metabolismo do glicogênio e glicólise

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METABOLISMO ENERGÉTICO
glicólise
Acetil coA
piruvato ATP
Estágio 2
Fosforilação oxidativa ATP
Ciclo do ácido cítrico Estágio 3
carboidratos
Mosossacarídios
GLICOSE
Lipídio
Ácidos graxos
proteína
aminoácidos
Estágio 1
carboidratos
Conceitos básicos
Lipídioproteína
Mosossacarídios 
Dissacarídios
Ácidos graxosaminoácidos
glicólise
Fosforilação oxidativa
Acetil coA
piruvato
Ciclo do ácido cítrico
ATP
ATP
Estágio 1
Estágio 2
Estágio 3
Vamos estudar o metabolismo 
da transformação da glicose 
em ATP
2
O que 
acontece 
depois
As células do pâncreas
são o mais importante
sensor de glicose na
corrente sanguínea.
A glicose é o estímulo
mais importante para a
secreção da insulina no
sangue
estimula o 
transporte de 
glicose e 
aminoácidos 
para o interior 
da célula.
Fosforila a glicose
(P=fósforo)
Glicose+P=glicose-6-P
Papel da insulina na entrada de glicose na célula e síntese de proteínas
3
O não funcionamento adequado dos receptor podem
dar origem a Diabetes Mellitus.
Diabettes tipo 1- Diabettes não insulino dependente,
não está relacionada com os receptores de insulina,
visto que o problema é decorrente da baixa produção
de insulina pelas células β do pâncreas.
Diabettes tipo 2 – insulino dependente, ocorre a
resistência a insulina que pode ser ocasionada pela
mutação de seus receptores, que ocasiona a
deficiência de transporte de glicose para dentro da
célula.
ENPP1 - (ecto-nucleotide pyrophosphatase / phosphodiesterase 1)
IRS - substrato-1 do receptor de insulina
GLUT 4 - transportadores insulina-dependente 
CAPN 10 – gene de codificação de proteína
https://www.youtube.com/watch?v=nyvu2euX8tM
Assistir o vídeo do linK acima e descrever resumidamente o assunto. 
Iniciar no 0,5 min até o 4,11 min.
Observar: 
- A produção dos hormônios pelo pâncreas
- A formação das proteínas e a transcrição do RNA
- A fosforilação da insulina
- E a entrada da glicose na célula
Assistam o restante do vídeo para conhecimentos gerais. Utilizem os e-books 
de bioquímica ou bioquímica ilustrada da biblioteca para auxiliar nessa escrita.
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Em vegetais superiores a glicose tem dois destinos:
-pode ser armazenada na forma de amido ou celulose
-Ser oxidada a compostos de 3 carbonos (piruvato)-glicólise
Em animais a glicose também tem dois destinos:
-Pode ser armazenada na forma de glicogênio ou
triglicerídeos
-Ser oxidada a compostos de 3 C (piruvato)-glicólise
E dentro da célula, para onde a glicose vai?
GLICOSE precisa perder a capacidade de atravessar a
membrana celular- permanecer dentro da célula
FOSFORILAÇÃO, glicose-6-fosfato. 
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Carboidratos 
Alimentares Glicose
Glicose-6-
fosfato
Glicogênio
Glicólise
piruvato
Glicose Glicogênio = Glicogenossíntese
Glicogênio Glicose = Glicogenólise
Ciclo de Krebs
Cadeia de transporte 
de elétrons
Produção de CO2 e 
H2O
ENERGIA (ATP)
Glicose-1-
fosfato
GLICOGÊNESE - Síntese do glicogênio
- É o processo bioquímico que transforma a glicose em glicogênio.
- Grandes quantidades de glucose-6-P dentro da célula provocam um
aumento da pressão osmótica. Nessas condições a água terá
tendência a entrar para dentro da célula, provocando um aumento do
seu volume e eventual lise. Por isso, a glucose-6-P vai ser
armazenada sob a forma de um polímero: o glicogénio.
- Ocorre virtualmente em todos os tecidos animais, mas é
proeminente no fígado e músculos (os músculos apresentam cerca
de 4 vezes mais glicogênio do que o fígado em razão de sua grande
massa).
- O músculo armazena apenas para o consumo próprio, e só utiliza
durante o exercício quando há necessidade de energia rápida.
- O glicogênio é uma fonte imediata de glicose para os músculos
quando há a diminuição da glicose sangüínea (hipoglicemia).
GLICOGÊNESE
Uma dieta pobre em carboidratos resultará em fraco teor de glicogênio hepático. 
Contrariamente, uma dieta rica em carboidratos permitirá a estocagem normal,
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(Entrou na célula) (Uridina TriFosfato)
A síntese do glicogénio é iniciada pela 
adição de uma molécula de glucose a um 
resíduo de tirosina de uma proteína 
denominada glicogenina.
A glicogénio sintase só consegue
adicionar glucose a cadeias de
glicogénio pré-existentes, i.e., não é
capaz de começar a síntese de uma
nova molécula de glicogénio.
Estrutura LINEAR- AMILOSE
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HO
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
Primer de 
glicogênio
HO
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
Primer de 
glicogênio
O
OHO
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
A amilo (1,4  1,6 )- transglicosilase (enzima ramificadora) 
transfere um segmento de 7 resíduos da extremidade de uma
cadeia para um grupo OH do C6 de um resíduo de glicose na
mesma cadeia ou em outra cadeia de glicogênio
Os pontos de ramificação são formados por uma
enzima ramificadora do glicogênio
Estrutura ramificada- AMILOPECTINA
Estrutura do Glicogênio
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GLICOGENÓLISE
DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO
• Quando o organismo está em períodos de jejum, ou no músculo
durante atividade intensa, o glicogênio é degradado.
• O glicogênio hepático é degradado produzindo glicose livre, que é
exportada para o sangue para manter a glicemia
(concentração de glicose sanguínea) nos períodos entre as refeições
e jejum noturno.
• No músculo o glicogênio é
degradado para fornecer energia para a contração muscular.
O glicogênio pode ser degradado enzimaticamente para a
obtenção de glicose para entrar nas rotas oxidativas visando a
obtenção de energia.
Quando o organismo está em períodos de jejum (4-8 horas), ou no
músculo durante atividade intensa, o glicogênio é degradado.
GLICOGENÓLISE
O processo de degradação do glicogênio até glicose ocorre em 3
fases:
1- Encurtamento da cadeia
2- Remoção das ramificações
3- conversão da glicose1-fosfato em glicose 6-fosfato
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GLICOGENÓLISE
1- Encurtamento da cadeia A enzima glicogênio fosforilase (Utiliza
piridoxal, vit B6, como cofactor), cliva as ligações 1-4 do glicogênio
na extremidade não redutora.)
GLICOGENÓLISE
2- Remoção das ramificações (a enzima transferase e a enzima  1-
6 glicosidase)
A glicogênio fosforilase
mais rápida que a desramificadora
Amilose são degradados em poucos 
segundos quando é necessária muita 
energia. 
A degradação da amilopectina 
exige a enzima 
desramificadora (mais lenta)
o que explica em parte o facto do 
musculo só poder exercer a sua máxima 
força durante poucos segundos.
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3- conversão da glicose 1-fosfato em glicose 6-fosfato (Ação da
enzima Fosfoglicomutase.)
Hidrolisada pela 
glucose-6-fosfatase
libera glicose livre
Na corrente sanguínea
Glicose-6-P
(e em menor extensão, o rim) 
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Regulação do metabolismo do glicogênio
A glicogénio fosforilase é ativada por uma sequência de
reações de ativação desencadeadas pela ligação de um
hormônio a um receptor de membrana específico.
• o MÚSCULO não possui glucose-6-fosfatase e por isso
o glicogênio é uma reserva de glucose-6-P para consumo
próprio em situações de emergência. Hormônio -
ADRENALINA (TAMBÉM CHAMADA EPINEFRINA).
• o FÍGADO possui glucose-6-fosfatase, e por isso seu
glicogénio é por isso uma reserva de glucose para utilização
por outras células em períodos de carência de glucose.
Hormônio GLUCAGON (liberado pelo pâncreas fazendo junto
com a INSULINA o controle da glicemia sanguínea).
Revisão:
1 - Diferencie a glicogenólise, glicogênese quanto: As enzimas de cada um, aos
hormônios estimulantes e o estado energético em que ocorrem.
2 - Descreva as etapas da glicogenólise
3 - Descreva as etapas da glicogenese
4 - Qual é a importânciada enzima glicose 6 fosfatase.
5 - Explique a relação insulina/glucagon/epinefrina no controle da glicemia
sanguínea.
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A glicose tem 6 átomos de carbono, sua 
divisão em duas de piruvato (3 carbonos) 
ocorre em uma seqüência de 10 passos.
Todos os organismos realizam a glicólise no citoplasma
GLICÓLISE
ou ROTA DE EMBDEN - MEYERHOF
Ocorre 2 vezes, pois teremos
duas moléculas de
Gliceraldeído 3P
Produção de ATP
à nível de substrato
Produção 
de NADH
ATENÇÃO
PQ=fosfofrutoquinase
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Regulação dos níveis de energia dentro da célula.
REAÇÕES IMPORTANTES
-Hexoquinase (fosforila a glicose)
-Fosfofrutoquinase (ponto de regulação)
-Gliceraldeído-3-fosfato (glicerol-formação
e degradação de lipídeos)
-fosfoenolpiruvato (gliconeogenese)
Quinase = enzimas que catalisam a 
transferência do grupo fosfato
PQ=fosfofrutoquinase
Ponto de regulação
Ocorre 2 vezes, pois teremos
duas moléculas de Gliceraldeído 3P
Hexoquinase 
Ponto de controle/inibida por 
glicose-6-fosfato
(No fígado é a glicoquinase)
É irreversível, é o ponto
principal da regulação da
glicose (quando tem bastante
ATP essa enzima é inibida).
Enzima: Fosfofrutoquinase.
PQ=fosfofrutoquinase
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Balanço final glicólise aeróbia:
1 Glicose gerou:
2 PIRUVATOS + 2NADH+H2 + 2ATP +H2O
Etapa preparatório: Gasto de 2 ATP
Etapa de pagamento:
2ATP + 2ATP= 4ATP
2 NADH
2 piruvatos
Diminuindo os ATPs gastos na 
fase preparatória, temos:
4ATP- 2ATP = 2ATP
PQ=fosfofrutoquinase
Metabolismo de outros monossacarídeos e dissacarídeos
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Destinos do piruvato formado 
Os três destinos principais do piruvato são: ciclo de Krebs
(sistema oxidativo), formação de lactato (glicólise anaeróbia)
e formação de etanol (fermentação).
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1 - Glicólise anaeróbica (não-oxidativa):
É um termo usado quando o organismo extrai E
química (ATP) de combustíveis ricos em E
(glicose), na ausência de O2 molecular, 
principalmente de células que não possuem 
mitocôndria.
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Glicólise anaeróbia
• Para muitos tecidos, a glicólise anaeróbica é uma via
fornecedora de E quando o suprimento de O2 a um tecido é
interrompido, pelo menos por um curto espaço de tempo.
– Exemplo: durante o parto, onde a circulação sanguínea  para
a maioria das partes do corpo do neonato, com exceção do
cérebro.
• O lactato, formado pela ação do lactato desidrogenase, é o
produto final da glicólise anaeróbica.
(glicólise anaeróbia- sem oxigênio, exercício muscular intenso) 
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Ciclo de Cori
O lactato presente no sangue é 
captado pelo fígado e convertido 
em GLI, a qual é liberada 
novamente na circulação.
Quando se exercitar o músculo
esquelético ao ponto de exceder a
capacidade oxidativa da cadeia
respiratória (pela glicólise aeróbica),
ocorrerá conversão de piruvato em
lactato.
Grande parte deste lactato
posteriormente se difunde para a corrente
sangüínea.
EX: Formação de etanol a partir do Piruvato
É a chamada fermentação alcoólica. Ocorre em micro-organismos 
como a levedura saccharomyces cerevisiae.
Fermentação 
2 - Fermentação- NÃO ACONTECE COM HUMANOS
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MEOS (Sistema Microssomal de Oxidação do Etanol): Enzima que envolve
proteínas do complexo do citocromo P-450 (a CYP2E1), consome NADPH e O2,
produzindo H20 e radicais livres. 1g álcool -7 Kcal
ATP + acetato + CoA <——> AMP + PPi + acetil-CoA
NADPH
No fígado, o etanol é oxidado pela enzima álcool desidrogenase formando 
acetaldeído, depois oxidado pela acetaldeído desidrogenase, formando acetato.
Sistema 
Oxidativo
O sistema oxidativo envolve a glicólise, o ciclo 
de Krebs e a cadeia de transporte de 
elétrons-fosforilação oxidativa. Se baseia 
fundamentalmente na degradação da glicose 
com o com o auxílio do oxigênio (O2).
Processo aeróbio
Ocorre no interior da célula.
Enorme capacidade de produção de energia
3 - Glicólise aeróbia
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2 x Piruvato
GLICOSE
10 reações
O2
Acetil-CoA
Complexo piruvato 
desidrogenase
CO2
Citoplasma
Mitocôndria
NADH2
resumindo
Antes do início do ciclo, o piruvato entra na matriz mitocondrial, onde
ocorre a descarboxilação oxidativa do piruvato. Realizado pelo complexo
enzimático Piruvato desidrogenase. IRREVERSÍVEL, o grupo carboxila
é removido, formando uma molécula de CO2.
*** Forma um NADH+H
piruvato Acetil CoA
Piruvato desidrogenase
Glicólise aeróbica
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Resumo: Sistema Oxidativo
1 - Qual é a finalidade da via “glicólise”?
2. Quantas e quais são as etapas da glicólise?
3. Por que dizemos que o rendimento líquido e bruto de ATP na glicólise
são diferentes?
4. Qual é a diferença entre as enzimas que atuam um único sentido e em
ambos em uma rota metabólica? Por que isso ocorre?
5. Qual é o cofator/coenzima necessário na glicólise? O que ocorre na
sua ausência?
6. Quais são os pontos de controle na Glicólise? Qual deles é o principal?
Quais são os efetores alostéricos da via e explique seu mecanismo
(revisar conteúdo das enzimas).
7. Quais são os possíveis destinos que o piruvato pode seguir? O que
diferencia um do outro?
8 - É possível transformar frutose em glicose? Explique
9 – Explique o ciclo de cori?
10 - O que é sistema oxidativo? Qual a sua finalidade?