Aula 06 Metabolismo de Carboidratos 2019

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Prof. Dr. Marcos A. Fázio
http://www.mackenzie.com.br/
Objetivos
Compreender a glicólise e o processo
de oxidação do piruvato e estudar as
etapas da respiração celular.
Relacionar estas vias metabólicas com
a produção de energia do nosso
organismo.
Introdução
Em suma, a energia é necessária e é nos
alimentos que ela se encontra. 
Cabe a nós, seres heterotróficos obtê-la.
A glicólise, funciona como o primeiro 
e principal processo de degradação da 
glicose, uma molécula potencialmente 
energética.
Ácido Graxo
A glicose pode ser polimerizada, estocada, transportada e liberada rapidamente 
quando o organismo precisa de energia ou para compor estruturas especiais
Precursor de 
intermediários 
metabólicos 
principalmente o 
NADPH
Liberar energia na 
forma de ATP e 
NADH na presença 
ou não de oxigênio 
NADH NADPH
Via pentoses fosfato possui dois conjuntos de 
reações interligadas a outras vias metabólicas 
Permite que as 
reações oxidativas 
sejam contínuas 
Desidrogenação enzimática da 
G6P gerando NADPH e Ribose 5P 
Funções
➢Produção de NADPH, que pode ser utilizado como fonte de poder redutor nas
reações biossintéticas (ácidos graxos) e na proteção contra derivados de oxigênio
reativos.
➢Produção da ribose-5-fosfato, precursor da ribose e da desoxirribose (síntese de
ácidos nucleicos).
➢Produção de eritrose-4-fosfato, que participa, juntamente com o fosfoenolpiruvato
(PEP), da síntese de aminoácidos aromáticos (fenilalanina, triptofano e tirosina) e dos
precursores da lignina, flavonoides e fitoalexinas.
➢Geração de intermediários do ciclo de Calvin (fotossíntese) que podem ser utilizados
em folhas jovens, que não são completamente autotróficas (ribulose-5-P, ribose-5-P,
eritrose-4-P, dentre outros).
Definição
Glycolysis tem a sua origem no Grego em que glyk = Doce + 
Lysis = Dissolução
Na atualidade pode-se definir a glicólise
como a sequência de reações que
converte a glicose em piruvato,
havendo a produção de energia sob a
forma de ATP.
Onde Ocorre A Glicólise?
No Citoplasma das Células
Pode ocorrer 
de duas formas 
diferentes
Anaeróbica
Aeróbica
→ O produto final é o 
Piruvato que 
posteriormente é 
fermentado em Ácido 
Láctico ou Etanol
→ O produto final é o 
piruvato que, por 
processos posteriores 
à glicólise, é oxidado 
em CO2 e H2O 
2 açúcares de 3 C
1 açúcar de 6 C
A partir deste ponto 
as reações são 
duplicadas
2 moléculas de 
Piruvato (3C)
Saldo
2 moléculas de 
ATP
2 moléculas de 
NADH
Glicose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 Piruvato + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O
Esquema Geral da Glicólise
GLICOSE
2 Ácido fosfoglicérico
ÁCIDO PIRÚVICO
ADP + Pi
ATP
ATP
ADP + Pi
Glicose 6 fosfato
Hexoquinase
Frutose 6 fosfato
Hexoisomerase
ATP
ADP + Pi
Frutose 1,6 bifosfato
Fosfofrutoquinase
Fosfato diidroxicetona
3 Fosfogliceraldeido
Aldolase
1, 3 Difosfoglicerato
NAD
NADH + H+
Glicose 3 P
desidrogenase
3 Ácido fosfoglicérico
ADP + Pi
ATP Gliceromutase
fosfoenolpiruvato
H2O
Enolase
NAD NADH + H+
ACETIL CoA
Piruvatoquinase
ÁCIDO LÁTICO
Lactatodesidrogenase
Importância da Glicólise
1 – Principal meio de degradação da Glicose
2 – Obtenção de Energia mesmo em condições Anaeróbias
3 – Permite a degradação da Frutose e da Galactose
• Outras Razões:
-Os tecidos têm necessidade de transformar a energia contida na
glicose em ATP.
-A Glicólise é fundamental para a produção de Acetil-CoA.
-A Glicólise foi um dos primeiros sistemas enzimáticos a ser
esclarecido, contribuindo o seu estudo para a melhor compreensão
dos processos enzimáticos e de metabolismo intermediário.
A Glicólise divide-se em 
duas etapas:
1- Ativação ou Fosforilação 
da Glicose
2- Transformação do 
gliceraldeído em piruvato
Etapas da Glicólise
Na Primeira Fase ocorre:
Utilização de ATP 
(2 moléculas)
Formação de duas 
moléculas de 
Triose-Fosfato:
Diidroxicetona 
Fosfato e 
Gliceraldeído 
3-Fosfato
Fosforilação da Glicose
• Glicose + ATP Glicose-6-fosfato + ADP
A glicose é uma molécula quimicamente inerte, assim para iniciar a sua
degradação é necessário que seja ativada.
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Depois de entrar na célula a glicose é fosforilada pela Hexoquinase
produzindo Glicose-6-P pela transferência do fosfato terminal do ATP para o
grupo hidroxila da glicose. Reação específica da glicólise
→ Reação Exergônica
→ Reação irreversível
Permite a entrada da glicose no metabolismo intracelular, já que a glicose-6-P
não é transportada através da membrana plasmática.
Hexoquinase
• Glicose-6-fosfato Frutose-6-fosfato
Conversão da Glicose-6-fosfato em 
Frutose-6-fosfato pela 
Hexoisomerase
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Hexoisomerase
• Frutose-6-P + ATP Frutose-1,6-bifosfato + ADP
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A Frutose-6-P é fosforilada a Frutose-1,6-bifosfato pela 
Fosfofrutoquinase 
Esta é uma reação específica da glicólise
Fosfofrutoquinase
• Frutose-1,6-bifosfato Gliceraldeído 3-P + Diidroxicetona Fosfato
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A Frutose-1,6-bifosfato é clivada pela aldolase em 
duas trioses fosfatadas permanecendo cada uma 
com um fosfato.
As duas trioses formadas são: 
Gliceraldeído-3-Fosfato 
Diidroxicetona Fosfato (DHAP)
• Gliceraldeído 3-P Diidroxicetona Fosfato
As duas trioses são interconvertíveis por uma reação 
reversível catalisada pela Fosfotrioses Isomerase (TIM).
A aldolase e a isomerase estabelecem um 
equilíbrio de acordo com o esquema ao lado.
Só o gliceraldeído é substrato 
das reações seguintes, por isso, 
o isômero assegura que todos 
os 6 carbonos derivados da 
glicose possam prosseguir na 
via glicolítica.
Na Segunda Fase ocorre:
Formação de ATP
Oxidação do 
Gliceraldeído 3-P
Redução do NAD+
Formação do 
Ácido Pirúvico
Transformação do Gliceraldeído em Piruvato
• Gliceraldeído-3P + NAD+ + Pi 1,3-Bisfosfoglicerato + NADH + H+
O Gliceraldeído 3-P é convertido num composto intermediário 
potencialmente energético através da ação da enzima 
gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase.
O aldeído (-CHO) é oxidado a ácido carboxílico (-COOH), que 
por sua vez forma uma ligação anídrica com um grupo fosfato, 
derivado de um fosfato inorgânico (Pi).
O NADH será importante para a formação de ATP na CTE 
(cadeia transportadora de elétrons)
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• 1,3-Bisfosfoglicerato + ADP 3-Fosfoglicerato + ATP
Formação de ATP
Ação da enzima Fosfoglicerato quinase
Fosforilação do Substrato
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3-Fosfoglicerato 2-Fosfoglicerato
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O 3-Fosfoglicerato é transformado em 2-Fosfoglicerato 
pela Fosfoglicerato mutase
• 2-Fosfoglicerato Fosfoenolpiruvato + H2O
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➢ Há desidratação e redistribuição 
da energia
➢ A Enzima Responsável é a Enolase
• Fosfoenolpiruvato + ADP Piruvato + ATP
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➢ Última Reação da glicólise e também específica.
➢ É Catalisada pela Piruvato quinase.
➢ Transferência do Grupo Fosfato do Fosfoenolpiruvato 
para o ADP.
➢ O enol-piruvato é 
convertido à forma ceto 
piruvato (ácido pirúvico).
➢ Reação Exergônica Irreversível.
Glicose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD
+
2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
2 Piruvato + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 4 H2O
Glicose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD + 2 H+
Importante
A gliconeogênese não é o contrário da glicólise
GTP
ATP
Gliconeogênese
• Síntese da glicose a partir do piruvato - utiliza várias enzimas
da GLICÓLISE
• Três reações da glicólise são essencialmente
IRREVERSÍVEIS. Essas reações são catalisadas pelas
enzimas:
Hexoquinase
Fosfofruto quinase
Piruvato quinase
FOSFOFRUTOQUINASE (Glicólise) catalisa: 
frutose-6-P + ATP →frutose-1,6-bifosfato + ADP
FRUTOSE-1,6-BIFOSFATASE (Gliconeogênese) catalisa:
frutose-1,6-bifosfato + H2O → frutose-6-P + Pi
 
frutose-1,6-bifosfato frutose-6-fosfato 
Frutose-1,6-bifosfatase 
CH2OPO3
2−
OH
CH2OH
H
OH H
H HO
O
CH2OPO3
2−
OH
CH2OPO3
2−
H
OH H
H HO
O
H2O
6
5
4 3
2
1
+ Pi
⚫HEXOQUINASE (Glicólise) catalisa:
glicose + ATP → glicose-6-fosfato + ADP
⚫ GLICOSE-6-FOSFATASE (Gliconeogênese) catalisa: 
glicose-6-fosfato + H2O → glicose + Pi
 
H O
OH
H
OHH
OH
CH2OH
H
OH
HH O
OH
H
OHH
OH
CH2OPO3
2−
H
OH
H
H2O
1
6
5
4
3 2
+ Pi
glicose-6-fosfato glicose 
Glicose-6-fosfatase 
Formação de glicose a partir de 
precursores não-glicídicos
– Lactato;
– Glicerol;
– Aminoácidos.
São transformados em piruvato 
ou entram na via na forma de 
intermediários: 
oxaloacetato e diidroxicetona
fosfato
Precursores não-glicídicos
Transforma piruvato em glicose
Gliconeogênese
Ciclo de Cori
Ciclo da Glicose - Alanina
ALT = alanina transferase
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