Aula 6 - Carboidrato e lipídio

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CONCEITO E 
METABOLIZAÇÃO 
DE CARBOIDRATOS 
E LIPÍDIOS
CARBOIDRATO
Carboidratos são os principais elementos da dieta em muitas partes do mundo, e sua oxidação
é a principal via de produção de energia na maioria das células não fotossintéticas.
Polímeros de carboidratos (também chamados de glicanos) agem como elementos estruturais
e protetores nas paredes celulares bacterianas e vegetais e também nos tecidos conectivos
animais.
Outros polímeros de carboidratos lubrificam as articulações e auxiliam o reconhecimento e a
adesão intercelular. Polímeros de carboidratos complexos covalentemente ligados a proteínas
ou lipídeos atuam como sinais que determinam a localização intracelular ou o destino
metabólico dessas moléculas híbridas, chamadas de glicoconjugados.
CARBOIDRATO
Carboidratos são poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxi- cetonas, ou substâncias que geram
esses compostos quando hidrolisadas. Muitos carboidratos têm a fórmula empírica (ch2o)n;
alguns também contêm nitrogênio, fósforo ou enxofre.
Existem três classes principais de carboidratos: monossacarídeos, dissacarídeos e
polissacarídeos (a palavra “sacarídeo” é derivada do grego sakcharon, que significa “açúcar”).
Os monossacarídeos, ou açúcares simples, são constituídos por uma única unidade poli-
hidroxicetona ou poli-hidroxialdeído. O monossacarídeo mais abundante na natureza é o
açúcar de 6 carbonos D-glicose, algumas vezes chamado de dextrose. Monossacarídeos de
quatro ou mais carbonos tendem a formar estruturas cíclicas.
CARBOIDRATO
Os oligossacarídeos consistem em cadeias curtas de unidades de monossacarídeos, ou resíduos, unidas por liga̧ções
características chamadas de ligações glicosídicas. Os mais abundantes são os dissacarídeos, com duas unidades de
monossacarídeos.
Um dissacarídeo típico é a sacarose (açúcar de cana), constituído pelos açúcares de seis carbonos D-glicose e D-
frutose. Todos os monossacarídeos e dissacarídeos comuns têm nomes terminados com o sufixo “-ose”. Em células, a
maioria dos oligossacarídeos constituídos por três ou mais unidades não ocorre como moléculas livres, mas sim ligada
a moléculas que não são açúcares (lipídeos ou proteínas), formando glicoconjugados.
Os polissacarídeos são polímeros de açúcar que contêm mais de 20 unidades de monossacarídeo; alguns têm
centenas ou milhares de unidades. Alguns polissacarídeos, como a celulose, têm cadeias lineares; outros, como o
glicogênio, são ramificados. Ambos são formados por unidades repetidas de D-glicose, mas diferem no tipo de ligação
glicosídica e, em consequência, têm propriedades e funções biológicas notavelmente diferentes.
A beta-glucana é um tipo de fibra solúvel, esse tipo de fibra têm alta
capacidade reter de água e possui a propriedade de formar géis em solução
aquosa. Uma vez no estômago e no intestino delgado, as fibras solúveis
aumentam a viscosidade do bolo alimentar, diminuindo a atividade de certas
enzimas digestivas, influenciando diretamente na taxa de digestão e absorção
de nutrientes.
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
GLICÓLISE
GLICONEOGÊNESE
VIA DAS PENTOSES-FOSFATO
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
GLICÓLISE
• Na glicólise (do grego glykys, “doce” ou “açúcar”, e lysis, “quebra”),
uma molécula de glicose é degradada em uma série de reações
catalisadas por enzimas, gerando duas moléculas do composto de três
átomos de carbono, o piruvato.
• Durante as reações sequenciais da glicólise, parte da energia livre da
glicose é conservada na forma de ATP e NADH.
GLICÓLISE
As duas fases da glicólise. Para 
cada molécula de glicose que 
passa pela fase preparato ́ria (a), 
duas moléculas de gliceraldeído-
3-fosfato são formadas; as duas
passam pela fase de pagamento.
GLICÓLISE
(b) O piruvato é o produto
final da segunda fase da 
glicólise. Para cada molécula
de glicose, dois ATP são
consumidos na fase
preparatória e quatro ATP são
produzidos na fase de 
pagamento, dando um 
rendimento li ́quido de dois
ATP por molécula de glicose
convertida em piruvato.
Vias alterna6vas da transformação do piruvato em
fosfoenolpiruvato.
Aimportânciarelativadasduasviasdependedadis-
ponibilidade de lactato ou piruvato e das necessidades
citosólicas de NADH para gliconeogênese. A via à direita
predomina quando o lactato é o precur- sor, já que NADH
citosólico é gerado na reac ̧ão da lactato-desidrogenase e
não pode ser transportado para fora da mitocôndria (ver
texto). A necessi- dade de ATP para a piruvato-carboxilase e
GTP para PEP-carboxicinase (ver Figura 14-17) está omitida
para simplificação.
VIA DAS PENTOSES
De grande importância em alguns tecidos é a
oxidação da glicose-6-fosfato até pentoses-fosfato
pela via das pento- ses-fosfato (também chamada
de via do fosfogliconato ou via da hexose-
monofosfato; Figura 14-21). Nessa via de oxidação,
NADP1é o aceptor de elétrons, gerando NADPH. As
células que se dividem rapidamente, como aquelas
da medula óssea, da pele e da mucosa intesPnal,
assim como aquelas de tumores, uPlizam a
pentose ribo- se-5-fosfato para fazer RNA, DNA e
coenzimas como ATP, NADH, FADH2e coenzima A.
VIA DAS PENTOSES
Esquema geral da via das pentoses-fosfato. O NADH
formado na fase oxidaPva é uPlizado para produzir
glutaPona, GSSG (ver Quadro 14-4) e dar suporte para
a biossíntese redutora. O outro produto da fase
oxidaPva é a ribose-5-fosfato, que serve como
precursor para nucleo\- deos, coenzimas e ácidos
nucleicos. Em células que não estão uPlizando a
ribose-5-fosfato para a biossíntese, a fase não
oxidaPva regenera seis mo- léculas da pentose em
cinco moléculas da hexose glicose-6-fosfato, permi-
Pndo a produção con\nua de NADPH e convertendo
glicose-6-fosfato (em seis ciclos) a CO2.
Reações oxida6vas da via 
das pentoses-fosfato. Os
produtos finais sa ̃o ribose-
5-fosfato, CO2 e NADPH. 
Reações não oxida6vas da via das pentoses-fosfato. (a) Essas reac ̧ões convertem pentoses-fosfato a hexoses-
fosfato, permitindo a continuac ̧ão das reac ̧ões de oxidac ̧ão (ver Figura 14-22). A transcetolase e a transaldolase
são especi ́ficas dessa via; as outras enzimas também participam das vias glicoli ́tica e gliconeogênica. (b)
Diagrama esquemático mostrando a via a partir de seis pentoses (6C) a cinco hexoses (5C). Note que isto envolve
dois grupos de interconversões mostrados em (a). Todas as reac ̧ões mostradas aqui são reversi ́veis; setas
unidirecionais são usadas apenas para deixar claro o sentido das reac ̧ões durante a oxidac ̧ão conti ́nua da glicose-
6-fosfato. Nas reac ̧ões independentes de luz da fotossi ́ntese, o sentido dessas reac ̧ões é invertido
Reações do ciclo do ácido cítrico. Os átomos de
carbono sombreados em cor salmão são aqueles
derivados do acetato da acetil-CoA durante a primeira
rodada do ciclo; estes não são os carbonos liberados
na forma de CO2 durante a primeira rodada. Observe
que, no succinato e no fumarato, o grupo de dois
carbonos derivado do acetato não pode mais ser
especificamente indicado; como succinato e fumarato
são moléculas simétricas, C-1 e C-2 são indistingui ́veis
de C-4 e C-3. O número ao lado de cada etapa de
reação corresponde a um tópico numerado nas p. 640-
647. As setas em vermelho mostram onde a energia e ́
conservada pela transfere ̂ncia de ele ́trons ao FAD ou
NAD1, formando FADH2 ou NADH 1 H1. As etapas
➊, ➌ e ➍ são essencialmente irreversi ́veis na ce ́lula;
todas as outras etapas são reversi ́veis. O nucleosi ́deo
trifosfatado produzido na etapa ➎ pode ser tanto ATP
quanto GTP, dependendo da isoenzima de succinil-
CoA-sintetase que está catalisando a reação.
LIPÍDEO
Gorduras e o ́leos sa ̃o as principais formas de armazenamento de energia
em muitos organismos. Os fosfolipídeos e os estero ́is sa ̃o os principais
elementos estruturais das membranas biolo ́gicas. Outros lipídeos, embora
presentes em quantidades relativamente pequenas, desempenham papéis
cruciais como cofatores enzima ́ticos, transportadores de elétrons,
pigmentos fotossensíveis,a ̂ncoras hidrofo ́bicas para proteínas, chaperonas
para auxiliar no enovelamento de proteínas de membrana, agentes
emulsificantes no trato digestivo, hormo ̂nios e mensageiros intracelulares.
LIPÍDEOS
As gorduras e os o ́leos utilizados de modo quase universal como formas
de armazenamento de energia nos organismos vivos sa ̃o derivados de
a ́cidos graxos. Os a ́cidos graxos sa ̃o derivados de hidrocarbonetos, com
estado de oxidaça ̃o quase ta ̃o baixo (ou seja, altamente reduzido) quanto
os hidrocarbonetos nos combustíveis fo ́sseis.