Glicose

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Glicose 
DIGESTÃO 
A primeira etapa da digestão dos carboidratos já começa na boca. A saliva tem um pH ligeiramente ácido (aproximadamente 6,8) e 
contém a enzima amilase salivar. Já no estômago, o pH ainda mais ácido contribui para a degradação dos carboidratos. Quando 
chega ao intestino delgado, a enzima alfa-amilase, secretada pelo pâncreas, auxilia nesse processo. Ela tem a mesma atividade que 
a amilase salivar, ou seja, degrada grandes polímeros de carboidratos em dissacarídios e trissacarídios. 
Em seguida, os dissacarídios entram em contato com as enzimas dissacaridases, que estão na borda das células do intestino (a 
chamada “borda em escova”), e são quebrados em monossacarídios. 
Por fim, restam apenas os monossacarídios (glicose, frutose e galactose) que, por serem moléculas mais simples, podem ser 
absorvidos pelas células intestinais. Entretanto, vale lembrar que, para entrar nas células do intestino, os monossacarídios 
precisam ser auxiliados por proteínas transportadoras. A partir da circulação sanguínea, os monossacarídios podem ser usados 
para fornecer energia pelo processo de oxidação chamado de GLICÓLISE, ou podem ser armazenados na forma de GLICOGÊNIO. 
A glicose sanguínea pode ser obtida de três fontes principais: 
► Dieta 
► Degradação do glicogênio 
► Gliconeogênese / Neoglicogênese 
 
 
 
 
Glicólise 
 Quebra de uma molécula de glicose (6C) em duas moléculas de piruvato (3C) através de uma série reações. 
 Gastam-se dois ATPs no começo do processo e produzem-se quatro no final, gerando um saldo de 2 ATPs. 
 Começa a oxidar a glicose, transferindo hidrogênios e elétrons ao NAD+, convertendo-o em NADH (2 NADH por molécula 
de glicose). 
 Ocorre no citoplasma. 
A primeira reação da glicólise é catalisada pela hexocinase (ou glicocinase, em células hepáticas), com gasto de ATP, fosforilando a 
glicose no carbono 6, produzindo a Glicose-6-fosfato. Isto assegura que a concentração de glicose permaneça baixa dentro da 
célula e mantenha a direção difusão (facilitada pelas proteínas GLUT). Além disso, o fosfato não consegue passar pela bicamada 
lipídica da membrana, evitando que a glicose “escape” da célula. 
Na segunda reação, a Glicose-6-fosfato será convertida em Frutose-6-fosfato, pela enzima fosfoglicose isomerase, pois estas 
duas moléculas são isômeras, apenas mudando a forma. 
Na terceira reação ocorre o gasto do segundo ATP, pois ocorre mais uma fosforilação, pela enzima fosfofrutocinase. Converte 
Frutose-6-fosfato em Frutose-1,6-fosfato. 
Na quarta reação, a frutose será partida ao meio por uma aldolase, 
formando duas moléculas (que são isômeras), gliceraldeído-3-fosfato e 
di-hidroxiacetona fostato, sendo que apenas a primeira poderá continuar 
na via glicolítica. A molécula di-hidroxiacetona é convertida na 
gliceraldeído, por uma isomerase, e, então, as duas moléculas 
continuarão na via. A partir deste momento, todas as reações 
acontecerão dobradas. A célula consome rapidamente a gliceraldeído, 
não acumulando di-hidroxiacetona, pois é convertida prontamente. 
A partir desde momento, as etapas 6 a 10, começarão a produzir ATP, gerando um saldo de 2 ATPs e reduzindo 2 NAD+, 
convertendo em NADH. 
 Quando se reduz a velocidade da via glicolítica (em jejum), os tecidos usarão outras fontes de energia, exceto os 
neurônios e outros tecidos que não usam outro substrato. 
Na via glicolítica aeróbica, o NADH gerado durante a glicólise será posteriormente utilizado para a síntese mitocondrial de ATP num 
processo chamado “fosforilação oxidativa”, produzindo aproximadamente 2,5 equivalentes de ATP por NADH. Enquanto isso, os 
mols de piruvato produzidos serão catalisados pela enzima piruvato desidrogenase e formarão acetil-CoA, a qual inicia o ciclo de 
Krebs. 
A via da glicólise anaeróbia é menos eficiente no fornecimento de energia a partir de glicose, porém ocorre quando não há 
oxigênio suficiente ou quando não há mitocôndrias na célula. Por exemplo, as hemácias que não contêm mitocôndrias no seu 
citoplasma realizam somente a glicólise, que é anaeróbia. Sob condições anaeróbicas, o piruvato produzirá lactato, ao ser 
convertido pela enzima lactato desidrogenase (LDH), e haverá também a oxidação de NADH em NAD+ . Essa oxidação é necessária, 
uma vez que NAD+ é um substrato sem o qual a glicólise cessará. Uma das grandes vantagens da via anaeróbia é que a taxa de 
produção de ATP a partir de glicose é aproximadamente 100 vezes mais rápida do que a partir da fosforilação oxidativa na via 
aeróbia. 
A REGULAÇÃO DOS NÍVEIS DE GLICOSE NO SANGUE 
Uma das maneiras é responder a sinais de certos hormônios produzidos pelo pâncreas. Ou seja, a glicemia baixa desencadeia a 
liberação do hormônio glucagon e a glicemia elevada desencadeia a liberação de insulina a partir de células pancreáticas. 
INIBIDOR DA VIA GLICOLÍTICA 
Arsenato interage com a enzima gliceraldeído-3-fosfato-desidrogenase e pode ser incorporado no lugar do fosfato no 
gliceraldeido-3-fosfato. Não forma o 1,3 bifosfoglicerato e consequentemente duas moléculas de ATP não são formadas na etapa 
catalisada pela piruvatocinase. Desse modo, não há rendimento energético o que torna a glicólise ineficiente. 
Gliconeogênese 
 O glicogênio é suficiente apenas para suprir a necessidade de glicose por um período médio de no máximo 18 a 24h. 
 Gliconeogênese é importante uma vez que supre de glicose tecidos que a utilizam de forma contínua, como cérebro, 
eritrócitos, testículos, medula renal e cristalino, em seus processos metabólicos. 
 Acontece no fígado. 
 Nesta condição, a maioria das necessidades de glicose do organismo é suprida por meio da gliconeogênese a partir de 
precursores não glicídicos 
► Lactato 
► Aminoácidos glicogênicos 
► Glicerol 
 
GLICEROL 
É oriundo da molécula triacilglicerol, uma molécula em que o glicerol está ligado a três moléculas de ácidos graxos. O primeiro passo 
é separar o glicerol dos ácidos graxos, pois estes, nos mamíferos, não podem ser usados para produzir glicose. O glicerol é 
fosforilado, formando o glicerol-3-fosfato, que depois perde um hidrogênio (transferindo-o para um NAD+), formando di-
hidroxiacetona fosfato (o isômero do gliceraldeído, presente também nas reações de glicólise). Por esse motivo, esse composto 
pode ser utilizado para gerar piruvato ou glicose, participando do processo de gliconeogênese. 
LACTATO 
Quando o músculo está em atividade intensa, ele faz fermentação, convertendo glicose em lactato (isto também ocorre em 
hemácias, que não possuem mitocôndrias). Este lactato cai no sangue e é levado para o fígado, o transformando em piruvato, que 
será utilizado na gliconeogênese para fazer glicose. 
Ciclo de Cori: Durante a fase de recuperação, o lactato é transportado para o fígado e é utilizado para a síntese de glicose que 
retorna ao músculo para restabelecer o estoque de glicogênio. 
AMINOÁCIDOS 
As proteínas são quebradas (proteólise muscular) em aminoácidos, convertendo-os em, por exemplo, alanina, que é levada para o 
fígado. Esta é convertida em piruvato, liberando amônio. Os esqueletos de carbono dos aminoácidos podem ser convertidos em 
oxaloacetato e, subsequentemente, em piruvato e glicose. Durante o jejum, o catabolismo de proteínas musculares em aminoácidos 
consiste na principal fonte de carbono para a manutenção dos níveis de glicose no sangue. 
 
A GLICONEOGÊNESE NÃO É SIMPLESMENTE O INVERSO DA GLICÓLISE 
A maioria das 10 reações que ocorrem na glicólise são reversíveis, ou seja, podem ocorrer para ambos os lados. Porém, há três 
reações que são irreversíveis, que são: a primeira, catalisada pela enzima hexocinase; a terceira, catalisada pela enzima 
fosfofrutocinase; e a última, catalizada pela enzima piruvato cinase. Para realizara gliconeogênese, a célula tem que realizar um 
“desvio” nestas três reações. 
Metabolismo do Etanol 
Metabolismo do etanol resulta em aumento na concentração de NADH, desviando 
intermediários necessários para síntese de glucose. O aumento de NADH altera o 
equilíbrio da reação em direção ao lactato e limita a utilização do piruvato para a 
gliconeogênese, ou seja, inibe a gliconeogênese 
 
Glicogênio 
O glicogênio é um polímero de resíduos de glicose unidos por ligações glicosídicas alfa-1,4 e alfa-1,6. Portanto, o glicogênio é uma 
forma de armazenamento de glicose, especialmente no fígado e no músculo esquelético. O fígado tem o maior teor específico de 
glicogênio em relação a qualquer tecido do corpo, sendo que mais de 10% do seu peso consiste em glicogênio. O músculo 
esquelético tem uma quantidade muito menor de glicogênio por unidade de massa de tecido, mas a massa total de músculos no 
corpo humano é muito maior do que a do fígado. Então, o glicogênio total armazenado no músculo corresponde a cerca de duas 
vezes o total do armazenado no fígado. 
As principais vantagens de armazenamento de carboidratos na forma de glicogênio são: 
► A energia liberada a partir de glicogênio é mais rápida que a liberada a partir de gordura; 
► Em células musculares, há necessidade de uma fonte rápida de energia - assim, o uso da glicose armazenada em forma 
de glicogênio permite que ocorra o metabolismo anaeróbio, o qual é mais rápido que o metabolismo dependente de ; 
► O glicogênio armazenado no fígado permite a manutenção dos níveis de glicose no sangue, a fim de que essa glicose seja 
usada no cérebro, por exemplo, em períodos de jejum, o que não pode ser fornecido da mesma forma por gordura. 
► O lipídio precisa de para produzir energia: b-oxidação ocorre no interior da mitocôndria. 
O glicogênio muscular não está disponível para outros tecidos, porque o músculo não possui a enzima glicose-6-fosfatase, que tira 
um fosfato da glicose. A glicose ligada ao fosfato é incapaz de sair da célula muscular; por isso, quando o glicogênio muscular é 
clivado, este serve apenas como fonte de energia para o próprio músculo, pois não há liberação de glicose livre no sangue. 
 Quanto maior o período em jejum, menor é o conteúdo de glicogênio no fígado porque o mesmo foi degradado para 
liberar glicose para a corrente sanguínea 
Porque estocar glicogênio e não glicose livre dentro das células? 
Glicose livre é osmoticamente ativa (célula aumentaria de volume), portanto o armazenamento da glicose como glicogênio evita 
problemas osmóticos para a célula. 
 
 
Glicogenólise 
 Degradação do glicogênio. 
 Não consome ATP. 
Ocorre uma fosforólise e não uma hidrólise. Qual a vantagem? A glicose já sai com um fosfato ligado a ele, 
e então não consegue passar pela membrana, para que ela não “vaze”. Além disso, se fosse ligar um 
fosfato depois, teria gasto de ATP. 
Após isso, a fosfoglicomutase trocará o fosfato de lugar, formando a glicose-6-fosfato. No músculo, a 
glicogenólise parará aí, pois a partir daí, será gerado o piruvato (glicólise). Porém no fígado, para a glicose 
ser liberada no sangue, é necessário que esta seja desfosforilada. 
A glicogênio-fosforilase (com a ajuda da coenzima Piridoxal phosphate PLP, derivada da vitamina ) catalisa a clivagem da ligação 
α-1,4 (cadeia linear), adicionando o fosfato. Porém, o glicogênio possui várias ramificações (ligações α-1,6), que necessitam de um 
remodelamento catalisado por uma enzima desramificadora. 
 
A retirada do fosfato da glicose-6-fosfato no fígado ocorre no retículo endoplasmático liso. 
Controle hormonal da glicogenólise 
Hormônio Fonte Iniciador Efeito 
Glucagon Células α- pancreáticas Hipoglicemia Ativação rápida 
Epinefrina Medula adrenal Estresse agudo, hipoglicemia Ativação rápida 
Cortisol Córtex adrenal Estresse crônico Ativação crônica 
Insulina Células β- pancreáticas Hiperglicemia Inibição 
 
Glicogênese 
 Síntese. 
 Condições: 
 Disponibilidade de glicose 
 Relação ATP/ADP normal. 
Acontece durante a hiperglicemia (momentânea) fisiológica, que estimula o pâncreas a secretar insulina. No fígado, a glicose entra 
mesmo sem a presença de insulina, porém sua entrada é favorecida quando ela está presente. Por quê? Porque com altas 
concentrações de insulina, a GLUT-2 e a glicoquinase (presentes no fígado) se expressam. 
Para a síntese de um novo glicogênio a partir “do zero” é necessário que o primeiro resíduo de glicose seja fosforilado pela 
enzima hexocinase ou glicocinase em glicose-6-fosfato (G6P). G6P é então convertido pela fosfoglicomutase em glicose-1-fosfato 
(G1P). Então, será gasto uma molécula de UTP, formando uma molécula de UDP-Glicose. Os dois fosfatos liberados pelo UTP (PPI) são 
rapidamente hidrolisados pela pirofosfatase (2 Pi). Agora há energia suficiente para a glicose ser adicionada ao glicogênio, liberando 
do UDP, pela Glicogênio sintase. 
Porém, a glicogênio sintase só liga moléculas de glicose a um glicogênio já formado. Para começar o processo de formação do 
glicogênio, é necessária uma proteína “primer”, chamada de glicogenina, que se liga a algumas glicoses. 
Após isso, uma enzima ramificadora retirará um conjunto de sete glicoses já ligadas pelas ligações α-1,4, e desloca essas glicoses 
para uma região mais interna do glicogênio, formando ligações α-1,6. 
 
 
 
DOENÇAS DO ARMAZENAMENTO DE GLICOGÊNIO 
Uma vez que o glicogênio pode se tornar um polímero extremamente grande, a incapacidade de degradação do glicogênio pode 
levar as células a ficarem patologicamente ingurgitadas, e também pode haver perda funcional de glicogênio como uma fonte de 
energia e como fator de manutenção da glicemia. 
As doenças do armazenamento de glicogênio são divididas em duas categorias principais: aquelas que resultam, principalmente, de 
defeitos na homeostase do glicogênio no fígado (que cursam em aumento de volume do fígado, fibrose e hipoglicemia) e aquelas 
que representam defeitos na homeostase do glicogênio muscular (que resultam em miopatias esqueléticas e cardíacas e/ou 
deficiência de energia). 
Manifestações clínicas comuns nas Glicogenoses 
 Acúmulo de glicogênio. 
 Glicogênio pouco ramificado. 
 Glicogênio c/ ramificação excessiva. 
 Hepatomegalia. 
 Hipoglicemia. 
 Hipoglicemia do jejum, convulsões e retardo mental. 
 Hiperlactacidemia. 
 Cãibras musculares e hipolactacidemia após exercícios. 
DOENÇA DE VON GIERKE 
Nessa doença há ausência da atividade de glicose-6-fosfatase, por isso, a glicose livre não pode ser liberada a partir do fígado, o 
que contribui para hipoglicemia grave no jejum. Ainda, o aumento dos níveis de glicose-6-fosfato leva ao aumento da atividade da 
via da pentose fosfato, bem como ao aumento da glicólise e à formação de piruvato e, consequentemente, de lactato e de alanina. 
Além disso, o piruvato é oxidado através do complexo piruvato-desidrogenase que conduz ao aumento da produção de acetil-CoA 
que é, por sua vez, utilizado para a síntese de ácidos graxos e, consequentemente, de trigliceróis e de colesterol. Ocorre, assim, o 
estado de hiperlipidemia, a infiltração de gordura em hepatócitos, o aumento do volume do fígado e a cirrose hepática (fibrose 
crônica do fígado).