Metabolismo - Glicogenólise, gliconeogênese e via das pentoses

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O que é a glicogenólise ? 
- O glicogênio é a forma de 
armazenamento de açúcares nos 
animais ➜ é uma molécula ramificada 
➜ é constituída por unidades de 
glicose em ligação glicosídica alfa 1-4 e 
com ramificação onde a ligação é alfa 1-
6 
Existem 2 tipos de glicogênio 
Glicogênio hepático (armazenado no 
fígado), cerca de 10% do peso do 
fígado é glicogênio ➜ realiza a 
manutenção da glicemia entre as 
refeições ➜ pode ser exportado para 
outros órgãos pelo sangue quando 
necessário. 
Glicogênio muscular (armazenado nos 
músculos), cerca de 2 a 3% do peso 
do músculo é glicogênio ➜ não pode 
ser exportado para outros órgãos ➜ é 
usado pela própria fibra muscular como 
fonte de energia emergencial ➜ é 
usado em atividades físicas muito 
intensas, como corrida explosiva de 
100m. 
OBS: A degradação do glicogênio é 
utilizada pelo corpo em até 24h 
Glicogênio hepático 
 
O estoque de glicogênio aumenta após 
uma refeição, pois é produzido 
(glicogênese) ➜ é consumido nos 
intervalos entre as refeições ➜ na 
hora da próxima refeição o estoque de 
glicogênio está baixo, pois estava sendo 
consumido. 
Função do glicogênio 
- Armazenar a glicose em situações de 
abundância para recuperá-la quando 
necessário. 
Motivo da polimerização da glicose 
(glicogênio) 
Se uma célula, por exemplo um 
hepatócito, tivesse uma concentração 
de glicose de O,4 molar (se o 
 
glicogênio não fosse armazenado como 
polímero) em vista do plasma do 
sangue, que possui concentração de 
glicose de 0,5 milimolar ➜ a 
concentração intracelular (dentro dos 
hepatócitos) seria maior que a 
concentração extracelular (plasma do 
sangue) ➜ o plasma do sangue ia 
passar para dentro da célula pelo 
mecanismo de osmose para 
compensar a alta concentração de 
glicose intracelular ➜ causaria a lise da 
célula ➜ por isso a glicose é 
armazenada na forma de polímero para 
evitar essa lise, pois o polímero de 
glicogênio possui 0,01 micromolar ➜ 
assim a concentração do meio 
extracelular é maior que a intracelular, 
não há como causar a lise da célula 
Regulação enzimática 
Homeostase da glicose 
A homeostase da glicose 
(concentração de glicose no plasma) 
depende do equilíbrio entre a captação 
(absorção de glicose no intestino) + 
utilização tecidual da glicose por 
qualquer via + produção endógena 
(gliconeogênese e glicogenólise) 
 
- Glicose, frutose e galactose entram 
para a corrente sangue por meio dos 
processos digestivos do TGI (trato 
gastrointestinal) ➜ vão para as vias de 
produção de energia e o excesso de 
glicose para as vias de armazenamento 
de glicose (glicogênese) ou na forma 
de lipídeo (lipogênese) ➜ a 
concentração de glicose regula a 
produção de glicose a partir de 
compostos não glicídicos 
(gliconeogênese) ➜ a quantidade de 
glicose no sangue (se for baixa) 
também regula a via de glicogenólise 
(degradação do glicogênio armazenado 
e liberação da glicose no sangue) ➜ a 
glicose é retirada da corrente 
sanguínea a partir das vias de glicólise e 
ciclo de Krebs e da glicogênese. 
 
 
 
Fontes de glicose para o sangue 
 
Após a alimentação os níveis de glicose 
aumentam, mas diminuem após os 
tecidos começarem a usar essa glicose 
para produzir energia (até 4 horas 
depois da alimentação) ➜ aumenta 
também a produção de glicogênio 
utilizando essa glicose (até 8 horas 
depois da alimentação) ➜ após 8 horas 
a glicemia no sangue não consegue ser 
mantida pela glicose livre e passa a ser 
mantida pelos níveis de glicogênio ➜ à 
medida que ocorre a degradação do 
glicogênio aumenta a produção de 
glicose por vias não glicídicas 
(gliconeogênese) para manter a 
concentração de glicemia ➜ a 
gliconeogênese ajuda a glicólise a 
manter os níveis de glicemia, à medida 
que os estoques de glicogênio 
diminuem começa a utilização da 
glicose produzida pela gliconeogênese. 
 
Glicogenólise 
Quando ocorre a glicogenólise ? 
- Ocorre nos momentos de jejum ou 
entre as refeições ➜ são os períodos 
que a glicemia diminui e há a 
necessidade de quebrar os estoques 
de glicogênio armazenado. 
Visão geral da glicogenólise 
 
A enzima glicogênio fosforilase 
promove uma reação de fosforólise 
(usa o grupamento Pi para quebrar a 
ligação entre 2 glicoses do glicogênio) 
e forma a glicose-1-fosfato e um 
glicogênio com 1 molécula de glicose a 
menos ➜ a glicose-1-fosfato sofre ação 
da enzima fosfoglicomutase e vira 
glicose-6-fosfato ➜ a glicose-6-fosfato 
sofre ação da glicose-6-fosfatase e 
libera a molécula de glicose (essa 
molécula liberada pode ser transportada 
para o sangue para manter a glicemia) 
 
OBS: A ligações alfa 1-6 são rompidas 
pela enzima desramificadora, já que o 
glicogênio fosforilase só rompe as 
ligações alfa 1-4. 
Correlação clínica 
Doença de Von Gierke ➜ Deficiência 
de glicose-6-fosfatase ➜ é uma 
doença da glicogenólise na forma 
hepática ➜ a glicose-6-fosfatase retira 
o P da glicose e libera a glicose (é a 
última etapa de degradação do 
glicogênio) ➜ ao ser retirado o P a 
glicose consegue atravessar a 
membrana das células via 
transportadores (GLUT) para o sangue, 
se não for retirado o P a glicose fica 
presa dentro das células 
Sintomas 
- Acúmulo de glicogênio anormal ➜ 
pois não haverá a degradação 
completa do glicogênio para glicose 
pela ausência da enzima 
- Hepato e renomegalia 
- Hipoglicemia severa no jejum ➜ já 
que não há quebra de glicogênio para 
aumentar as concentrações de glicose 
no sangue 
- Acidose láctica ➜ devido à 
hipoglicemia 
- Déficit do crescimento ➜ os tecidos 
não têm glicose suficiente para 
promover o crescimento celular 
- Hiperlipidemia ➜ para compensar a 
hipoglicemia 
- Hiperuricemia com artrite gotosa. 
 
Tratamento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Visão detalhada da glicogenólise 
Reação da glicogênio fosforilase 
 
A enzima glicogênio fosforilase vai 
fosforilar o resíduo de glicose da 
extremidade não redutora (aquele que 
o 1º C está comprometido em uma 
ligação glicosídica) ➜ ocorre a quebra 
dessa glicose e o Pi se liga ao 1º C 
dessa glicose e forma a glicose-1-fosfato 
➜ o resto da cadeia permanece a 
mesma ➜ a glicogênio fosforilase 
consegue quebrar várias extremidades 
não redutoras ao mesmo tempo 
(devido ao glicogênio ser uma cadeia 
muito ramificada), possibilitando o 
aumento da glicemia rapidamente 
 
 
 
 
 
Estrutura da glicogênio fosforilase 
 
A enzima glicogênio fosforilase é uma 
enzima homodimérica (formada por 
duas cadeias polipeptídicas ➜ em azul 
e em verde) ➜ possui como coenzima 
o piridoxal fosfato (PLP), que ajuda na 
fosforilação da glicose do glicogênio ➜ 
a glicogênio fosforilase é uma enzima 
regulatória (sofre controle alostérico) 
➜ existe em duas conformações: 
relaxada (ativa) e tensa (inativa). 
Correlação clínica 
Tratamento de diabetes e enzima 
glicogênio fosforilase 
 
 
A glicogênio fosforilase libera glicose a 
partir dos estoques de glicogênio, 
aumentando a glicemia do sangue ➜ 
se a enzima que realiza essa quebra da 
glicose é inibida haverá a estocagem 
de glicogênio mas não a quebra dessa 
glicose no sangue e aumento da 
glicemia ➜ isso só ocorre se houver 
glucagon, pois ele que ativa a enzima 
glicogênio fosforilase ➜ diabetes tipo I 
➜ outros tipos de diabetes a ação 
dessa droga não terá efeito. 
Reação da fosfoglicomutase 
 
A fosfoglicomutase é uma enzima 
fosforilada (possui Pi) e transfere esse 
Pi para a glicose-1-fosfato na posição do 
C 6, virando glicose-1,6-bifosfato ➜ a 
fosfoglicomutase, posteriormente, retira 
o Pi do C 6 e restaura o fosfato doado 
em sua estrutura (da enzima) ➜ o 
fosfato do C 1 é transferido para o C 6, 
virando glicose-6-fosfato. 
Reação da enzima desramificadora 
 
Quando a configuração estrutural se 
encontra em 4 resíduos de glicose da 
ramificação, a enzima glicogênio 
fosforilase não consegue mais atuar ➜ 
quem passaa atuar é a enzima 
desramificadora (quebra as ligações alfa 
1-6) ➜ primeiramente, essa enzima faz 
uma transferase (transfere 3 resíduos 
de glicose da ramificação para a cadeia 
principal ➜ para a ação da glicogênio 
fosforilase) ➜ posteriormente, essa 
enzima realiza uma atividade glicosidase 
(reconhece a ligação glicosídica alfa 1-6, 
quebra a ligação e libera a molécula de 
glicose-1-fosfato) ➜ a cadeia de 
glicogênio passa a ser linear e volta a 
sofrer ação da glicogênio fosforilase. 
 
 
 
Glicose-6-fosfato liberada pela 
glicogênese e passagem para o sangue 
 
A glicose-6-fosfato precisa ser liberada 
no sangue, mas deve sofrer uma 
quebra do Pi para atravessar a 
membrana ➜ a glicose-6-fosfato vai 
até o RE do hepatócito e atravessa 
para dentro do retículo por meio de 
um transportador T1 ➜ o lúmen do RE 
possui o sítio ativo da enzima glicose-6-
fosfatase, a glicose-6-fosfato se liga 
nesse sítio ativo e é transformada em 
glicose livre (desfosforilação), liberando 
o Pi ➜ o Pi atravessa a membrana no 
RE para o citosol por meio do 
transportador T3 e a glicose pelo 
transportador T2 ➜ a glicose 
atravessa a membrana celular e cai no 
sangue pelo transportador de 
membrana GLUT 2 ➜ aumenta a 
glicemia. 
OBS: As células do fígado (hepatócitos) 
possuem a enzima glicose-6-fosfatase, 
por isso o fígado contribui para a 
regulação da glicemia ➜ já o tecido 
muscular não possui essa enzima (que 
desfosforila a glicose-6-fosfato e 
permite a passagem pela membrana), 
impossibilitando a exportação de glicose 
para o sangue e outros tecidos ➜ não 
atua na regulação de glicemia. 
Correlação clínica 
Doenças do glicogênio (glicogenoses) 
➜ são erros metabólicos determinados 
por deficiências enzimáticas que 
refletem na síntese ou degradação do 
glicogênio. 
Existem 3 formas de glicogenoses 
1º) Forma Hepática ➜ quando o 
problema é relacionado ao glicogênio 
hepático 
2º) Forma Miopática ➜ quando o 
problema é relacionado ao glicogênio 
muscular 
3º) Forma generalizada ➜ quando o 
problema é nos 2 (hepático e 
muscular) 
 
 
 
 
Sintomas 
 
Quais são as doenças ? 
 
Mecanismo de regulação 
 
1º) Ocorre por meio de duas enzimas 
➜ glicogênio sintase (glicogênese) e 
glicogênio fosforilase (glicogenólise) 
2º) O AMPcíclico regula essas enzimas 
➜ aumenta quando o glucagon está 
elevado ➜ o AMP inibe a glicogênio 
sintase e estimula a glicogênio 
fosforilase (glicogenólise) 
3º) Aumento da concentração de 
glicose inibe a glicogênio fosforilase 
(glicogenólise) e aumenta a glicogênio 
sintase (glicogênese) ➜ aumenta 
também a concentração de insulina 
(coloca a glicose para dentro da célula 
para virar energia e estimula também a 
glicogênese). 
 
A glicogênio fosforilase existe sob 2 
formas: forma T (tensa/inativa) ou 
forma R (ativa) ➜ os ativadores ou 
inibidores alostéricos (ATP, glicose-6-
fosfato, excesso de glicose no sangue 
e AMP) que definem quando é ativada 
e forma T ou R ➜ quando tiver muito 
ATP, glicose-6-fosfato ou elevadas 
 
concentrações de glicose no sangue = 
ativa forma T (inativa) = não há 
necessidade de quebrar mais glicogênio 
e liberar glicose no sangue ➜ quando 
tiver muito AMP = ativa forma R (ativa). 
= quebra glicogênio para liberar no 
sangue 
Regulação no músculo 
 
- A enzima mais ativa é a glicogênio 
fosforilase a ➜ é produzida quando o 
músculo está em atividade física ➜ 
quando o músculo está em repouso a 
que predomina é a fosforilase b. 
- A epinefrina e o Ca2+ deixam a 
fosforilase a mais ativa ➜ epinefrina 
quando há uma contração rápida do 
músculo, como estados de fuga ou luta 
➜ a epinefrina faz com que a enzima 
fosforilase quinase fosforile a glicogênio 
fosforilase b e torna ela mais ativa 
(glicogênio fosforilase a). 
 
Regulação no fígado 
 
- Baixa glicose ativa a enzima glicogênio 
fosforilase a ➜ a ação do glucagon 
fosforila essa enzima e a torna mais 
ativa ➜ a localização do P na enzima 
glicogênio fosforilase a dos hepatócitos 
é mais interna na cadeia ➜ essa 
estruturação visa “esconder” da enzima 
fosforilase fosfatase (PP1), que retira o P 
quando for estimulada pela insulina ➜ 
mas se o P estiver “escondido” a 
fosforilase fosfatase não age sobre 
essa enzima ➜ existe, então, 2 sítios 
alostéricos da enzima glicogênio 
fosforilase a que se ligam ao elevado 
nível de glicose ➜ isso faz com a 
conformação estrutural dessa enzima 
mude e exponha seus P ➜ a 
fosforilase fosfatase age e quebra os P 
➜ a enzima glicogênio fosforilase a 
 
que antes era muito ativa passa a ser 
menos ativa (glicogênio fosforilase b). 
Ciclo de Cori 
 
Importante para a síntese do glicogênio 
➜ o músculo quando está em intensa 
contração muscular quebra o 
glicogênio por fermentação láctica e 
produz lactato ➜ o lactato cai no 
sangue e vai para o fígado ➜ é usado 
como produto para a via de 
gliconeogênese para a síntese de 
glicose ➜ a glicose produzida cai no 
sangue e, quando em excesso, é 
utilizada no músculo para a síntese de 
glicogênio muscular. 
 
 
 
 
 
 
Regulação hormonal 
 
A forma R (ativa) possui uma forma 
menos ativa (forma b) e mais ativa 
(forma a) dentro da forma ativa (R) ➜ 
a forma b é desfosforilada (não possui 
Pi) e a forma a é fosforilada (possui Pi) 
➜ quanto mais Pi mais ativa é, permite 
a ligação da enzima com mais força ao 
substrato e gera o produto mais rápido 
➜ essa maior fosforilação da forma a 
é feita pelo glucagon ➜ o glucagon se 
liga ao receptor da membrana e 
aumenta a taxa de AMP ➜ o AMP 
ativa uma proteína quinase a, que 
fosforila a fosforilase quinase 
(reconhece a glicogênio fosforilase b e 
fosforila tornando mais ativa = 
glicogênio fosforilase a). 
 
 
 
 
 
Insulina 
 
- A insulina ativa a fosfoproteína 
fosfatase 1 (PP1), que retira os P ➜ 
transforma a fosforilase da forma ativa 
para a forma inativa e inativa a quebra 
do glicogênio. 
- Se for retirado o P da glicogênio 
sintase ocorre o oposto da glicogênio 
fosforilase, ocorre a ativação da 
glicogênio sintase. 
OBS: A insulina retira os P tanto da 
glicogênio sintase quanto da fosforilase 
➜ a fosforilase se torna inativa 
(glicogenólise) e a sintase ativa 
(glicogênese) ao ser retirado o P. 
OBS: O glucagon faz a P (fosforilação) 
da glicogênio sintase e da fosforilase ➜ 
ao fosforilar a sintase ela se torna 
inativa (glicogênese) e ao fosforilar a 
fosforilase ela se torna ativa 
(glicogênólise). 
 
No músculo 
 
A adrenalina e o Ca2+ vão ativar a 
degradação do glicogênio por meio da 
ativação da glicogênio fosforilase e 
inibem a síntese do glicogênio ➜ pois 
há a necessidade de liberar o glicogênio 
necessário para a contração muscular 
como glicose e não de armazenar a 
glicose. 
O que é a glicogênese ? 
- São várias moléculas de glicose que 
se unem e sintetizam o polímero 
glicogênio (reserva de glicose) 
 
Como é formada ?
 
 
A glicose livre sofre ação da enzima 
Hexoquinase (gasta 1 ATP) e é 
fosforilada formando glicose-6-fosfato 
➜ a glicose-6-fosfato (ao seguir a via 
de degradação completa) sofre ação 
da enzima fosfoglicomutase (troca a 
posição da hidroxila do C 6 para o 1º C) 
e origina a glicose-1-fosfato ➜ a 
glicose-1-fosfato sofre ação da enzima 
UDP-açúcar pirofosforilase que retira o 
grupamento fosfato e adiciona um 
nucleotídeo de UDP, formando um 
UDP-glicose (uridina-difosfato glicose) = 
forma ativada a glicose e forma que a 
glicose é transportada para a síntese 
de glicogênio ➜ a enzima glicogênio 
sintase reconhece a forma ativada da 
glicose e acrescenta essa forma ativada 
da glicose em uma molécula de 
glicogênio pré-formada ➜ várias 
moléculas de UDP-glicose são 
acrescentadas nessa molécula pré 
formada visando aumentar a cadeia de 
glicogênio. 
OBS: A enzima glicogênio sintase só 
acrescenta as moléculas de UDP-glicose 
na configuração alfa-1-4Reação da glicogênio sintase 
 
A enzima glicogênio sintase recolhe a 
glicose que vem carreada pela UDP e 
retira o UDP ➜ acrescenta a glicose 
que foi retirada a UDP a uma 
extremidade da molécula de glicogênio 
➜ alonga a cadeia da molécula de 
glicogênio na configuração alfa 1-4 ➜ a 
adição de glicose na configuração alfa 1-
6 a glicogênio sintase não consegue 
fazer, quem realiza é a enzima de 
ramificação do glicogênio ➜ quebra 
uma parte da cadeia de glicogênio e 
realoca para a configuração alfa 1-6 
(leva a cadeia quebrada para uma 
posição mais interna do glicogênio ➜ 
promove a ramificação e ligação 
glicosídica na posição alfa 1-6) 
 
 
Formação da molécula pré-formada de 
glicogênio 
 
 
A enzima glicogenina possui uma 
tirosina na posição 194 que é 
fundamental na atividade catalítica ➜ a 
tirosina da glicogenina atrai 
eletrostaticamente a glicose carreada 
pelo UDP ➜ parte a ligação da glicose 
com o UDP e liga a glicose a 
glicogenina via tirosina 194, liberando 
UDP ➜ a molécula de glicose ligada a 
glicogenina atrai uma 2º molécula de 
glicose, que se liga a molécula de 
glicose ligada a glicogenina e libera o 
UDP ➜ esse processo se repete mais 
6 vezes, totalizando 8 moléculas de 
glicose ligadas ➜ essas 8 moléculas 
ligadas são o primer para iniciar a 
molécula do glicogênio. 
 
A glicogenina contendo a tirosina se liga 
à primeira glicose ➜ se liga à segunda 
glicose (com a participação do 
glicogênio sintase ➜ o glicogênio 
sintase só começa a sintetizar o 
glicogênio a parte de 8 glicoses 
conectadas, mas ela já interage com a 
glicogenina) e vai se ligando até dar 8 
glicoses ➜ quando o glicogênio já 
possui 8 resíduos de glicose a 
glicogenina se dissocia e o glicogênio 
sintase continua a inserção de glicose 
 
na cadeia na configuração alfa 1-4 ➜ a 
enzima ramificadora, quando a 
glicogênio sintase forma de 6 a 7 
resíduos de glicose, quebra a cadeia e 
acrescenta as ramificações alfa 1-6. 
Metabolismo do glicogênio 
 
É um equilíbrio entre a síntese do 
glicogênio e a degradação ➜ na 
ausência de glicose há a quebra do 
glicogênio ➜ no excesso de glicose há 
a síntese do glicogênio ➜ esse 
processo é regulado pela ação 
hormonal da insulina e do glucagon. 
Balanço energético do metabolismo do 
glicogênio 
 
O ATP consumido foi na reação de 
quebra do pirofosfato (PPi) ➜ reação 3 
Gliconeogênese/neoglicogênese 
➜ É a síntese de glicose a partir de 
compostos não glicídicos após acabar 
todo o estoque de glicogênio do corpo 
➜ É uma via anabólica (síntese) que 
ocorre no fígado e córtex renal (o 
córtex supre a necessidade de glicose 
quando está baixa em níveis críticos) 
➜ é responsável pela síntese de 
glicose a partir de fontes que não são 
carboidratos: aa, lactato e glicerol. 
Vias de utilização da glicose 
 
 
Fontes de energia utilizada pelos 
tecidos do corpo 
 
As He, medula renal, retina e mucosa 
intestinal só utilizam a glicose como 
fonte de energia ➜ importância de 
uma via exclusiva para sintetizar glicose 
➜ via da gliconeogênese 
Cérebro ➜ consome cerca de 120g de 
glicose por dia ➜ mais da metade do 
glicogênio nos músculos e fígado. 
Fontes de glicose 
 
 
Quando é necessária ? 
➜ Quando não houver glicose 
suficiente para suprir os tecidos (baixa 
quantidade de glicose) ➜ entre as 
refeições, jejum prolongado, exercício 
vigoroso. 
Onde ocorre a gliconeogênese ? 
➜ No fígado, córtex renal e intestino 
delgado (secundariamente) 
➜ Dentro da célula desses órgãos 
ocorre no citosol 
Glicólise x Gliconeogênese 
São reações reversíveis ➜ uma 
quebra a glicose (glicólise) e a outra 
produz glicose (gliconeogênese) ➜ 
ambas compartilham de muitas enzimas 
em comum em suas vias metabólicas 
➜ por isso a importância de ambas 
ocorrem no citosol. 
 
 
OBS: As de vermelho são reações da 
glicólise e as de azul da gliconeogênese. 
- Reações irreversíveis na 
gliconeogênese ➜ Glicose-6-fosfato 
virando glicose por ação da enzima 
glicose-6-fosfatase ➜ frutose-1,6-
bifosfato virando frutose-6-fosfato por 
ação da enzima frutose-1,6-bifosfatase 
➜ piruvato vira fosfoenolpiruvato por 
ação de duas enzimas: piruvato 
carboxilase (convete ATP em ADP + 
P) formando o oxalacetato e PEP 
carboxiquinase/fosfoenolpiruvato 
carboxiquinase (converte GTP em GDP 
+ P) e transforma o oxalacetato em 
fosfoenolpiruvato. 
OBS: Essas enzimas acima da 
gliconeogênese são as enzimas 
regulatórias dessa via. 
- Reações irreversíveis na glicólise são 
as mesmas, mas realizam caminho 
contrário. 
OBS geral: A gliconeogênese ocorre 
para formar/sintetizar uma glicose para 
que posteriormente ocorra o processo 
de glicólise. 
Visão esquemática da gliconeogênese 
 
As reações de gliconeogênese são o 
contrário das reações glicolíticas ➜ as 
reações irreversíveis de glicólise (de 
vermelho da tabela) liberam grande 
quantidade de energia ➜ a nível 
celular, a célula não consegue captar 
essa elevada quantidade de energia, na 
gliconeogênese, para sintetizar o que 
foi quebrado na glicólise ➜ a célula 
opta por vias alternativas para realizar 
esse processo. 
 
 
 
 
 
 
Caminhos alternativos da 
gliconeogênese (reações regulatórias) 
 
O piruvato produzido da via glicolítica 
entra na mitocôndria ➜ pode sofrer 
acetilação e entrar no ciclo de Krebs 
ou ir para a via da gliconeogênese ➜ 
na gliconeogênese o piruvato é 
carboxilado (ganha um CO2) e vira 
oxalacetato (Bicarbonato + piruvato = 
oxalacetato ➜ ocorre por meio da 
enzima piruvato carboxilase, gasta 1 
ATP que vira ADP + P e a vitamina 
biotina é fundamental para que essa 
conversão ocorra) ➜ o oxalacetato sai 
da mitocôndria e sofre uma 
descarboxilação (perda de CO2) a 
fosfoenolpiruvato, a enzima que realiza 
esse processo é a forsfoenolpiruvato 
carboxiquinase 
 
A biotina captura o grupamento do 
bicarbonato e doa esse grupamento 
para o piruvato ➜ sem a biotina essa 
transferência de grupamento não 
acontece ➜ a enzima não consegue 
fazer essa captura, a biotina que 
consegue. 
 
1º via: piruvato ➜ piruvato entra na 
mitoc ➜ piruvato é carboxilado pela 
piruvato carboxilase e origina o 
oxalacetato ➜ o oxalacetato não 
consegue sair da mitocôndria e é 
 
reduzido a malato pelo NADH que vira 
NAD ➜ o malato possui um 
transportador da membrana 
mitocondrial e consegue atravessar a 
membrana até o citosol ➜ no citosol o 
malato é oxidado novamente a 
oxalacetato (NAD vira NADH) ➜ o 
oxalacetato é descarboxilado (perde 
CO2) pela enzima fosfoenol piruvato 
carboxiquinase e vira fosfoenol piruvato 
(PEP). 
2º via: lactato ➜ o lactato produz um 
NADH no citosol e por ação da enzima 
lactato desidrogenase vira piruvato ➜ 
piruvato entra na mitocôndria ➜ 
piruvato é carboxilado pela piruvato 
carboxilase e origina o oxalacetato ➜ o 
oxalacetato, ainda dentro da 
mitocôndria, sofre descarboxilação por 
ação da fosfoenol carboxiquinase 
mitocondrial e vira fosfoenol piruvato 
(PEP) ➜ a PEP possui um 
transportador de membrana 
mitocondrial, que leva a PEP até o 
citosol 
OBS geral: de piruvato para PEP foram 
gastos 2 moléculas de alta energia (um 
ATP e um GTP) ➜ como são 
utilizadas 2 moléculas de piruvato para 
formar 1 molécula de glicose são gastos 
no total 2 ATPs e 2 GTPs. 
 
Rotas alternativas do oxalacetato 
Pode virar malato ou se transformar 
em aspartato. 
 
Aspartato ➜ o oxalacetato vira 
aspartato por meio de uma reação de 
transaminação ➜ o aspartato possui 
seu transportador de membrana, que 
depende do alfa cetoglutarato ➜ vai da 
mitocôndria para o citosol ➜ no citosol 
volta a ser oxalacetato. 
 
OBS: Malato ou aspartato produzem 
oxalacetato no citosol. 
Oxalacetato virando PEP 
 
Ocorre em 2 etapas: 
1º) Descarboxilação ➜ o oxalacetato 
origina um intermediário. 
2º) fosforilação ➜ o intermediário 
necessita de ATP ou GTP para virar 
PEP.2º reação: frutose-1,6-bifosfato vira 
frutose-6-fosfato 
 
- Na glicólise a frutose-6-fosfato é 
fosforilada pela enzima 
fosfofrutoquinase e vira frutose-1,6-
bifosfato ➜ há o gasto de 1 ATP nesse 
processo. 
- Na gliconeogênese o ATP não pode 
ser restaurado ➜ ocorre a quebra da 
frutose-1,6-bifosfato no C 1º ➜ libera o 
fosfato do C 1º e vira frutose-6-
fosfato + Pi 
3º reação (última reação) da 
gliconeogênese 
 
- Na glicólise a glicose por ação da 
hexoquinase vira glicose-6-fosfato ➜ 
gasta 1 ATP nesse processo. 
- Na gliconeogênese a enzima glicose-
6-fosfatase quebra a glicose-6-fosfato e 
libera a glicose + Pi ➜ essa reação 
acontece no RE (retículo 
endoplasmático) ➜ a glicose-6-fosfato 
atravessa a membrana do RE pelo 
transportador T1 ➜ a enzima glicose-6-
fosfatase quebra a glicose-6-fosfato em 
glicose + Pi ➜ a glicose e o Pi livre 
passam pelos seus transportadores 
específicos e vão para fora do RE 
 
 
OBS: A glicose no citosol do hepatócito 
é liberado no sangue via GLUT 2 
Regulação dessa via 
 
- Regulação alostérica ➜ aumento de 
produtos inibe as enzimas. 
Regulação hormonal 
 
Um tempo após a ingestão de uma 
refeição a glicose começa a diminuir 
➜ a insulina começa a reduzir (já que 
não há concentrações de glicose no 
sangue para a insulina colocar para 
dentro da célula) (a insulina inibe a 
gliconeogênese) ➜ e o glucagon 
começa a aumentar (estimula a 
gliconeogênese). 
- Ao ativar uma via (glicólise ou 
gliconeogênese) consequentemente 
inibe a outra, já que ambas 
compartilham de muitas enzimas e são 
processos invertidos ➜ a glicólise 
ocorre em estado de absorção de 
glicose (após uma refeição) ➜ a 
gliconeogênese em estado de jejum 
(poucos níveis de glicose no sangue). 
OBS geral: 
 
- Hipoglicemia ➜ atua o glucagon ➜ 
objetiva aumentar as concentrações de 
glicose no sangue ➜ estimula a 
glicogenólise (quebra do glicogênio em 
 
glicose) e a gliconeogênese (produção 
de glicose a parte de compostos não 
glicídicos). 
- Hiperglicemia ➜ atua a insulina ➜ 
objetiva diminuir as concentrações de 
glicose no sangue ➜ estimula a 
glicólise (conversão do excesso de 
glicose em energia) e a glicogênese 
(acúmulo de glicose armazenada). 
Regulação enzimática 
 
 
- A enzima piruvato carboxilase (que 
converte o piruvato em oxalacetato) é 
estimulada pela Acetil CoA ➜ se os 
níveis energéticos estiverem altos a via 
glicolítica é inibida e há um estímulo da 
gliconeogênese (da produção de 
oxalacetato) ➜ os níveis de ADP 
indicam o contrário, indicam pouca 
energia ➜ estímulo da via glicolítica ➜ 
inibição da gliconeogênese 
- O ADP também inibe a 
fosfoenolpiruvato carboxilase (enzima 
que converte oxalacetato em 
fosfoenolpiruvato) 
- A enzima frutose-1,6-bifosfatase 
(converte frutose-1,6-bifosfato em 
frutose-6-fosfato) é inibida por AMP 
(que indica que os níveis energéticos 
da célula estão baixos) ➜ inibe a 
gliconeogênese ➜ e é inibida também 
por um subproduto da glicólise, a 
frutose-2,6-bifosfato ➜ inibe a 
gliconeogênese. 
 
Quando a glicemia está baixa é 
produzido o hormônio glucagon (que 
joga glicose no sangue) ➜ o glucagon 
se liga aos receptores da célula 
hepática e estimula a produção de 
 
AMP ➜ o AMP ativa a proteína Kinase 
A (que fosforila os substratos) ➜ um 
dos substratos é a enzima bifuncional 
(composta por fosfofrutoquinase 2 e 
frutosebifosfatase 2) ➜ essa enzima 
bifuncional é a que converte frutose-6-
fosfato em frutose-2,6-bifosfato ou o 
contrário ➜ quando essa enzima está 
completamente desfosforilada a 
fosfofrutoquinase é ativa e a 
frutosebifosfatase é inativada ➜ 
quando a proteína Kinase A fosforila a 
enzima ocorre a ativação da 
frutosebifosfatase e a inativação da 
fosfofrutoquinase ➜ se houver 
fosforilação dessa enzima bifuncional os 
níveis de frutose-2,6-bifosfato são 
reduzidos (a frutosebifosfatase 2 
desfosforila a frutose-2,6-bifosfato) ➜ a 
frutose-2,6-bifosfato é um inibidor da 
gliconeogênese (da enzima 
frutosebifosfatase 1, enzima que 
desfosforila a frutose-1,6-bifosfato em 
frutose-6-fosfato) ➜ se há uma 
redução do composto que inibe a 
gliconeogênese haverá um estímulo da 
via de gliconeogênese. 
 
 
 
Balanço energético da gliconeogênese 
 
OBS: Toda essa reação é multiplicada 
por 2, já que a reação do piruvato 
forma 2 piruvatos e, portanto, esse 
processo acontece 2x 
Reações já multiplicadas por 2 
1º reação ➜ são gastos 2 piruvatos, 2 
bicarbonatos e 2 ATPs ➜ produz 2 
oxalacetatos, 2 ADPs e 2 Pi 
2º reação ➜ são gastos 2 GTPs ➜ 
são produzidos 2 CO2 + 2 GDPs 
3º reação ➜ são gastos 2 moléculas 
de água 
5º reação ➜ são gastos 2 ATPs ➜ 
são produzidos 2 GDPs 
6º reação ➜ são gastos 2 NADH ➜ 
são produzidos 2 NAD + Pi 
 
 
A gliconeogênese é uma reação 
irreversível ➜ delta G = -16 kj/mol 
A glicose também é uma reação 
irreversível ➜ delta G = -63 kj/mol 
Importância da gliconeogênese para o 
exercício físico 
A gliconeogênese é importante para o 
exercício físico ➜ fornece a glicose 
adicional para a contração muscular e 
também para a contração do coração 
➜ participam do processo de 
contração muscular o ciclo de Cori e o 
ciclo da glicose-Alanina. 
 
Ciclo de Cori ➜ No músculo em 
atividade física o glicogênio é quebrado 
em glicose para a contração muscular 
➜ mas pela intensidade do exercício 
pode ocorrer uma oxigenação 
insuficiente do tecido muscular ➜ o 
piruvato então faz a fermentação e 
produz o lactato (via anaeróbica e 
produção de energia) ➜ o lactato será 
transportado até o fígado ➜ no fígado 
é convertido novamente em piruvato 
➜ o piruvato entra na via de 
gliconeogênese ➜ a gliconeogênese 
produz a glicose ➜ sai do fígado e é 
transportada para o músculo para ser 
utilizada como fonte de energia. 
Ciclo da glicose-alanina ➜ No músculo 
em jejum os aa serão utilizados como 
fonte de energia ➜ produzem a 
alanina ➜ é transportada até o fígado 
➜ sofre a desaminação (perde o 
grupamento amina) e se transforma 
em piruvato ➜ o piruvato entra no 
ciclo de Cori ➜ a amina retirada da 
alanina entra no ciclo da Ureia 
Correlação clínica 
Deficiência de glicose-6-fosfato 
desidrogenase (variante mediterrânica) 
➜ corresponde a substituição de uma 
citosina por uma timina no nucleotídeo 
563 ➜ produz anemia hemolítica 
Via das pentoses/desvio das 
pentoses/desvio das hexoses 
monofosfato/via do fosfogluconato 
Onde ocorre ? ➜ ocorre no citosol 
celular por ser um desvio da via 
glicolítica 
 
 
A glicose entra na célula e é fosforilada 
(fica presa dentro da cél) = glicose-6-
fosfato ➜ a glicose-6-fosfato pode 
seguir a via glicolítica para gerar 
energia ➜ pode ser amazenada na 
forma de glicogênio ➜ pode ir para a 
via das pentoses. 
Via das pentoses ➜ a glicose-6-fosfato 
é usada para produzir 6-fosfogluconato 
➜ o 6-fosfogluconato é utilizado para 
produzir ribose-5-fosfato 
O desvio das pentoses é um caminho 
alternativo para alguns metabólitos da 
via glicolítica ➜ esses metabólitos 
entram nessa via e produzem 
subprodutos que retornam à via 
glicolítica ➜ o desvio para a via das 
pentoses ocorre por alguma 
necessidade da célula 
 
 
 
Visão esquemática da via das pentoses 
 
A glicose é fosforilada em glicose-6-
fosfato pela enzima Hexoquinase ➜ é 
desviada para a via das pentoses ➜ 
nessa via produz compostos e 
subprodutos ➜ frutose-6-fosfato e 
gliceraldeído-3-fosfato ➜ esses 
subprodutos retornarão à via glicolítica 
 
Função da via das pentoses 
A via das pentoses objetiva produzir o 
NADPH e a ribose-5-fosfato ➜ são 
produzidos como subprodutos frutose-
6-fosfato e gliceraldeído-3-fosfato que 
retornam para a glicólise 
 
- NADPH ➜ é o poder redutor da 
célula ➜ transporta hidrogênio ➜ 
tecidos de grande atividade de síntese 
de ácidos graxos e esteroides precisam 
de muito NADPH ➜ glândula mamária, 
tecido adiposo,córtex da adrenal e 
fígado ➜ o NADPH é utilizado também 
para a biossíntese de 
neurotransmissores, nucleotídeos e 
para a detoxificação. 
- Ribose-5-fosfato (R5P) ➜ é um 
carboidrato necessário para a síntese 
de ácidos nucleicos (ribose e 
desoxirribose). 
Tecidos que utilizam bastante a via das 
pentoses 
- Glândula adrenal ➜ síntese de 
esteróides 
- Fígado ➜ síntese de ácidos graxos e 
síntese de colesterol 
- Testículos ➜ síntese de esteróides 
- Tecido adiposo ➜ síntese de ácidos 
graxos 
- Ovário ➜ síntese de esteróides 
- Glândula mamária ➜ síntese de 
ácidos graxos 
- Células sanguíneas vermelhas ➜ 
manutenção da glutationa reduzida. 
Fases da via das pentoses 
 
 
Fase oxidativa ➜ a glicose é utilizada 
para produzir NADPH e ribose-5-
fosfato ➜ são utilizadas as enzimas 
glicose-6-fosfato desidrogenase, 
lactonase e 6-fosfogliconato 
desidrogenase 
Fase não oxidativa ➜ produz frutose-
6-fosfato e gliceraldeído-3-fosfato ➜ 
são utilizadas as enzimas transcetolase I 
e II e transaldolase 
 
 
 
 
Visão detalhada da via das pentoses 
Fase oxidativa 
 
A partir da glicose-6-fosfato é 
sintetizado glicose-5-fosfato ➜ nesse 
processo ocorre uma oxidação 
descarboxilativa por meio da enzima 6-
fosfogluconato desidrogenase ➜ há a 
síntese de NADPH em 2 momentos da 
fase oxidativa ➜ na ação da enzima 
glicose-6-fosfato desidrogenase e na 6-
fosfofluconato desidrogenase. 
OBS: Se houver uma deficiência da 
enzima glicose-6-fosfato desidrogenase 
todo o restante da fase é 
comprometida ➜ pois há uma 
dependência dos produtos da reação 
para servirem como substrato da 
reação seguinte 
 
 
 
 
 
Fase não oxidativa 
 
Ocorre a regeneração da frutose-6-
fosfato e do gliceraldeído-3-fosfato a 
partir da ribose-5-fosfato. 
A ribose-5-fosfato oriunda da fase 
oxidativa é usada para gerar a xilulose-
5-fosfato (ambas trocam carbonos 
entre si) ➜ a xilulose-5-fosfato doa 2 C 
para a ribose-5-fosfato ➜ a R5P passa 
a ser sedoheptulose-7-fosfato e a X5P 
passa a ser Gliceraldeído-3-fosfato 
(quem realiza esse processo é a 
enzima transcetolase) ➜ 
posteriormente, a enzima transaldolase 
atua e faz novamente uma troca de C 
➜ a S7P doa 1 C para o G3P ➜ a S7P 
vira frutose-6-fosfato e a G3P vira 
eritrose-4-fosfato ➜ a F6P entra na 
via glicolítica e a E4P origina o G3P ➜ 
a F6P origina X5P. 
 
OBS: F6P e G3P retornam para a 
glicólise a partir da R5P por meio de 
trocar de grupamentos carbônicos. 
 
Regulação da via das pentoses 
 
É regulada pela enzima glicose-6-
fosfato desidrogenase, que é a primeira 
enzima da via das pentoses (pode 
comprometer todo o processo da via) 
➜ o excesso de NADPH regula 
inibindo essa enzima ➜ quando essa 
via está muito ativa muito NADPH é 
produzido e o próprio excesso de 
NADPH inibe a enzima que G6P 
desidrogenase (que regula a via). 
Situações que são requeridas a ribose-
5-fosfato e o NADPH 
1º situação 
 
Células da pele, por exemplo, que 
estão em constante atividade mitótica 
requerem mais R5P do que NADPH ➜ 
a R5P será destinada à produção de 
nucleotídeos para replicar o seu DNA 
para a divisão celular ➜ nesse caso 
ocorre uma reversão da fase não 
oxidativa (as reações de R5P sendo 
reciclada para originar F6P e G3P são 
reversíveis) ➜ essa reversão objetiva 
reciclar a R5P 
2º situação 
 
 
Nessa situação de equilíbrio somente a 
fase oxidativa da via das pentoses 
ocorre 
3º situação 
 
Quando a necessidade de NADPH é 
maior do que a de R5P ➜ ocorre na 
síntese de ácidos graxos pelos 
adipócitos ➜ necessita de muito poder 
redutor para sintetizar ácidos graxos 
➜ ocorre a fase oxidativa (produz 
NADPH e R5P) ➜ a R5P é usada para 
restaurar a via glicolítica (produção de 
F6P e G3P) ➜ esses compostos 
seguem a via de gliconeogênese para 
gerar mais G6P ➜ a G6P entra 
novamente na via das pentoses e 
produz mais NADPH (que é o objetivo 
dessa situação). 
 
 
 
4º situação 
 
A G6P segue a fase oxidativa e produz 
NADPH e R5P ➜ a R5P continua a via 
das pentoses e forma a F6P e o G3P 
➜ esses compostos vão para a via 
glicolítica e são utilizados para produzir 
ATP. 
Relação da glutationa com o NADPH 
- A glutationa é um tripeptídeo 
composto de glutamato, cisteína e 
glicina (reações que gastam ATP 
juntam esses 3 aa e formam esse 
tripeptídeo) 
 
 
É uma glutationa reduzida ➜ o 
grupamento sulfeto da cisteína possui 
hidrogênio (por isso é reduzida) 
A glutationa é oxidada quando 2 
glutationas formam uma ponte de 
sulfeto uma com a outra (perdem o 
hidrogênio cada uma para formar a 
ponte de sulfeto) 
 
O NADPH transforma a glutationa 
oxidada em glutationa reduzida ➜ o 
NADPH traz os hidrogênios e doa para 
os enxofres. 
Papel da glutationa e do NADPH para a 
proteção das células contra espécies 
reativas de oxigênio 
 
O oxigênio normal pode originar um 
radical superóxido (por excesso de 
elétrons) ➜ que dá origem a um 
peróxido de hidrogênio ➜ que pode 
ser degradado até originar uma 
hidroxila (OH-) ➜ essas espécies 
reativas podem causar danos à lipídeos, 
proteínas e ao DNA = pode degradar o 
material genético das células, a 
membrana plasmática e fazer com que 
a célula perca a sua função ➜ para 
que isso não ocorra a glutationa se liga 
a enzima glutationa peroxidase ➜ essa 
enzima faz a redução do peróxido de 
H a água (impede que esse peróxido 
de H se transforme em hidroxila) ➜ 
nesse processo a glutationa se oxida 
➜ a enzima glutationa redutase atua e 
reduz novamente a glutationa utilizando 
 
de NADPH ➜ o NADPH vira NADP, 
esse NADP é restaurado em NADPH 
pela enzima glicose-6-fosfato 
desidrogenase. 
Correlação clínica 
glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PD) 
A G6PD é a enzima chave da via das 
pentoses ➜ o principal objetivo da 
enzima é produzir NADPH ➜ o NADPH 
é usado em inúmeras vias 
 
A reação da G6PD é irreversível ➜ é 
uma etapa de controle da via das 
pentoses 
 
 
O que define se a G6P vai seguir a via 
glicolítica ou das pentoses é a 
necessidade da célula ➜ se for ATP 
será a glicólise ➜ se for NADPH ou 
R5P será via das pentoses. 
Deficiência de G6PD 
É um distúrbio genético ➜ causa a 
deficiência de NADPH ➜ a deficiência 
de NADPH causa uma deficiência no 
controle das lesões oxidativas causadas 
pelas espécies reativas de oxigênio ➜ 
afeta muito as He (onde há uma 
grande produção de espécies reativas 
de oxigênio), podendo causar anemia 
hemolítica ➜ essa condição de anemia 
ocorre se o doente entrar em contato 
com substâncias indutoras de stress 
oxidativo (a deficiência de NADPH por si 
só não causa a anemia, mas um fator 
indutor de stress oxidativo, como uma 
doença bacteriana, por exemplo, 
aumenta a quantidade de espécies 
reativas de oxigênio que não serão 
convertidas a água, pela deficiência de 
NADPH). 
 
 
 
OBS: A gluationa ajuda na manutenção 
da Hb no estado ferroso ➜ sem a 
glutationa (causada pela deficiência do 
G6PD) a manutenção da Hb no estado 
ferroso é prejudicada ➜ isso causa a 
precipitação e desnaturação da Hb ➜ 
é evidenciado pela formação dos 
Corpos de Heinz ➜ (agregado de 
moléculas de Hb desnaturadas que se 
interligam). 
 
 
 
Variantes da deficiência de G6PD 
 
As mais graves são as do tipo 1, 2 e 3 
➜ as do tipo 2 e 3 incluem 90% das 
deficiências de G6PD. 
OBS geral: A deficiência de G6PD não 
tem cura ➜ deve-se evitar substâncias 
indutoras de espécies reativas de 
oxigênio (stress oxidativo) ➜ evitar 
substâncias que requerem a ação do 
G6PD 
 
 
 
 
 
Correlação clínica 
Favismo 
 
A Fava contém 2 moléculas: vicina e 
convicina ➜ são hidrolisadas pelo 
intestino delgado e originam a divicina e 
a isouramil ➜ essas 2 moléculas são 
indutoras de stress oxidativo ➜ 
aumentam a quantidade de peróxido 
de H produzido ➜ se a pessoa tiver 
deficiência da G6PD ela não terá a 
glutationa reduzida para reduziro 
peróxido de H ➜ causa lesões 
celulares, principalmente He. (anemia 
hemolítica) 
Correlação clínica 
Deficiência de G6PD e resistência à 
malária 
O plasmodium causador da malária vive 
dentro das He ➜ as espécies reativas 
de oxigênio ao destruírem as He 
destroem o plasmodium ➜ a elevada 
produção de espécies reativas de 
oxigênio mantém também as 
condições dentro das He desfavoráveis 
ao desenvolvimento do parasita ➜ o 
plasmodium não consegue sobreviver.