desfosforilada é totalmente inativa. ↓ glicose no sangue, o glucagon ativa a fosforilase-b-quinase, convertendo-se em sua forma mais ativa, a fosforilase-a-quinase, que dá início a liberação da glicose para o sangue. Quando os níveis de glicose estão normalizados, a glicose entra nos hepatócitos ligando-se a um sítio alostérico inibitório da fosforilase a. O sítio alostérico para a glicose permite a glicogênio-fosforilase hepática atuar como seu próprio sensor de glicose e responder adequadamente às alteraçãoes na glicose sanguínea.
MECANISMO DE CASCATA DA AÇÃO DA ADRENALINA E DO GLUCAGON
Tanto a adrenalina nos miócitos quanto o glucagon nos hepatócitos ligam-se a receptores específicos de superfície e ativam uma proteína de ligação a GTP, Gsα. Esta proteína quando ativada provoca uma elevação na [cAMP], mediante conversão do ATP em cAMP pela adenilato ciclase, o que ativa PKA. Isto inicia uma cascata de fosforilações; PKA ativa a fosforilase-b-quinase, que ativa a gligogênio-fosforilase. Sendo que nos miócitos, para que a PKA possa ativar a fosforilase-b-quinase que se encontra inativa nessas células, há necessidade de ↑[Ca2+]. Na forma de GPa ativa, o ↑[cAMP] nos miócitos permite a posterior degradação de glicogênio em glicose-1-P, enquanto que nos hepatócitos a forma ativa de GPa já encaminha para a degradação de glicogênio em glicose. Tais características causam amplificação do sinal inicial. A degradação de glicogênio decorrente fornece glicose, que no miócito pode suprir o ATP (via glicólise) para a contração muscular e no hepatócito é liberada para o sangue para suprir a demanda de glicose sanguínea baixa.
REVISÃO: TRÊS FORMAS DE REGULAÇÃO DA GLICOGÊNIO-FOSFORILASE – enzima que catalisa a quebra da molécula de glicogênio.
Alostérica – ativadores alostéricos: AMP (músculo) e glicose no fígado
Modificação Covalente: fosforilação e ou defosforilação: Fosfolirase + Pi = ATIVADA
FOSFORILASE – Pi = enzima defosoforilada (INATIVA)
Hormonal: INSULINA (INIBE ATIVIDADE). GLUCAGON E ADRENALINA (ATIVAM)
GLICOGÊNESE
Corresponde à síntese de glicogênio, que ocorre em quase todos os tecidos animais, mas é mais importante no fígado e no músculo esquelético.
A condensação de um nucleosídeo-trifosfato com uma hexose-1-fosfato para formar um nucleotídeo de açúcar tem uma pequena variação de energia livre positiva, mas a reação libera pirofosfato (PPi) que é rapidamente hidrolisado pela pirofosfatase inorgânica, reação esta que é fortemente exergônica.
O ponto de partida para a síntese de glicogênio é a glicose-6-P: a primeira reação é a da glicoquinase no fígado ou hexoquinase em tecidos periféricos que converte a glicose livre na presença de ATP em glicose-6-P + ADP.
Para dar início à síntese do glicogênio, a fosfoglicomutase transforma glicose-6-fosfato em glicose-1-fosfato.
O produto da ação da fosfoglicomutase, a glicose-1-P é convertida na presença de UTP (nucleotídeo carreador da glicose para a síntese de glicogênio) pela ação da UDP-glicose-pirofosforilase a UDP-glicose (um nucleotídeo de açúcar) + PPi.
O UDP formado é convertido de volta a UTP pela enzima nucleosídeo difosfato quinase (UDP + ATP ↔ UTP + ADP).
UTP perde 2Pi → UMP. O UMP por sua vez pega o Pi da glicose-1-P e transforma-se em UDP-glicose (UDPG), através da ação enzimática da UDPG pirofosforilase.
Quando ocorre a formação de UDPG a partir da junção do UMP com o grupo fosforil da glicose, este apresenta consigo o grupamento pirofosfato (PPi), que sofre ação de uma enzima denominada de pirofosfatase inorgânica, transformando o PPi em 2 moléculas de fosfato inorgânico 2Pi (processo irreversível).
A insulina, um hormônio anabólico, é importante por aqui: seu aumento acarreta o aumento da síntese de glicogênio, que faz com que ocorra a ativação da enzima glicogênio sintase em seu sítio alostérico.
A glicogênio sintase transfere o resíduo glicosil ativado de UDPG para o C4 de um resíduo da cadeia de glicogênio em crescimento para formar nova ligação glicosídica do grupo hidroxilado C1 do açúcar ativado.
A glicogênio sintase não forma as reações glicosídicas α-1,6, quem as forma é a glicosil-4,6-transferase (a enzima de ramificação).
Ramificação: uma vez formada uma cadeia com pelo menos 11 resíduos, uma enzima ramificadora remove um bloco de cerca de 7 resíduos e transfere para a outra cadeia para produzir ligação α-1,6. Resíduos adicionais de glicose podem ser ligados à nova ramificação pela glicogênio-sintase.
O efeito biológico da ramificação é tornar a molécula mais solúvel e aumentar o número de sítios acessíveis à glicogênio-fosforilase e à glicogênio-sintase, as quais agem somente nas extremidades não redutoras.
A GLICOGENINA é uma proteína iniciadora ou “primer” necessário para a síntese de glicogênio, assim como a enzima que catalisa essa montagem. Assim, só ocorre ação da glicogênio sintase caso aja previamente a atuação da glicogenina.
Esta enzima é capaz de se auto glicosidar, ou seja, forma uma cadeia de resíduos glicosil nela mesma com ligações α-1,4.
 A glicogenina catalisa duas reações diferentes: o ataque inicial pelo grupo hidroxílico da Tyr194 sobre o C1 da parte glicosil da UDP-glicose resulta em um resíduo de Tyr glicosilado. O C1 de outra molécula de UDP-glicose é agora atacado pelo grupo hidroxílico do C4 da glicose terminal, e essa sequência se repete até formar uma molécula nascente de glicogênio com oito resíduos de glicose unidos por ligações glicosídicas α-1,4.
LIPÍDEOS – ESTRUTURAS, FUNÇÕES E METABOLISMO
Os lipídios definem um conjunto de substâncias químicas que, ao contrário das outras classes de compostos orgânicos, não são caracterizadas por algum grupo funcional comum, e sim pela sua alta solubilidade em solventes orgânicos e baixa solubilidade em água. Juntamente com as proteínas, ácidos nucléicos e carbo-hidratos, os lipídios são componentes essenciais das estruturas biológicas, e fazem parte de um grupo conhecido como biomoléculas. Os lipídios se encontram distribuidos em todos os tecidos, principalmente nas membranas celulares e nas células de gordura.
Existem diversos tipos de moléculas diferentes que pertencem à classe dos lipídios. Embora não apresentem nenhuma característica estrutural comumm todas elas possuem muito mais ligações carbono-hidrogênio do que as outras biomoléculas, e a grande maioria possui poucos heteroátomos. Isto faz com que estas moléculas sejam pobres em dipolos localizados (carbono e hidrogênio possuem eletronegatividade semelhante). Uma das leis clássicas da química diz que "o semelhante dissolve o semelhante": daí a razão para estas moléculasserem fracamente solúveis em água ou etanol (solventes polares) e altamente solúveis em solventes orgânicos (geralmente apolares).
Ao contrário das demais biomoléculas, os lipídios não são polímeros, isto é, não são repetições de uma unidade básica. Embora possam apresentar uma estrutura química relativamente simples, as funções dos lipídios são complexas e diversas, atuando em muitas etapas cruciais do metabolismo e na definição das estruturas celulares.
Os químicos podem separar os lipídios de uma amostra biológica através de uma técnica conhecida como extração; um solvente orgânico é adicionado a uma solução aquosa da amostra e, com um auxílio de um funil de separação, obtém-se a fase orgânica rica em lipídios. Com a evaporação do solvente orgânico obtém-se o lipídio. É desta maneira que, em escala industrial, se obtém o óleo vegetal.
Alguns lipídios têm a habilidade de formar filmes sobre a superfície da água, ou mesmo de formar agregados organizados na solução; estes lipídios possuem uma região, na molécula, polar ou iônica, que é facilmente hidratada. Este comportamento é característico dos lipídios que compõe a membrana celular. Os lipossomos são "microenvelopes" capazes de envolverem moléculas orgânicas e entregarem-nas ao "endereço biológico" correto.
	
 
Os ácidos graxos também podem ser classificados como saturados ou insaturados, dependendo da ausência ou presença de ligações duplas carbono-carbono. Os insaturados (que contém tais ligações) são facilmente convertidos em saturados através da hidrogenação catalítica (este processo é chamado de redução). A presença de insaturação nas cadeias de ácido carboxílico dificulta a interação intermolecular, fazendo com que, em geral, estes se apresentem, à temperatura ambiente, no estado líquido; já os saturados, com uma maior facilidade de empacotamente intermolecular, são sólidos. A margarina, por exemplo, é obtida através da hidrogenação de um líquido - o óleo de soja ou de milho, que é rico em ácidos graxos insaturados. Este alimento também apresenta quantidade de ácidos graxos saturados. Devido a este fato apresenta consistência cremosa.
EXEMPLOS DE COMPOSIÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS 
ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS – BANHA, GORDURA VEGETAL
ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS: ÓLEO DE SOJA, ÓLEO DE LINHAÇA
MARGARINA = ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS E INSATURADOS
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TRIGLICERÍDEOS
Conhecidos como gorduras neutras, esta grande classe de lipídios não contém grupos carregados. São ésteres do glicerol - 1,2,3-propanotriol. Estes ésteres possuem longas cadeias carbônicas atachadas ao glicerol, e a hidrólise ácida promove a formação dos ácidos graxos correspondentes e o álcool (glicerol).
Nos animais, os TAGs são lipídios que servem, principalmente, para a estocagem de energia; as células lipidinosas são ricas em TAGs. É uma das mais eficientes formas de estocagem de energia, principalmente com TAGs saturados; cada ligação C-H é um sítio potencial para a reação de oxidação, um processo que libera muita energia.
Os TAGs provindo de animais terrestres contém uma maior quantidade de cadeias saturadas se comparados aos TAGs de animais aquáticos. Embora menos eficientes no armazenamento de energia, as TAGs insaturadas oferecem uma vantagem para os animais aquáticos, principalmente para os que vivem em água fria: elas têm uma menor temperatura de fusão, permanecendo no estado líquido mesmo em baixas temperaturas. Se fossem saturadas, ficariam no estado sólido e teriam maior dificuldade de mobilidade no organismo do animal.
Os TAGs podem ser chamados de gorduras ou óleos, dependendo do estado físico na temperatura ambiente: se forem sólidos, são gorduras, e líquidos são óleos. No organismo, tanto os óleos como as gorduras podem ser hidrolisados pelo auxílio de enzimas específicas, as lipases (tal como a fosfolipase A ou a lipase pancreática), que permitem a digestão destas substâncias.
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FOSFOLIPÍDEOS
	
Os fosfolípideos são ésteres do glicerofosfato - um derivado fosfórico do glicerol. O fosfato é um diéster fosfórico, e o grupo polar do fosfolipídio. A um dos oxigênios do fostato podem estar ligados grupos neutros ou carregados, como a colina, a etanoamina, o inositol, glicerol ou outros. As fostatidilcolinas, por exemplo, são chamadas de lecitinas.
Os fosfolipídios ocorrem em praticamente todos os seres vivos. Como são anfifílicos, também são capazes de formar pseudomicrofases em solução aquosa; a organização, entrentanto, difere das micelas. Os fosfolipídios se ordenam em bicamadas, formando vesículas. Estas estruturas são importantes para conter substâncias hidrossolúveis em um sistema aquoso - como no caso das membranas celulares ou vesículas sinápticas. Mais de 40% das membranas das células do fígado, por exemplo, é composto por fosfolipídios. Envolvidos nestas bicamadas encontram-se outros compostos, como proteínas, açúcares e colesterol.
OUTROS EXEMPLOS DE LIPÍDEOS COM IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
FAZEM PARTE DA BAINHA DE MIELINA – CAMADA DE LIPÍDEOS QUE RECOBRE OS NEURÔNIOS, IMPORTANTE PARA TRANSMISSÃO NERVOSA – CONDUÇÃO SALTATÓRIA DO IMPULSO NERVOSO;
ISOLANTE TÉRMICO – HUMANOS E ANIMAIS
Camadas de gordura subcutânea sob a pele, também ajudam no isolamento e proteção do frio. A manutenção da temperatura do corpo é feita principalmente pela gordura marrom ao contrário da gordura branca. Os bebês, e animais jovens têm uma maior concentração de gordura marrom.
COLESTEROL – PRECURSOR DE ÁCIDOS BILIARES, VITAMINA D E HORMÔNIOS ESTERÓIDES
Grande parte do colesterol está localizado em membranas celulares. Também ocorre no sangue na forma livre como lipoproteínas do plasma. As lipoproteínas são complexos agregados de lipídios e proteínas que fazem viagem de lipídeos em solução aquosa ou aquosa possível e permitem o seu transporte por todo o corpo.
Os principais grupos são classificados como quilomicrons (CM), lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL), lipoproteínas de baixa densidade (LDL) e lipoproteínas de alta densidade (HDL), baseiam-se as densidades relativas. 
Colesterol mantém a fluidez das membranas interagindo com seus componentes complexos lipídios, especificamente os fosfolípidos como fosfatidilcolina e esfingomielina. O colesterol também é o precursor de ácidos biliares, vitamina D e hormônios esteróides.
METABOLISMO DE LIPÍDEOS – OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS
As reservas lipídicas são importantes fontes de ATP nos períodos entre as refeições. Assim como o excesso de gordura, a sua falta também oferece riscos à saúde. Os animais em geral necessitam de uma quantidade mínima de gordura para a manutenção de sua homeostase. Lipídeos essenciais (fosfolipídeos) são necessários às membranas celulares, lipídios não-essenciais proporcionam isolamento térmico e reserva energética. Além disso, os lipídios também são responsáveis pelo armazenamento e transporte das vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K), relacionando-se também ao funcionamento do sistema nervoso, ao sistema reprodutor e ao crescimento. As células armazenadoras de gordura recebem o nome de adipócitos, e estão localizadas no tecido adiposo, e nos adipócitos intra-musculares. Diferente do glicogênio que possui uma capacidade limitada de armazenamento, os lipídeos podem ser armazenados de uma maneira ilimitada, ocorrendo aumento no tamanho e número dos adipócitos. A gordura armazenada no adipócito encontra-se na forma de triglicerídios (três ácidos graxos ligados a uma molécula de glicerol). A quebra dos triglicerídeos e o estímulo a lipólise ocorre por ação hormonal. vários hormônios como as catecolaminas, o glucagon, o hormônio do crescimento, corticosteróides, entre outros, são liberados na corrente sangüínea, e quando chegam aos adipócitos, provocam a lipólise (quebra dos triglicerídios) aumentando as concentrações sangüíneas de ácidos graxos livres (AGL). Esses são levados aos músculos esqueléticos que os utilizam para a síntese de ATP. O ácido-graxo, agora dentro da célulamuscular, precisa ser ativado (incoporação de Acil-CoA) e transportado para dentro da matriz mitocondrial, onde será fracionado em moléculas de dois carbonos (Acetil-CoA) para ser oxidado (Beta-oxidação). Dentro das mitocôndrias, as moléculas de Acetil-CoA são processadas no ciclo do ácido cítrico (Ciclo de Krebs) e produzem NADH e FADH2. Esses últimos são transferidos para a cadeia de transporte de elétrons onde o ATP é finalmente gerado. O FADH2 dá origem a 2 ATP, enquanto que o NADH, a 3 ATP. Do ponto de vista da geração de energia, a glicose e os ácidos graxos são os substratos mais importantes. A oxidação completa de 1g de glicose gera aproximadamente 4 Kcal, enquanto que a mesma quantidade de ácidos graxos (gordura) gera em torno de 9 kcal.
O RENDIMENTO DE ATP É MAIOR EM UMA MOLÉCULA DE ÁCIDO GRAXO, SE COMPARADO A UMA MOLÉCULA DE GLICOSE;
	Ocorre que os ácidos graxos são moléculas com uma reatividade e facilidade de redução maior que os glicídeos (liberam diretamente ACETIL COA na oxidação). Outro importante fato está relacionado à sua solubilidade. Quando estes são estocados não carregam água para seu armazenamento PROPORCIONANDO MAIOR RENDIMENTO DE ATP POR MOLÉCULA;
	A proteína albumina é a principal carregadora de lipídeos no sangue, sua síntese é muito importante porque auxilia os ácidos graxos a serem transportados do tecido adiposo para serem oxidados em outros tecidos, figura abaixo:
Os lipídeos são utilizados como uma segunda fonte para obtenção de ATP devido ao seu estado de armazenamento, e sua baixa solubilidade, para sua mobilização necessita da proteína ALBUMINA;
Outro aspecto é a necessidade da BILE (secretada pelo fígado para que ocorra a ação detergente desta sobre as moléculas de gordura). Sem a bile presente no intestino as moléculas de lipídeos passam sem sofrerem ação das enzimas lípases (degradam gorduras). 
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COMO OCORRE A OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS:
QUEBRA DO TRIGLICERÍDEO EM: GLICEROL + 3 ÁCIDOS GRAXOS
CADA ÁCIDO GRAXO SOFRE OXIDAÇÃO SEPARADAMENTE = LIBERA ACETIL COA (CICLO DE KREBS), NO PROCESSO DE QUEBRA DO TRIGLICERÍDEO SÃO LIBERADOS MAIS ACETIL COA POR MOLÉCULA DE ÁCID GRAXO SE COMPARADO A UMA GLICOSE;
SÃO MOLÉCULAS ESSENCIALMENTE REDUZIDAS, POIS LIBERAM DIRETAMENTE MOLÉCULAS DE ACETIL COA QUE IRÃO ALIMENTAR O CICLO DE KREBS;
PRIMEIRO PASSO: ATIVAÇÃO DO ÁCIDO GRAXO E ENTRADA NA MITOCÔNDRIA:
	
COMPLEXO ENZIMÁTICO DA CARNITINA: O primeiro passo ocorre para que o ácido graxo entre na mitocôndria (figura acima), pois ele é oxidado dentro dela; neste processo o compexo proteico da carnitina é essencial. Com a ajuda da CARNITINA ACIL TRANSFERASE I E CARNITINA ACIL TRANSFERASE II o ácido graxo entra na mitocôndria, sendo prontamente oxidado. 
OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS: PROCESSO DE 3 PASSOS;
 
Lipogênese
O termo lipogênese refere-se a biossíntese de ácidos graxos, que ocorre no citoplasma das células. O estímulo hormonal a biossíntese de lipídeos vem da secreção de INSULINA, no estado recém-alimentado. Os triglicerídeos após digestão são re-esterificados e armazenados no tecido adiposo e adipócitos intra-musculares. Quando ingerimos carboidratos em excesso, a glicose liberada, serve ao metabolismo, manutenção da glicemia e quando excede a capacidade de armazenamento do glicogênio hepático e muscular seu destino é ser transformada em Acetil-CoA e depois ocorre síntese de triglicerídeos armazenados no tecido adiposo. ENTÃO: O EXCESSO DE CARBOIDRATOS NA DIETA LEVA A DEPOISÇÃO DE TRIGLICERÍDEOS NO TECIDO ADIPOSO.
COMO OCORRE: O grande responsável pela biossíntese de ácidos graxos é o complexo enzimático chamado Ácido Graxo Sintase, que age no citoplasma das células;
** De acordo com o esquema acima, cada Acetil-CoA é adicionado a cadeia de lipídio, um a um, até formar o ácido graxo de 16 carbonos (ácido 
palmítico) ou palmitato. Para que a biossíntese ocorra, deve haver uma grande disponibilidade de energia na forma de ATP, indicando que este processo ocorre nos estados recém-alimentados.
Como os Acetil-CoA alcançam o citoplasma para a biossíntese:
As moléculas de Acetil-CoA não conseguem sair da célula sem a ajuda de um transportador, então no excesso de ATP a lipólise está inibida e com isso os Acetil-CoA que entram no ciclo 
de Krebs são removidos na forma de CITRATO para fora da mitocôndria, onde ocorre a biossíntese, através do complexo da ácido graxo sintase.
QUADRO COMPARATIVO – LIPÓLISE E LIPOGÊNESE
	LIPÓLISE
	LIPOGÊNESE
	HORMÔNIO: GLUCAGON
	INSULINA
	CARREADOR – ATIVADOR
CARNITINA
PRODUZIR ATP NO PERÍODO ENTRE AS REFEIÇÕES
	CARREADOR:
CITRATO
ARMAZENAR ENERGIA NA FORMA DE TRIGLICERÍDEO
	
ADP E AMP ------ ESTIMULAM
ATP - INIBE
CITRATO - INIBE 
	
ATP – ESTIMULA
CITRATO – ESTIMULA
	LOCAL DE OCORRÊNCIA:
MITOCÔNDRIAS
	LOCAL DE OCORRÊNCIA:
CITOPLASMA
Amilopectina: polímero ramificado também de moléculas de glicose com ligações do tipo α-1,6
ALBUMINA CARREGANDO ÁCIDOS GRAXOS DO ADIPÓCITO 
PARA UMA CÉLULA MUSCULAR (MIÓCITO)
A LIPÓLISE OCORRE NO PERÍODO ENTRE AS REFEIÇÕES, E SUAS PRINICPAIS FUNÇÕES SÃO: FORNECER ATP PARA O METABOLISMO E TAMBÉM PARA A GLICONEOGÊNESE HEPÁTICA.
HORMÔNIO: GLUCAGON
Período: entre as refeições – LIPÓLISE INTENSA
No ESTÁGIO 1: Para remover cada molécula de Acetil-CoA do ácido graxo é necessário quatro reações enzimáticas, onde são formados por Acetil removido: 1 NADH e 1 FADH2
LIPÓLISE
ESTÁGIO 1: fracionar a molécula em Acetil – CoA
ESTÁGIO 2: Acetil-CoA são oxidados no cilco de Krebs
ESTÁGIO 3: NADH e FADH2 – formam ATP na cadeia respiratória (Fosforilação oxidativa)
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