RESUMO - CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS

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T ÍT U LO: Catabolismo de Carboidratos N OM E: Luciano Feitosa P 2 - 2 0 2 1 .1
• Vias Principais de Uso da Glicose: 
- Síntese de polímeros estruturais 
➢ Matriz extracelular 
➢ Polissacarídeos da parede celular 
- Armazenamento 
➢ Glicogênio 
➢ Amido 
➢ Sacarose 
- Oxidação por glicólise 
➢ Ácido pirúvico 
- Oxidação pela via pentose-fosfato 
➢ Ribose-5-fosfato 
 
• Metabolismos dos Carboidratos: 
- Glicólise 
➢ Quebra da glicose em ácido pirúvico 
- Gliconeogênese 
➢ Formação da glicose a partir de ácido 
pirúvico 
- Glicogenólise 
➢ Quebra do glicogênio em glicose 
- Glicogênese 
➢ Formação de glicogênio a partir de glicose 
- Via da Pentose-Fosfato 
➢ Produção de ribose-5-fosfato para síntese 
de ácidos nucleicos e NADPH 
 
• Definição da Glicólise: 
- Produz energia na ausência de oxigênio 
➢ Processo anaeróbico 
- Ocorre no citosol 
- Sequência de reações que oxida glicose em dois 
ácidos pirúvicos 
➢ Produzindo 2 ATP 
➢ 10 reações enzimáticas ao total de duas 
etapas 
 
 
 
 
• Importância da Glicólise: 
- Cérebro adulto humano 
➢ 120g de glicose por dia 
➢ Durante o parto os suprimentos de O2 e 
de sangue são diminuídos para todas as 
partes do corpo, exceto para o cérebro 
- Glóbulos vermelhos 
➢ 40g de glicose por dia 
➢ Não possui mitocôndria 
- Córnea/cristalino/retina 
➢ 40g de glicose por dia 
➢ Não possui mitocôndria 
➢ Suprimento limitado de O2 
- Medula renal/testículos/leucócitos/fibras 
musculares brancas 
➢ 40g de glicose por dia 
➢ Poucas mitocôndrias 
 
• Glicólise - Primeira Fase: 
- É a fase preparatória 
- Consumo de 2 moléculas de ATP 
 
- Ocorre em 5 reações enzimáticas 
 
 
- Primeira Reação (irreversível) 
➢ Hexose (glicose) → Fosforilação (uso de 
1ATP) → Hexose mono-fosforilada 
(glicose-6-fosfato) 
 
 
- Segunda Reação 
➢ Hexose mono-fosforilada (glicose-6-
fosfato) → Isomerização (isomerase) 
→Hexose mono-fosforilada (frutose-
6-fosfato) 
 
 
- Terceira Reação (irreversível) 
➢ Hexose mono-fosforilada (frutose-6-
fosfato) → Fosforilação (uso de 1ATP) → 
Hexose bi-fosforilada (frutose-1,6-
bifosfato) 
 
 
- Quarta Reação 
➢ Hexose bi-fosforilada (frutose-1,6-
bifosfato) → Clivagem (aldolase) → 
2x Trioses Fosforiladas (1x di-
hidroxiacetona fosfato e 1x gliceraldeído-
3-fosfato) 
 
 
 
 
- Quinta Reação 
➢ 1x Triose Fosforilada (1x di-
hidroxiacetona fosfato) → Isomerização 
(isomerase) → 1x Triose Fosforilada 
(1x gliceraldeído-3-fosfato) 
 
 
- OBS1: a enzima hexoquinase promove a 
primeira fosforilação das hexoses, mas ela possui 
centros conformacionais diferentes 
➢ Inibidor alostérico (glicose-6-
fosfato): em ALTAS concentrações altera 
a enzima hexoquinase, fazendo ela não 
reconhecer mais o substrato e impedindo 
a reação de acontecer. Nesse caso, 
dizemos que a hexoquinase está inibida 
➢ Resumindo: a fosforilação da glicose só 
pode ocorrer quando houver BAIXA 
concentração de glicose-6-fosfato. Nesse 
caso, dizemos que a hexoquinase está 
ativada 
 
- OBS2: a enzima fosfofrutoquinase promove a 
segunda fosforilação das hexoses e possui alguns 
efetores alostéricos para o seu funcionamento 
➢ Efetores positivos (ativadores) 
o ADP (em altas quantidades) 
o AMP (em altas quantidades) 
o Esses ativadores ativam a 
fosfofrutoquinase quando existe 
pouca energia na célula 
➢ Efetores negativos (inibidores) 
o ATP (em excesso) 
o NADH (em excesso) 
o Ácidos graxos de cadeia longa (em 
excesso) 
o Esses inibidores inibem a 
fosfofrutoquinase quando já existe 
muita energia na célula 
 
➢ Resumindo: o ideal para o 
funcionamento da célula é ter altas 
concentrações dos ativadores (ADP e 
AMP) e baixas concentrações dos 
inibidores (ATP, NADH, AG de cadeia 
longa) 
- OBS3: o gliceraldeído-3-fosfato é uma aldose e o 
di-hidroxiacetona fosfato é uma cetose 
 
• Glicólise - Segunda Fase: 
- É a fase de produção de ATP 
- Consumo de fosfatos inorgânicos 
- Produção de 2 ATP e 1 NADH por molécula de 
gliceraldeído-3-fosfato 
- Produção de 4 ATP e 2 NADH ao total 
 
 
- Ocorre em 5 reações enzimáticas 
 
 
- Sexta Reação 
➢ 2x Trioses Fosforiladas (2x 
gliceraldeído-3-fosfato) + 2x Fosfato 
Inorgânico → Fosforilação oxidativa (uso 
de 1 NAD+) → 2x 1,3-Bifosfoglicerato 
+ 2x NADH 
 
 
- Sétima Reação 
➢ 2x 1,3-Bifosfoglicerato + 2x ADP → 
Transferência do grupo fosfato para o ADP 
(fosfogliceratoquinase) → 2x 3-
Fosfoglicerato + 2x ATP 
 
 
- Oitava Reação 
➢ 2x 3-Fosfoglicerato → Isomerização 
(mutase) → 2x 2-Fosfoglicerato 
 
- Nona Reação 
➢ 2x 2-Fosfoglicerato → Desidratação 
(perde H2O) → 2x Fosfoenolpiruvato 
 
 
 
 
- Décima Reação (irreversível) 
➢ 2x Fosfoenolpiruvato + 2x ADP → 
Transferência do grupo fosfato para o ADP 
(piruvato quinase) → 2x Piruvato + 2x 
ATP 
 
➢ Tautomerização 
 
 
- OBS1: o NADH necessita ser reoxidado a 
NAD+, por meio de 
➢ Oxidação pela CTE 
➢ Transformação do ácido pirúvico em ácido 
láctico 
 
- OBS2: a fosfoglicerato mutase possui alguns 
sítios ativos, os quais são os locais de encaixe para 
a reação acontecer. Nesses sítios, existem resíduos 
de aminoácidos (histidina) que interagem com o 
substrato (3-Fosfoglicerato) 
➢ A histidina captura o H+ do carbono dois 
do 3-Fosfoglicerato, e fornece em troca 
seu grupo fosfato ao carbono dois do 3-
Fosfoglicerato 
➢ Formação provisória do 2,3-Fosfoglicerato 
➢ A histidina captura o grupo fosfato que já 
estava anteriormente no carbono três do 
3-Fosfoglicerato e devolve o H+ 
➢ Resumindo: o 3-Fosfoglicerato se 
transforma temporariamente em 2,3-
Fosfoglicerato, depois 
permanentemente em 2-Fosfoglicerato, 
ou seja, o próprio substrato se transforma 
em produto 
 
• Glicólise - Saldo: 
- Primeira Fase: consumo de 2 ATP 
- Segunda Fase: produção de 4 ATP e 2 NADH 
- Saldo: produção de 2 ATP e 2 NADH 
 
• Os Destinos do Piruvato: 
 
 
 
 
 
 
 
• Destino: Produção de Lactato: 
 
- Condições anaeróbicas 
 
- Processo que acontece no músculo, após 
exercício físico intenso 
➢ Liberação de ácido láctico 
- NADH é oxidado em NAD+ 
- Piruvato é reduzido em Lactato 
 
• Destino: Produção de Etanol: 
 
- Utilização de leveduras 
➢ A descarboxilase é uma enzima presente 
nas leveduras 
- Piruvato é descarboxilado em Acetaldeído 
- NADH é oxidado em NAD+ 
- Acetaldeído é reduzido em Etanol 
 
 
• Destino: Acetil- : 
- Matriz mitocondrial 
➢ Ciclo de Krebs 
- Crista mitocondrial 
➢ CTE 
 
 
- Condições aeróbicas 
 
 
• Correlações Clínicas: 
- Envenenamento por arsênico pentavalente 
➢ Arsenato substitui o fosfato 
➢ Arsenólise 
➢ Qual a explicação bioquímica para 
esta intoxicação? 
 
 
- Intolerância a frutose (aldolase B – fígado) 
➢ Age sobre a F P e F1,2P 
➢ Acúmulo F1P 
➢ Depleção de Pi 
➢ Diminuição da fosforilação da F 
➢ Acúmulo de F 
➢ Comprometer o Pi com a F1P torna 
impossível para as mitocôndrias do fígado 
gerarem ATP por fosforilação oxidativa 
➢ Queda de ATP impossibilita ao fígado a 
execução de suas atividades 
➢ Qual a explicação bioquímica para 
esta intolerância? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- OBS: Frutose, manose e galactose podem entrar 
na via glicolítica após conversão em derivados 
fosforilados