Bioquímica Básica (8)

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BIOQUÍMICA
Profª Drª SANDRA MARIA SILVEIRA DENADAI
2008
UNIDADE VII
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS
VISÃO GERAL
GLICOSE
 Forma como a maioria dos carboidratos é
metabolizada para fornecer energia - principal
combustível da maioria dos organismos, ocupando
uma posição central no metabolismo.
 Único combustível utilizado pelo sistema nervoso,
eritrócitos maduros (não tem mitocôndrias), cristalino,
córnea, medula renal, testículo e músculo ativo -
vários tecidos atuam para garantir um suprimento
contínuo de glicose para estes tecidos.
 Relativamente rica em energia – glicose  CO2 +
H2O – G  -680.000 cal/mol.
VISÃO GERAL
GLICOSE
 Excesso proveniente da dieta é armazenada e
quando as demandas energéticas aumentam é
liberada rapidamente.
 Precursora de ácidos graxos, aminoácidos,
nucleotídeos entre outros.
 Destino no organismo – armazenada na forma de
glicogênio (glicogênese), metabolizada até piruvato
(glicólise), oxidada a pentoses (via das pentoses
fosfato) ou a glicuronato (via do glicuronato).
DESTINO DA GLICOSE NO ORGANISMO
Via das Pentoses Fosfato
Via do Glicuronato
Produtos Específicos
O2
O2
Glicogênio
CTE
ATP
Digestão dos Carboidratos da Dieta
 Boca
Glândula salivar -amilase (ligações  14)
amilose glicose maltose maltotriose dextrina
amilopectina glicose maltose maltotriose dextrina limite
Digestão dos Carboidratos da Dieta
 Estômago
 -amilase continua a digestão por até meia
hora no interior do bolo alimentar;
 -amilase inativada pelo baixo pH gástrico.
Digestão dos Carboidratos da Dieta
 Intestino
Alimento Pâncreas -amilase 
amilase pancreática continua a digestão do amido e 
do glicogênio
 -amilase x -amilase pancreática 
 seqüência de aminoácidos diferentes;
 propriedades catalíticas idênticas;
 atuam em pH neutro ou alcalino.
Digestão dos Carboidratos da Dieta
 Intestino - enzimas da mucosa intestinal
 Isomaltase intestinal
 Dissacaridases
 maltose  maltase  glicose + glicose
 sacarose  sacarase  glicose + frutose
 lactose  lactase  glicose + galactose
-1,6 glicosidase
glicoamilase 
isomaltase
Absorção de Carboidratos da Dieta
 Monossacarídeos da dieta – duodeno e jejuno superior
absorvem a maior parte – insulino-independente.
 Transportadores de hexoses:
 co-transportadores Na+/glicose - transporte ativo - SGLT1 e
SGLT2 (rins);
 transportadores Na+-independentes - GLUT1, GLUT2,
GLUT3, GLUT4 e GLUT5.
Transportador Tecido Glicose Galactose Frutose
SGLT1 Intestino Delgado e Rins + + -
GLT1 Eritrócitos + + -
GLT2 Fígado + + +
GLT5 Intestino Delgado - - +
Absorção de Carboidratos da Dieta
Glicose
Difusão 
facilitada 
por GLUT1
Glicose 
Galactose
Glicose
Glicose
Galactose
Frutose
Frutose
Frutose
2Na+
2Na+
Glicose
Galactose
Metabolismo
Na+
K+
Na+/K+ ATPase
Difusão 
facilitada 
por GLUT5
Difusão 
facilitada 
SGLT1
Difusão 
facilitada 
por GLUT2
K+
ABSORÇÃO DE GLICOSE A PARTIR DA CORRENTE SANGÜÍNEA
MÚSCULO E ADIPÓCITOS
Alterações na Digestão de Carboidratos
 Hereditárias ou adquiridas:
 Intolerância à lactose – deficiência de lactase -
mais da ½ dos adultos (negros e asiáticos - 90%) –
retira-se a lactose da dieta.
 Deficiência de isomaltase-sacarase – intolerância
à sacarose - 10% dos esquimós da Groenlândia –
retira-se a sacarose da dieta.
 Diagnóstico – teste de tolerância oral com os
dissacarídeos individuais e medida de H2 no hálito.
VIA GLICOLÍTICA OU GLICÓLISE OU VIA DE 
EMBDEN-MEYERHOF
 Do grego glykys (doce) e lysis (quebra) -
seqüência de reações que converte a glicose em
piruvato com a concomitante formação do ATP.
 Considerada a via metabólica mais primitiva,
presente em todas as formas de vida e em todas as
células do nosso corpo.
 Principal via do metabolismo de glicose, frutose e
galactose - ocorre no citosol da célula.
VIA GLICOLÍTICA OU GLICÓLISE OU VIA DE 
EMBDEN-MEYERHOF
 Produz ATP na ausência e presença de oxigênio:
 músculo esquelético - alta capacidade glicolítica
sobrevive a episódios anóxicos;
 músculo cardíaco - aerobiose - baixa capacidade
glicolítica e pouca sobrevivência sob condições de
isquemia.
 A reação global da glicólise é:
glicose + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi → 2 piruvato +
2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O
1ª fase 
ativação ou fosforilação da 
glicose com gasto de ATP
2ª fase
conversão de gliceraldeído 3-
fosfato em piruvato e 
formação acoplada de ATP
X 2
G
L
I
C
Ó
L
I
S
E
-D-Glicose
D-Glicose-6-fosfato
D-Frutose-6-fosfato
ATP
ADP
Mg++
Fosfofrutoquinase 1 (PFK-1)
Fosfoglico isomerase
ATP
ADP
Mg++
D-Frutose-1,6-bisfosfato
Hexoquinase
Aldolase A
Dihidroxiacetona fosfato
Gliceraldeído-3-fosfato
Triosefosfato isomerase
Gliceraldeído-3-fosfato
Gliceraldeído 3-fosfato 
desidrogenase
2NAD++ 2Pi
2NADH
1,3-bisfosfoglicerato
2ADP
2ATP
2-Fosfoglicerato
H2O
Piruvatoquinase
Mg++
Piruvato
+
Mg++
Fosfoglicerato
quinase
3-Fosfoglicerato
Fosfoglicerato 
mutase
Enolase
Fosfoenolpiruvato
2ADP
2ATP
Reação de fosforilação e 
oxidação
Reação de fosforilação 
ao nível de substrato
Reação de fosforilação 
ao nível de substrato
Hexoquinase
Fosfoglico isomerase
PFK-1
Aldolase A
Triosefosfato 
isomerase
GAP-DH
Fosfoglicerato 
quinase
Fosfoglicerato 
mutase
Enolase
Piruvato 
quinase
GLICÓLISE
Importante
 Grupos Fosfatos:
 acrescentam uma carga líquida negativa aos
carboidratos retendo-os no interior da célula sem
gasto de energia;
 essenciais na conservação da energia metabólica
na forma de ATP;
 ligam-se ao sítio das enzimas fornecendo energia
de ligação que contribui para diminuir a energia de
ativação e aumentar a especificidade das enzimas –
formam complexos com o Mg++.
GLICÓLISE
INIBIÇÃO
 Gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase – GAPDH:
 iodoacetato e Hg++ - ligam-se ao grupo sulfidrila.
 arsenito - utilizado como substrato - substitui o Pi e
impede a produção de ATP - inibe a fosforilação
oxidativa e enzimas que usam o ácido lipóico como
coenzima (piruvato desidrogenase, -cetoglutarato
desidrogenase e -cetoácido desidrogenase).
 Enolase – Mg++ e Pi formam um complexo com o
íon fluoreto.
REGULAÇÃO
 Hexoquinase (HK) - inibida pela [G6P] - KM baixo
para a glicose.
 Glicoquinase (GK - hepática) – inibida pela [F6P]
e ativada pela [F1P] - KM alto para a glicose –
síntese é induzida pela insulina – diabetes deficiente.
 Fosfofrutoquinase 1 (PFK-1) - reação marca-passo
– efetores sinalizam o estado energético da célula,
ambiente interno da célula, disponibilidade de
combustível e a relação insulina/glucagon no sangue.
 Piruvatoquinase – inibida pela [ATP] e [AMPc] -
ativada pela [F1,6diP] - insulina aumenta a síntese.
REGULAÇÃO
Controle hormonal da PFK-1
 Fígado – F2,6-diP e AMP são efetores positivos:
 glucagon (sinaliza um baixo nível de açúcar) e
epinefrina – diminui o nível de F2,6-diP no fígado
inibindo a PFK-2 e ativando a F1,6diPase - inibição da
glicólise – economiza glicose para outros tecidos.
 insulina efeito oposto – mecanismo não elucidado.
 Coração – altas concentrações de epinefrina
estimula a glicólise - atender a demanda aumentada
de ATP, devido ao aumento na carga de trabalho.
 Efeito Pasteur – Louis Pasteur descobriu que o consumo de glicose
em condições anaeróbicas (2 ATP/molécula de glicose) era maior do
que emcondições aeróbicas (36 ou 38 ATP/molécula de glicose).
IMPORTÂNCIA BIOMÉDICA
 Anemias hemolíticas – deficiência de piruvato
quinase.
 Células cancerosas – crescimento rápido –
velocidade da glicólise é alta.
 Acidose láctica - várias causas - deficiência de
piruvato desidrogenase.
 Metabolismo da glicose é defeituoso na diabetes e
obesidade (aterosclerose, hipertensão, cegueira e
doenças vasculares e renais) – doenças metabólicas.
GLICONEOGÊNESE
 Formação de glicose a partir de precursores não-
glicídicos – lactato, glicerol ou aminoácidos que são
transformados em piruvato ou entram na via como
oxaloacetato ou dihidroxiacetona fosfato - ocorre nos
hepatócitos.
 Aminoácidos - exceto Leu e Lys (cetogênicos) -
piruvato ou oxaloacetato e intermediários do ciclo de
Krebs e NH3  uréia.
 Ocorre entre o fígado e tecidos que não oxidam a
glicose a CO2 e H2O - importante no jejum
prolongado e consumo inadequado de carboidratos.
GLICONEOGÊNESE
 Manutenção dos níveis de glicose sangüínea.
 Necessidade diária de um adulto - cérebro (120g),
glicose nos líquidos orgânicos (20g) – glicogênio
(190g) - suficiente para um dia de jejum.
CICLO DE CORI E CICLO DA GLICOSE-ALANINA
 Ciclo da Glicose-Alanina - 6 moléculas de ATP/
molécula de glicose e o grupo amino - gasta 4 ATP.
 Ciclo de Cori - 2 ATP/molécula de glicose.
Ciclo de Cori
Ciclo da Glicose-Alanina
Alanina Piruvato
PiruvatoAlanina
Oxaloacetato
Malato
Malato
Oxaloacetato
Oxaloacetato
Piruvato
Piruvato
Lactato
Citosol
Mitocôndria
PEP
CO2
NADH + H
+
NADH + H
+
NADH + H
+
NAD
+
NAD
+
NAD
+
Lactato 
desidrogenase
Piruvato 
carboxilase
PEP carboxiquinase 
mitocondrial
Piruvato 
carboxilase
Malato 
desidrogenase 
citosólica
PEP carboxiquinase 
citosólica
PEP
CO2
CO2 CO2
Acetil- CoA Acetil- CoA
Estes passos são os mesmos da
glicólise, mas no sentido
contrário.
A GLICONEOGÊNESE não é
o contrário da glicólise, as
reações diferentes estão
indicadas em vermelho.
Na glicólise é utilizada a enzima
fosfofrutoquinase (PFK-1) -
requer de ATP.
Na glicólise é utilizada a enzima
hexoquinase e requer de ATP.
TRANSPORTE DE GLICOSE PARA O EXTERIOR DA CÉLULA
 Glicose 6-fosfatase (G6Pase) - enzima da
membrana do retículo endoplasmático associada a
uma translocase - músculo esquelético não possui
G6Pase - não libera glicose para o sangue.
GLICONEOGÊNESE
Balanço Energético
 Gasto de 6 moléculas de ATP/molécula de glicose
a partir de 2 moléculas de piruvato.
2 piruvato + 4ATP + 2 GTP + 2NADH + H2O
glicose + 4ADP + 2GDP + 6Pi + 2NAD
+ + 2H+
 ATP - oxidação de ácidos graxos – durante a
gliconeogênese aumenta a concentração de ácidos
graxos no sangue - oxidados nas mitocôndrias
hepáticas – corpos cetônicos + ATP.
GLICONEOGÊNESE
Regulação
 Processo é desencadeado com a interrupção da
glicólise.
 A oxidação dos ácidos graxos fornece o ATP e
promove a síntese através do aumento de acetil CoA
(ativador da piruvato carboxilase) e aumenta a
síntese de citrato (inibidor da PFK-1).
 A inibição da PFK-1 eleva a concentração de
F1,6diP que inibidor da PK e ativador da piruvato
carboxilase e PEP carboxiquinase).
GLICONEOGÊNESE
Regulação
 Aumento de ATP e diminuição de AMP – inibe a
PFK-1 e ativa a F1,6diPase - induzindo a
gliconeogênese.
 Redução na quantidade de O2 e de ácidos
graxos ou qualquer inibição ou desacoplamento na
produção de ATP (fosforilação oxidativa) o fígado
passa da gliconeogênese para a glicólise.
R
E
G
U
L
A
Ç
Ã
O
Precursores da 
Gliconeogênese
PRECURSORES DA GLICONEOGÊNESE
PRECURSORES DA GLICONEOGÊNESE
Outros Carboidratos
 Frutose – consumo de frutose é grande (sacarose):
 frutólise - fígado - G6P ou lactato;
 principal fonte de energia para os espermatozóides.
 Galactose - lactose ou açúcar do leite – G6P ou
intermediário da glicólise.
 Manose – quantidade limitada na nossa dieta.
hexoquinase
D-Manose + ATP Manose 6-fosfato + ADP
manose fosfoisomerase
D-Manose 6-fosfato D-Frutose 6-fosfato
GLICONEOGÊNESE
Controle Hormonal
 Envolve a regulação do suprimento de ácidos
graxos para o fígado das e enzimas da glicólise e da
gliconeogênese.
 Glucagon - eleva a [ácidos graxos] plasmáticos –
induzindo a lipólise, [acetil Co-A], induzindo a
gliconeogênese - insulina tem efeito oposto.
 Insulina e glucagon (indução e repressão da síntese
e fosforilação das enzimas hepáticas) - [glucagon]
aumenta a síntese das enzimas da gliconeogênese e
[insulina] - aumenta a síntese das enzimas da
glicólise.
ETANOL X GLICONEOGÊNESE
 Oxidado no fígado pela álcool desidrogenase (ADH).
 Elevada produção de NADH no citosol ativa a malatoDH e
LDH - síntese de glicose é limitada pela quantidade de
piruvato e oxaloacetato.
álcool desidrogenase
Etanol + NAD+ acetaldeído + NADH + H+
LDH
Piruvato + NADH + H+ lactato + NAD+
ou
malatoDH
Oxaloacetato + NADH + H+ malato + NAD+
 Ingestão de álcool - crianças (dependente da
gliconeogênese no jejum), indivíduos subnutridos e após
exercício extenuante – hipoglicemia e acidose láctica.
Metabolismo da Frutose
 15% a 20% das calorias da dieta supridas pela frutose (
100g/dia) - sacarose, frutas, vegetais e mel.
 Transporte insulino-independente - fonte de energia das
células espermáticas.
 Metabolismo - mais rápido que o da glicose - formação das
trioses não passa pela PFK-1 - etapa limitante na glicólise.
 Distúrbios do metabolismo da frutose:
 Dietas ricas - produção de F1P é rápida e a reação da
aldolase B é lenta – acúmulo de F1P e diminuição de Pi
(seqüestro de fosfato): diminui ATP e aumenta ADP e AMP
(hiperurecemia e gota).
 Doenças genéticas – deficiência de FK (benigna) e de
aldolase B - diminuição de frutose e sacarose na dieta.
Músculos e rins
hexoquinase
ATP
ADP
Frutose
Frutose 6-P
Fígado
Frutose 1-P
+
triosequinase
ATP
ADP
Frutose
ATP
ADP
frutoquinase
aldolase B
Gliceraldeído 3-P
Dihidroxiacetona-P
Gliceraldeído
Glicólise ou 
Gliconeogênese
Glicólise ou 
Gliconeogênese
Via do Sorbitol
 Carboidratos - fosforilados para serem utilizados,
mas em alguns tecidos (cristalino, retina, rim,
fígado, placenta e vesículas seminais) - reduzidos a
álcool - hidrofílicos e não atravessam a membrana.
Hiperglicemia - eleva a
produção de sorbitol -
edema celular (rim,
retina, cristalino e
células nervosas) -
catarata, neuropatia
periférica e problemas
vasculares.
Sorbitol 
desidrogenase
Aldose redutase
METABOLISMO DA GALACTOSE
 Fonte dietética - lactose do leite e laticínios, e
glicoproteínas e glicolipídeos de membranas -
captação insulino-independente.
METABOLISMO DA LACTOSE
 Dissacarídeo - -D-galactose + -D-glicose (-
14) - açúcar do leite, produzido pelas glândulas
mamárias da maioria dos mamíferos.
 Síntese - lactose sintase (UDP-galactose:glicose
galactosil transferase) - proteína A (-D-galactosil
transferase - síntese de glicoproteínas) e a B (-
lactoalbumina - glândulas mamárias em lactação).
 Secretada no leite juntamente com proteínas e
lipídeos.
 Controle hormonal - antes e durante a gestação -
glândula mamária sintetiza N-acetil-lactosamina.
Síntese de lactose
 Mama - durante a gestação - progesterona  a síntese da proteína
B; após o parto -  [progesterona], estimulando a síntese de
prolactina   a síntese de proteína B que forma um complexo com
a proteína A, alterando a sua especificidade - síntese de lactose.
Tecidos não lactantes
DESVIO DA HEXOSEMONOFOSFATO OU VIA DAS 
PENTOSES FOSFATO
 Ocorre no citosol - quando houver excesso de
glicose - integrada a glicólise.
 Nenhum ATP é produzido ou consumido na via:
 produção de NADPH para reações de redução -
fígado e glândulas mamárias (síntese de ácidos
graxos), córtex adrenal (síntese de esteróides);
hemácias (glutationa reduzida);
 ribose 5-P - nucleotídeos.
 Duas etapas: oxidativa (irreversível) e não oxidativa
(reversível).
Fase oxidativa
Fase não oxidativa
VIA DAS PENTOSES FOSFATO
 Fase Oxidativa
 Descarboxilação e redução da G6P - produção de
ribulose 5-fosfato e 2 NADPH (inibidor competitivo da
G6PDH - reguladora da via).
FIGURA 16.2Reações não-oxidativas da via das pentoses fosfato: interconversões de pentoses 
fosfato.
Fase não Oxidativa
 Conversão de açúcares com
3, 4, 5 e 7 carbonos – produção
de ribose 5-fosfato - síntese de
nucleotídeos ou intermediários
da glicólise .
SÍNTESE DO ÁCIDO GLICURÔNICO OU 
VIA DO GLICURONATO
 Componente dos glicosaminoglicanos e utilizado
nas reações de detoxicação de compostos
insolúveis - bilirrubina, esteróides e drogas.
 Fonte - pequena quantidade da dieta, degradação
de glicosaminoglicanos ou via do ácido glicurônico.
 Icterícia fisiológica do recém-nascido – aumento
na degradação do heme associada a deficiência na
conjugação com o ácido glicurônico (2 semanas).
FIGURA 16.8Via de oxidação do ácido glucurônico.
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
 Fonte contínua de glicose sangüínea -
necessidade absoluta para a vida humana.
 Glicose sangüínea - três fontes:
 dieta - ingesta de glicose e seus precursores
(amido, frutose, lactose e sacarose) é esporádica;
 gliconeogênese - provem a síntese de glicose, mas
é lenta na resposta a uma queda do nível de glicose;
 degradação do glicogênio - ausência de uma fonte
dietética ela é rapidamente liberada pelo glicogênio
hepático.
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
 Depósitos: músculo esquelético (400g – 1 a 2% do
peso do músculo em repouso) e fígado (100g – 6 a 8%
do peso), mas a maioria dos tecidos armazena em
quantidades pequenas.
 Músculo - reserva de combustível (ATP) para a
contração muscular - não é afetado por períodos
curtos de jejum (poucos dias) e é moderadamente
diminuído no jejum prolongado (semanas).
 Fígado - manter a glicemia no início do jejum -
concentração aumenta no estado pós-prandial e é
exaurido no jejum.
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
 Por que não armazenar glicose como gordura em
vez de glicogênio?
 gordura não pode ser mobilizada tão rapidamente
quanto o glicogênio, ser usada como fonte de energia
em ausência de oxigênio e ser convertida em glicose
para manter a glicemia.
 Por que não armazenar glicose em vez de
glicogênio?
 haveria um gasto alto de ATP para bombeá-la
contra um gradiente de concentração (400 mM) e
haveria captação de água e lise da célula.
GLICOGENÓLISE
 Via catabólica que mobiliza o glicogênio
armazenado no fígado e músculo esquelético -
citosol.
 Libera - glicose 1-fosfato (G1P) - ligações
glicosídicas -14, e glicose livre a partir das
ligações -1 6.
 Pequena quantidade é degradada pela enzima
lisossômica -1,4-glicosidase ou ácido maltase -
deficiência da enzima causa a doença de depósito
de glicogênio tipo III - doença de Pompe.
glicogênio fosforilase
Glicogênio
Glicogênio Glicose 1-P
GLICOGENÓLISE
Glicogênio 
glicogênio fosforilase –
atividade alfa 1,4
Glicose 1-P
amilo - 1,6 glicosidase 
enzima desramificadora
Glicogênio
amilo  1,6 glicosidade
enzima desramificadora
Glicogênio – cadeia
não ramificada
G
L
I
C
O
G
E
N
Ó
L
I
S
E
Enzima 
desramificadora
Amilo  1,6-
glicosidase
Razão 8:1
Glicólise
Liberada no 
sangue
Glicose
GlicoseGlicose-1-P
H2O
Glicose 1-P
Glicose 6-P
Fosfoglicomutase
Músculo 
H2O
Pi
Fígado
Glicose 6-fosfatase
carbamil 
fosfato
pirofosfato
T1
Lúmen do RE
Citosol
Membrana 
do RE
Glicose-6-fosfato
Glicose-6-fosfato
SP
G-6-Pase
GLUT7
T2 T2
Glicose
Glicose
Fosfato Fosfato
Fosfato Fosfato+
carbamil fosfato
pirofosfato
Ca+
+
GLICOGÊNESE
 Síntese do glicogênio a partir de moléculas
de -D-glicose - citosol - gasto de ATP.
 Glicogênio sintase – exige um primer:
 molécula pequena de glicogênio;
 glicogenina – enzima que se auto-glicosila.
Glicose 6-P
fosfoglicomutase
Glicose 1-P
UTP
UTP-glicose 1-P uridil transferase
PPi
UDP-Glicose
glicogênio sintase
G
L
I
C
O
G
E
N
Ê
S
E
Glicogenina
glicogenina glicosiltransferase
Glicogenina glicosilada - ativada
glicogênio sintase
Insulina
Glucagon
glicogenina glicosiltransferase
glicogênio sintase
glicogênio sintase +
enzima ramificadora
glicogênio sintase
glicogenina
glicogênio
REGULAÇÃO
 Devido a importância da manutenção da glicemia,
síntese e degradação do glicogênio, são
intimamente reguladas.
 Fígado - glicogênese é acelerada durante
períodos pós-alimentares e glicogenólise no jejum.
 Músculo esquelético - degradação ocorre durante
o exercício e a síntese quando o músculo está em
repouso.
 Dois níveis: alostérico e hormonal.
REGULAÇÃO
Regulação Alostérica
 Glicogênio sintase e glicogênio fosforilase
respondem aos níveis metabólicos e necessidade
de energia da célula.
 síntese é estimulada quando os níveis de energia
e disponibilidade de substrato estão elevados;
 degradação quando os níveis de energia e
suprimentos disponíveis de glicose estão baixos.
 Glicogênio sintase é ativada pela [G6P] e
glicogênio fosforilase é inibida pela G6P e ATP
REGULAÇÃO
Regulação Alostérica
 Fígado - glicose é um inibidor da glicogênio
fosforilase.
 Músculo esquelético:
 efeito do Ca++ - durante a contração muscular, há
necessidade rápida de ATP (glicogênio muscular)
ocorre liberação de Ca++ que se liga a calmodulina
(subunidade  da fosforilase quinase) – ativando-a;
 efeito do AMP – glicogênio fosforilase b é ativada
por altos níveis de AMP sem foforilação.
Fosforilase do Glicogênio Muscular
Fosforilase a 
fosfatase
Fosforilase a
Fosforilase b
Fosforilase b 
quinase
 Acelera a quebra do glicogênio muscular suprindo
a G-1-P para a produção de ATP necessário para
fornecer energia para a contração.
Fosforilase do Glicogênio Hepática
Fosforilase a
Fosforilase b
Fosforilase b 
quinase
Fosforilase a 
fosfatase
glucagon
[glicose] no 
sangue
Liberação de 
glicose no 
sangue
Níveis de 
glicose 
normais
REGULAÇÃO
Regulação hormonal
 Nível elevado de insulina aumenta a síntese de
glicogênio e nível elevado de glucagon ou epinefrina
aumenta a degradação.
 Glucagon e epinefrina no fígado e epinefrina no
músculo aumentam os níveis de AMPc e a insulina
diminui.
 Glicogênio sintetase – fosforilação catalisada por
quinases, reguladas por 2º mensageiros – AMPc, Ca++
e diacilglicerol - proteína quinase C – fosforila a
glicogênio sintase, mas não a fosforilase.
Regulação Hormonal do Metabolismo do Glicogênio
Adenilil ciclase Adenilil ciclase
ATP AMPc
Proteína cinase A 
(PKA)
Proteína cinase A 
(PKA)
Fosforilase 
quinase
Fosforilase 
quinase P
Glicogênio 
fosforilase b
Glicogênio 
fosforilase a P
Glicogênio 
sintase a
Glicogênio 
sintase b P
Forma ativa
Forma inativa
AMP
ATP
Glicose-6P
Fosforilase b
ativa
Fosforilase b
inativa
Regulação do Metabolismo do Glicogênio
músculo
P
P
Glic
Glic
2 ATP 2 ADP
2 ATP 2 ADP
Fosforilase quinase
FosfataseFosforilase a
inativa
P
P
Fosforilase a
ativa
fígado
Glicose
GLICOSE E OS TECIDOS
 Cérebro do adulto utiliza 120g de glicose/dia -
GLT3 - insulino-dependente:
 glicólise  piruvato  CO2, H2O e ATP;
via das pentoses - NADPH – glutationa reduzida
(GSH)  destruição de peróxidos orgânicos e H2O2.
 Eritrócitos – GLT1 - insulino-independente:
 não metabolizam aminoácidos ou lipídeos;
 glicólise  ácido láctico, liberado no sangue
(desprovidos de mitocôndria);
 via das pentoses - NADPH - GSH.
 Córnea, cristalino, retina, medula renal, testículos,
leucócitos e músculo branco – glicose é a fonte de
ATP - 40g/dia.
GLICOSE E OS TECIDOS
 Células musculares esqueléticas e cardíacas –
GLT4 – insulino-dependente:
 glicólise  piruvato  CO2 e H2O;
 glicogênio – sintetiza (glicogênese), armazena e
degrada (glicogenólise).
 Adipócitos – GLT4;
 glicólise  piruvato  acetil CoA  ácidos graxos;
 via das pentoses (NADPH) - síntese de ácidos
graxos;
 glicogênese e glicogenólise – limitadas.
GLICOSE E OS TECIDOS
 Fígado – GLT2 - insulino-independente:
 via das pentoses – NADPH e ribose fosfato;
 glicogênese - maior armazém de glicogênio;
 via do ácido glicurônico - desintoxicação de drogas
e bilirrubina;
 glicólise  piruvato  acetil CoA - ciclo de Krebs
e síntese de ácidos graxos;
 gliconeogênese – lactato, alanina, piruvato e
glicerol - glicose.