Glut e Glicólise

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Glut e 
Glicólise
Prof. Michelle Faria
 O transporte de glicose é fundamental para manutenção do nosso
corpo, visto que essa molécula é responsável por grande parte da
energia que utilizamos.
 A glicose não pode difundir-se através dos poros da membrana, já
que seu peso molecular é de 180, e o máximo das partículas
permeáveis é cerca de 100.
 Existem dois mecanismos de transporte de glicose através da
membrana celular: transporte facilitado, mediado por
transportadores de membrana específicos (GLUT) e o co-transporte
com o íon Sódio (SGLT).
GLUT – Transportadores de 
Glicose
 Em todas as células a glicose é transportada através de transportadores,
de uma área de maior concentração para uma de menor, por difusão
facilitada
 Isso é possível através de transportadores de membrana específicos – os
GLUTs
 A velocidade de transporte é aumentada em 10 a 20 vezes, em relação à
velocidade observada na ausência da secreção de insulina
 O transporte de glicose é bidirecional
 A quantidade de glicose passível de se difundir para o interior da maioria
das células, na ausência de insulina, a exceção dos hepatócitos e
neurônios, é insuficiente para o metabolismo energético. Logo, nestas
células o transporte de glicose não é dependente da insulina
 Atualmente se propõe 14 tipos de GLUTs diferentes, porém nos ateremos a
4 tipos
Estrutura geral do GLUT. Em roxo, aminoácidos conservados. São 12 
segmentos transmembrânicos hidrofóbicos. Cada alça forma um canal por 
onde a glicose passa
GLUT 1: Largamente difundido pelo corpo, responsável pelo metabolismo basal
celular.
Não depende de insulina. Possui alta capacidade de transporte e de afinidade pela
glicose. Sua expressão aumenta em casos de hipoglicemia.
GLUT 1 e 3: Presentes no cérebro, tecido que depende somente de glicose para
obtenção de energia. Não são transportadores dependentes de insulina
GLUT 1: células endoteliais da barreira hemato encefálica. Presente em
maior quantidade na infância
GLUT 3: proporciona o transporte da glicose do astrócito ao neurônio.
Presente em maior quantidade na vida adulta
GLUT 2: Presente nos hepatócitos, células β pancreáticas, mucosa intestinal e rins
Tem alta afinidade com a glicose, fazendo com que o transporte seja
proporcional à glicemia
Não tem atividade dependente da insulina
São as células β que detectam as alterações de glicose no sangue e
secretam insulina de acordo. Defeitos nesse GLUT levam a problemas na
secreção de insulina.
Expressão de GLUT2 é estimulada pela hiperglicemia, dietas ricas em
carboidratos e suprimida pela hiperinsulinemia.
GLUT 4: são os transportadores insulina-dependente, mais abundante nas
membranas celulares do músculo esquelético, cardíaco e tecido adiposo.
Está presente na membrana plasmática em vesículas citoplasmáticas
A contração muscular aumenta a formação de AMP, o que estimula a transcrição e
translocação do GLUT 4.
Exercícios extenuantes e dietas ricas em gorduras diminuem a expressão de
GLUT 4
No fígado: a insulina inibe glicogenólise e gliconeogênese e estimula síntese de 
glicogênio
No músculo esquelético: estimula a: captação de glicose e síntese de glicogênio
No tecido adiposo: estimula a captação de glicose e redução da liberação de 
ácidos graxos e síntese de triglicerídeos. 
Também estimula a entrada de aminoácidos nas células para promover a síntese 
protéica. O transportador possui a menor cinética da família dos GLUT, mas 
grande afinidade. 
Como acontece a 
translocação do GLUT 
mediada por insulina?
Sinalização pela AKT
Ativação da AMPK – proteína quinase ativada 
por AMP
(contração muscular – sem ativação por 
insulina)
 AMPK: importante enzima envolvida na homeostasia
energética do nosso corpo
 É ativada quando a energia celular é depletada, através
do aumento de AMP, ou quando é fosforilada pela
AMPK cinase.
 Induz aumento no ATP por estimular a glicólise e a
oxidação de ácidos graxos
 Simultaneamente inibe vias que consomem ATP (como
síntese de colesterol, ácidos graxos e triacilgliceróis)
 Regula a sinalização de insulina, induzindo a
translocação do GLUT4
O que a metformina faz: induz a expressão de Rab4 pela via da AMPK
A Regulação de Rab4 está relacionada com a AKT e com a AS160
Prof. Michelle Castro
1) Fosforilação da glicose: Ela é ativada para as reações subsequentes.
∆G’0 = -16,7 kJ/mol 
2) Conversão da glicose 6-fosfato em frutose-6-fosfato
∆G’0 = -1,7 kJ/mol 
3) Fosforilação da frutose-6-fosfato em frutose 1,6-bifosfato
Primeira reação que compromete a molécula com a via glicolítica
∆G’0 = -14,2 kJ/mol 
4) Clivagem da frutose 1,6-bifosfato
5) Interconversão das trioses fosfato
∆G’0 = 23,8kJ/mol 
Fase de Pagamento
Produção de NADH e ATP
6) Oxidação do gliceraldeído 3-fosfato em 1,3 bifosfoglicerato
A quantidade de NAD+ em uma célula é muito menor que a quantidade de glicose. Logo, o 
NAD+ deve ser reoxidado e reciclado continuamente.
7) Transferência do fosfato em 1,3 bifosfoglicerato para o ADP
Essa formação de ATP é chamada de fosforilação no nível do substrato, para distinguir
do mecanismo de fosforilação ligada à respiração
8) Conversão do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato
9) Desidratação do 2-fosfoglicerato em fosfoenolpiruvato
10) Transferência do grupo fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP
E se não tiver oxigênio????
A Gliconeogênese e a glicólise são reciprocamente reguladas
Em uma escala um pouco maior, a glicólise é regulada por glucagon, adrenalina e insulina, e
por variações na expressão de genes de várias enzimas glicolíticas
1) Hexocinase
Humanos tem 4 tipos de hexocinases, designadas de I a IV
A I (músculo) e a II (miócitos) são inibidas alostericamente por seu produto. A III também é
encontrada no tecido muscular.
Funcionam com baixa concentração de glicose, saturando com cerca de 0,1µm
Tipo IV: presente no fígado, também chamada de glicocinase. Tem alto Km (10mM). Ela
não é inibida por glicose 6 fosfato. Ela é inibida por uma proteína reguladora específica do
fígado. Quando tem pouca glicose, a frutose 6 fosfato atua como efetor alostérico dessa
proteína, que sequestra a hexocinase para o nucleo. Quando a concentração de glicose
aumenta, ela compete com a frutose 6 fosfato e a proteína libera a hexocinase.
A tipo IV também é regulada ao nível de síntese proteica. Condições que aumentam a
transcição do gene: baixa ATP, alta AMP, contração muscular vigorosa ou maior consumo
de glicose
2) Fosfofrutoquinase (ou PFK1)
Etapa que compromete a glicose com a glicólise
ATP inibe a PFK1, porque reduz sua afinidade por frutose 6 fosfato;
ADP e AMP estimulam;
Citrato aumenta o efeito inibidor de ATP;
3) Piruvato cinase
Nos vertebrados são encontradas 3 isoenzimas da piruvato cinase, que diferem na
distribuição tecidual e na resposta aos moduladores
↑ATP, ↑acetil coA e ácidos graxos de cadeia longa inibem todas as isoenzimas.
A isoenzima do fígado é inibida por fosforilação.
Frutose 1,6 bifosfato estimula