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1 Bioquímica II- Bloco 1 
Glicólise 
 
✔ Principais vias de utilização da glicose: 
 
A glicose ocupa posição central no metabolismo de plantas, animais e muitos 
microrganismos. Ela é relativamente rica em energia potencial e, por isso, é um bom 
combustível. Além disso, é um precursor muito versátil, capaz de suprir uma grande 
variedade de intermediários metabólicos em reações biossitéticas. 
 
 
 
 
 
✔ Fases da Glicólise: 
 
Fase preparatória- ocorre a fosforilação da glicose e sua conversão a gliceraldeído-
3-fosfato. É necessário o consumo de 2 ATPs para aumentar o conteúdo de energia 
livre dos intermediários. 
 
Fase de pagamento- conversão oxidativa do gliceraldeído-3-fosfato em piruvato, 
resultando na fosforilação de 4 ADPs à 4 ATPs e 2 NAD+ em 2 NADH por molécula 
de glicose. 
 
Reação global da glicólise: 
 
Glicose + 2 ATP + 2 NAD+ + 2 Pi + 4 ADP 🡪 2 Piruvatos + 4 ATP + 2 NADH + 2 
ADP + 2 H+ + 2 H2o 
 
Na próxima página pode-se observar um esquema com as 10 etapas da glicólise 
 
 
2 Bioquímica II- Bloco 1 
 
 
 
 
 
Cada etapa da glicólise é detalhada a seguir. 
 
 
 
 
 
3 Bioquímica II- Bloco 1 
Faze preparatória: 
 
Etapa 1: Fosforilação da glicose. 
Ocorre uma fosforilação do carbono C6 da glicose, 
para isso, ocorre a hidrólise de 1 ATP. O 
grupamento fosforil garante que a glicose 
permaneça dentro da célula, visto que ele possui 
carga negativa, o que impede que atravesse a 
membrana celular. 
 
 
*Requer Mg+2: o substrato da enzima não é o ATP, 
mas sim o complexo MgATP 2-. 
*Vale observar que essa é uma reação irreversível! 
 
Etapa 2: Conversão de glicose-6- fosfato a frutose-
6-fosfato. 
Ocorre uma isomerização reversível, visto que a 
frutose é mais simétrica. 
 
 
 
Etapa 3: Fosforilação da frutose-6-fosfato em 
frutose-1,6-bifosfato. 
A enzima PFK-1 catalisa a transferência de um 
grupo fosforil do ATP. 
 
 
 
*Vale observar que essa é uma reação irreversível! 
 
Etapa 4: Clivagem da frutose 1,6- bifosfato. 
Formação de 2 trioses-fosfato diferentes. 
 
 
Etapa 5: Interconversão de trioses-fosfato 
Apenas o gliceraldeído-3P pode ser diretamente 
degradado nas etapas subsequentes. Então, a di-
hidroxicetona é rapidamente convertida a tal 
forma. 
 
 
 
 
Fase de pagamento: Nas próximas etapas tudo 
ocorre dobrado devido a formação de 2 
gliceraldeído-3-fosfato. 
 
Etapa 6: Oxidação do gliceraldeído-3-fosfato. 
 
 
4 Bioquímica II- Bloco 1 
* O NAD+ é essencial para essa etapa. Desse modo, 
se o NADH não for reoxidado continuamente, a 
via glicolítica para. 
Etapa 7: Transferência do grupo fosforil do 1,3- 
bifosfoglicerato ao ADP. 
 
Essa formação de ATP via transferência do grupo 
fosforil de um substrato é chamada de fosforilação 
no nível do substrato. 
Etapa 8: Conversão do 3-fosfoglicerato a 2-
fosfoglicerato. 
 
Deslocamento reversível do grupo fosforil 
dependente de Mg+2. 
Etapa 9: Desidratação do 2-fosfoglicerato a 
fosfoenolpiruvato. 
 
Etapa 10: Transferência de um grupo fosforil do 
fosfoenolpiruvato ao ADP. 
Formação de ATP- fosforilação no nível do 
substrato. A enzima que catalisa essa reação 
requer K+, Mg+2 ou Mn+2. 
 
*Vale observar que essa é uma reação irreversível! 
 
✔ Ganho líquido da glicólise por molécula de 
glicose: 
2 ATP 
2 NADH 
2 piruvatos 
 
✔ Destinos do piruvato: 
 
 
 
 
5 Bioquímica II- Bloco 1 
Em condições de hipóxia (pouco oxigênio), o 
NADH gerado na glicólise não pode ser reoxidado 
pelo O2. Sem a regeneração do NAD+ a oxidação 
do gliceraldeído-3P não ocorreria, então ele 
precisa ser regenerado de outra forma, como na 
redução do piruvato a lactato. 
 
Assim, na fermentação lática, o piruvato é o 
aceptor final de elétrons. 
 
Observe que na glicólise, cada molécula de glicose 
gera 2 gliceraldeídos 3P e sua desidrogenação 
converte 2 moléculas de NAD+ a 2 de NADH. Por 
outro lado, na fermentação lática, a redução de 2 
piruvatos gera 2 NAD+. 
Desse modo, não ocorre variação líquida de 
NAD+ ou NADH. 
 
Obs: Destino do lactato 
O lactato formado pelo músculo esquelético em 
atividade intensa pode ser reciclado; ele é 
transportado para o fígado, onde é convertido em 
glicose durante a recuperação muscular (via 
gliconeogênese). 
 
✔ Fermentação alcoólica: 
 
 
✔ Regulação da glicólise: 
Os pontos de regulação são através das enzimas 
que catalisam reações irreversíveis. 
 
1- Hexocinase 
 
Existem 4 isoenzimas (proteínas diferentes que 
catalisam a mesma reação) presente no músculo e 
no fígado. 
 
Hexocinase II é a isoenzima predominante dos 
miócitos (células musculares). 
Hexocinase IV (glicocinase) é a isoenzima 
predominante no fígado. 
 
A hexocinase II tem alta afinidade pela glicose, 
uma vez que a glicose entra nos miócitos a partir 
do sangue e isso gera uma concentração 
intracelular de glicose suficientemente alta para 
saturar a hexocinase I, então, a enzima 
normalmente age na sua velocidade máxima ou 
próxima dela. 
 
A hexocinase I do músculo e a hexocinase II são 
inibidas alostericamente por seu produto, a 
glicose-6-fosfato. Desse modo, sempre que a 
concentração intracelular de glicose se eleva 
acima do seu nível normal, essas enzimas são 
temporária e reversivelmente inibidas. 
 
As diferentes isoenzimas da hexocinase do fígado 
e do músculo refletem os diferentes papéis desses 
órgãos no metabolismo de carboidratos: 
Músculo → consome glicose, usando-a para a 
produção de energia. 
Fígado → mantém a homeostasia da glicose 
sanguínea produzindo ou consumindo o açúcar, 
dependendo da sua concentração sanguínea. 
 
A hexocinase IV (glicocinase) necessita de uma 
concentração de glicose maior do que a normal no 
sangue para atingir metade da sua saturação- alto 
Km. Isso permite sua regulação direta pelo nível 
de glicose sanguínea. Além disso, ela não é 
inibida pela glicose-6-fosfato. 
 
 
6 Bioquímica II- Bloco 1 
 
 
Com isso, quando a glicose sanguínea é alta, o 
excesso de glicose é transportado para os 
hepatócitos, onde a hexocinase IV a converte a 
glicose-6-fosfato, visto que essa isoenzima não 
satura em baixa concentração de glicose, sua 
atividade continua aumentando à medida que 
essa concentração se eleva. Observe no gráfico 
abaixo a diferença na atividade de 2 hexocinases. 
 
Já sob condições de glicose sanguínea baixa, a 
concentração do açúcar no hepatócito é baixa em 
relação ao Km da hexocinase IV, a glicose gerada 
pela gliconeogênese deixa a célula antes de ficar 
retida pela fosforilação 
 
2- Fosfofrutocinase-1 (PFK-1) 
 
 
 
Esssa enzima complexa tem, além dos seus sítios 
de ligação ao substrato, vários sítios reguladores 
aos quais se ligam os ativadores ou os inibidores 
alostéricos. O ATP não é somente um substrato 
para a PFK-1, mas também um produto final da 
via glicolítica. Assim, uma alta concentração 
celular de ATP indica que a produção está maior 
que o consumo, então ele inibe a PFK-1, ligando-
se a um sítio alostérico da enzima e reduzindo 
sua afinidade pelo substrato (frutose-6-fosfato). 
Nesse sentido, um aumento de ADP e AMP 
indicam que o consumo de ATP está maior que a 
produção, então eles atuam alostericamente 
liberando a inibição pelo ATP. 
 
O citrato, intermediário chave na oxidação 
aeróbica do piruvato, dos ácidos graxos e dos 
aminoácidos serve como sinal de que a célula está 
satisfazendo suas necessidades de energia 
metabólica. Com isso, em altas concentrações de 
citrato, o efeito inibidor do ATP é aumentado. 
 
*Frutose-2,6-bifosfato* 
 
Na gliconeogênese, ocorre a reação inversa 
(Frutose- 1,6 BP 🡪 Frutose-6P) e ela é catalisada 
pela enzima FBPase-1. Nesse sentido, quando o 
nível de glicose no sangue diminui, o hormônio 
glucagon sinaliza para o fígado produzir e liberar 
mais glicose- estimula quebra de glicogênio e 
gliconeogênese. Por ouro lado, quando a glicose 
sanguínea está alta,a insulina sinaliza para o 
fígado usar o açúcar como combustível e 
percursor na síntese e armazenamento de 
glicogênio e triacilglicerol. 
 
 
Tal sinalização é feita da seguinte forma: o 
glucagon estimula a adenilil-ciclase a sintetizar 
AMPc a partir de ATP. O AMPc ativa a proteína-
cinase (PKA), o qual fosforila a proteína 
bifuncional PFK-2/FBPase-2, o que aumenta a 
atividade FBPase-2 e inibe a PFK-2. A FBPase-2 
catalisa a conversão de frutose 2,6 BP em frutose-
6P. Dessa forma, o glucagon reduz o nível celular 
de Futose-2,6-bifosfato, inibindo a glicólise e 
estimulando a gliconeogênese. 
 
A insulina tem o efeito oposto, estimula a 
atividade de uma fosfoproteína fosfatase que 
catalisa a remoção do grupo fosforil da proteína 
bifuncional, ativando a PFK-2, aumentando o 
nível de frutose-2,6-bifosfato, estimulando a 
glicólise e inibindo a gliconeogênese. Todo esse 
processo está esquematizado abaixo: 
 
 
 
 
 
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3- Piruvato cinase 
 
Altas concentrações de ATP, acetil-CoA e ácidos 
graxos de cadeia longa (sinais de suprimento 
abundante de energia) inibem alostericamente 
todas as isoenzimas da piruvato-cinase. 
A isoenzima do fígado (forma L), mas não a do 
músculo (forma M), está sujeita à regulação 
adicional por fosforilação. 
 
Quando a redução da glicose sanguínea causa a 
liberação de glucagon, a proteína-cinase 
dependente de cAMP fosforila a isoenzima L, 
inativando-a. Isso causa uma redução no uso da 
glicose como combustível no fígado, poupando-a 
para exportá-la para o cérebro e outros órgãos. 
No músculo, o efeito do aumento da [cAMP] é 
bem diferente. Em resposta à adrenalina, o cAMP 
ativa a degradação do glicogênio e a glicólise e 
fornece o combustível necessário para a resposta 
de luta ou fuga. 
 
 
Exercícios de fixação 
 
 
1- O que ocorre em cada fase da glicólise? 
 
2- Qual é o valor bruto e líquido de ATP na glicólise? O que justifica tal diferença? Apresente a 
reação global da glicólise. 
 
3- Compare a localização de GLUT4 com a de GLUT2 e GLUT3, e explique por que essas 
localizações são importantes na resposta do músculo, do tecido adiposo, do cérebro e do 
fígado à insulina. 
 
4- Durante atividade intensa, a demanda por ATP no tecido muscular aumenta muito. Nos 
músculos das pernas do coelho ou no músculo das asas do peru, o ATP é produzido quase 
exclusivamente por fermentação láctica. O ATP é formado na fase de pagamento da glicólise 
 
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por meio de duas reações, promovidas pela fosfoglicerato-cinase e pela piruvato-cinase. 
Suponha que o músculo esquelético seja desprovido da lactato-desidrogenase. Poderia ele 
desenvolver atividade física vigorosa, ou seja, gerar ATP em alta taxa pela glicólise? 
Explique 
 
5- A transformação de glicose a lactato nos miócitos libera apenas em torno de 7% da energia 
livre liberada quando a glicose é completamente oxidada a CO2 e H2O. Isso significa que a 
glicólise anaeróbica no músculo é um desperdício de glicose? Explique. 
 
6- As concentrações de lactato no plasma sanguíneo antes, durante e depois de uma corrida de 
400 m estão mostradas no gráfico. 
 
 
 
(a) O que causa o rápido aumento na 
concentração de lactato? 
 
(b) O que causa o declínio da concentração de 
lactato após o término da corrida? Por que o 
declínio ocorre mais lentamente do que o 
aumento? 
 
(c) Por que a concentração de lactato não é zero 
durante o estado de repouso? 
 
 
 
 
7- As etapas reguladas da glicólise na célula intacta podem ser identificadas pelo estudo do 
catabolismo da glicose nos tecidos ou nos órgãos inteiros. Por exemplo, o consumo de 
glicose pelo musculo cardíaco pode ser medido pela circulação artificial de sangue através 
de um coração intacto isolado e pela medida da concentração da glicose antes e depois de o 
sangue passar pelo coração. Se o sangue circulante e desoxigenado, o músculo cardíaco 
consome glicose em uma velocidade constante. Quando se adiciona oxigênio ao sangue, a 
velocidade do consumo de glicose diminui drasticamente, sendo então mantida na 
velocidade mais baixa. Explique. 
 
8- O efeito do ATP sobre a enzima alostérica PFK-1 está mostrado abaixo. Para certa 
concentração de frutose-6-fosfato, a atividade da PFK-1 aumenta com o aumento da 
concentração de ATP, até um ponto além do qual o aumento da concentração do ATP inibe 
a enzima. 
 
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(a) Explique como o ATP pode ser tanto 
substrato como inibidor para a PFK-1. Como a 
enzima e regulada por ATP? 
 
(b) De que forma a glicolise e regulada pelos 
niveis de ATP? 
 
(c) A inibicao da PFK-1 pelo ATP diminui 
quando a concentracao de ADP e alta, 
conforme mostrado na ilustracao. Como essa 
observacao pode ser explicada? 
 
9- A concentração de glicose no plasma sanguíneo é mantida em cerca de 5mM. A 
concentração de glicose livre dentro do miócito é muito mais baixa. Por que a concentração 
na célula é tão baixa? O que acontece com a glicose após entrar na célula? A glicose é 
administrada intravenosamente como fonte de alimento em determinadas situações clínicas. 
Dado que a transformação de glicose em glicose-6-fosfato consome ATP, por que não 
administrar glicose-6-fosfato? 
 
 
Gabarito 
 
1- Na fase preparatória, a energia do ATP é consumida, aumentando a energia livre dos 
intermediários, e as cadeias de carbono de todas as hexoses metabolizadas são convertidas 
em gliceraldeído-3-fosfato. Na fase de pagamento, a energia é conservada pela fosforilação 
acoplada de 4 moléculas de ADP a ATP e com a formação de 2 moléculas do transportador 
de elétrons NADH por molécula de glicose. Nessa etapa, o produto final é o piruvato. 
 
2- Bruto- 4 ATP e líquido- 2 ATP. Isso ocorre porque 2 ATP são consumidos na fase 
preparatória. 
Reação global: Glicose + 2 ATP + 2 NAD+ + 2 Pi + 4 ADP 🡪 2 Piruvatos + 4 ATP + 2 NADH 
+ 2 ADP + 2 H+ + 2 H2o 
 
3- GLUT2 (e GLUT1) é encontrado no fígado e está sempre presente na membrana plasmática 
dos hepatócitos. GLUT3 está sempre presente na membrana plasmática de determinadas 
células do cérebro. GLUT4 é normalmente sequestrado em vesículas nas células musculares 
e do tecido adiposo e se introduz na membrana plasmática somente em resposta à insulina. 
Assim, o fígado e o cérebro podem captar glicose do sangue independentemente do nível de 
insulina, mas o músculo e o tecido adiposo a captam somente quando os níveis de insulina 
se elevam em resposta à glicose sanguínea alta. 
 
4- Não. A lactato-desidrogenase é requerida para a reposição de NAD+ a partir do NADH 
formado durante a oxidação do gliceraldeído-3-fosfato 
 
 
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5- A transformação de glicose em lactato ocorre quando os miócitos estão com baixo oxigênio, 
e isso proporciona um meio de gerar ATP sob condições de deficiência de O2. A glicose não 
é gasta pois o lactato pode ser oxidado a piruvato; esse é oxidado em reações aeróbias 
quando o O2 se torna abundante. Essa flexibilidade metabólica dá ao organismo uma maior 
capacidade de adaptação ao seu ambiente. 
 
6- (a) O aumento rápido da glicólise; o aumento do piruvato e do NADH resulta em aumento 
do lactato. 
(b) O lactato é transformado em glicose via piruvato; esse é o processo mais lento, já que a 
formação do piruvato é limitada pela disponibilidade de NAD+, o equilíbrio da lactato 
desidrogenase é favorável ao lactato, e a conversão do piruvato em glicose necessita de 
energia. 
(c) O equilíbrio da reação da lactato desidrogenase é favorável à formação de lactato. 
 
7- Na ausência de O2, o ATP necessário é produzido pelo metabolismo anaeróbio da glicose 
(fermentação a lactato). Uma vez que a oxidação aeróbia da glicose produz muito mais ATP 
do que a fermentação, é necessário menos glicose para produzir a mesma quantidade de 
ATP. 
 
8- (a) Existem dois sítios de ligação para o ATP: um sítio catalíticoe um sítio de regulação. A ligação do 
ATP ao sítio de regulação inibe a PFK- 1, pela redução da Vmáx ou pelo aumento do Km para o ATP 
no sítio catalítico. 
 (b) O fluxo glicolítico é reduzido quando há abundância de ATP. 
(c) O gráfico indica que o aumento da [ADP] suprime a inibição pelo ATP. Uma vez que a quantidade 
de nucleotídeos de adenina é razoavelmente constante, o consumo de ATP leva a um aumento na 
[ADP]. Os dados mostram que a atividade da PFK-1 pode ser regulada pela proporção [ATP]/[ADP]. 
 
9- O grupo fosfato da glicose-6-fosfato está completamente ionizado em pH 7, dando à 
molécula uma carga total negativa. Uma vez que as membranas são geralmente 
impermeáveis a moléculas eletricamente carregadas, a glicose-6-fosfato não consegue passar 
da corrente sanguínea para as células e, por isso, não entra na via glicolítica e gera ATP.