Metabolismo da Glicose e Hormônios Pancreáticos

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Universidade Nove de Julho – São Bernardo do Campo 
Beatriz de Paula | @plannedmed | BCM2 
- A glicose é uma hexose e é importante para 
sintetizar matriz extracelular, ajudar a 
sintetizar a parede celular, oxidação pela via de 
pentose-fosfato, armazenamento de 
carboidratos e é a principal fonte de energia 
(ATP). 
 
- Glicólise (via glicolítica) = quebra da glicose 
que resulta na geração de energia. É uma série 
de 10 reações organizadas em sequência, 
também chamada de via glicolítica, que 
ocorre no citoplasma, na qual a glicose é 
utilizada para geração de ATP, nossa molécula 
energética. 
- As 10 reações da glicose ocorrem no 
citoplasma, por ter as 10 enzimas que 
permitem que cada reação aconteça. 
- A glicose é absorvida pelas células -> glicose 
é degradada -> é produzido o ATP e o piruvato 
-> o piruvato pode ter 2 vias: caso haja 
oxigênio suficiente, ele entra na mitocôndria e 
é produzido mais ATP através da respiração 
celular e, caso não haja oxigênio suficiente, ele 
continua no citoplasma e é fermentado até 
lactato. 
- A glicose é polar, por isso precisa de um 
transportador GLUT (glucose transporter) para 
entrar na célula (no meio intracelular), que faz 
o transporte por difusão facilitada. 
- A insulina também ajuda na entrada da 
glicose na célula, por o GLUT4 é um 
transportador dependente da insulina. 
- Temos 12 tipos de GLUT, tendo cada tecido 
o seu específico. 
 
- GLUT2 = encontrado no fígado, no rim e nas 
ilhotas pancreáticas. Ajuda na captação de 
glicose e na secreção de insulina (excesso de 
glicose do sangue). Ele não depende da 
insulina. 
- GLUT4 = encontrado nos músculos, 
adipócitos e miocárdio. Ele depende da 
insulina (tem sua atividade aumentada pela 
insulina). 
- Normoglicemia = 70-100mg/dL (o corpo 
sempre tenta manter esse valor). 
- Hiperglicemia = acima de 100mg/dL. Caso 
o corpo fique muito tempo em hiperglicemia, 
podem ocorrer problemas de coagulação, 
problemas no sistema imunológico e problema 
osmótico. 
- Hipoglicemia = abaixo de 70mg/dL. Caso o 
valor fique muito abaixo disso por muito 
tempo, o indivíduo pode entrar em coma, pois 
as células deixam de gerar energia. 
- A insulina faz com que o nível de glicose no 
sangue diminua (pós prandial – após a 
refeição). 
- O glucagon faz com que o nível de glicose 
no sangue aumente (em jejum). 
- Portanto, os hormônios insulina e glucagon 
são produzidos de acordo com a quantidade de 
glicose na corrente sanguínea. 
 
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- Tanto a insulina quanto o glucagon são 
hormônios peptídicos produzidos no pâncreas 
em sua porção endócrina (denominada como 
ilhotas pancreáticas, que têm as células alfa e 
beta pancreáticas – o grupo das células alfa 
pancreáticas produz o glucagon e o grupo das 
células beta pancreáticas produz a insulina). 
 
- Já a porção exócrina do pâncreas produz as 
enzimas digestivas, que são liberadas no 
começo do intestino e são importantes para 
digerir macromoléculas. 
 
 
 
- A glicólise ocorre no citoplasma e é uma 
sequência de 10 reações que metaboliza uma 
molécula de glicose em 2 de piruvato, com a 
produção concomitante de 2 moléculas de 
ATP. 
- Resumindo: a glicólise é a quebra da glicose 
para produzir ATP (1 glicose -> 2ATP + 2 
piruvatos). 
- Cada uma das etapas tem uma enzima 
específica necessária. 
- As reações são sequenciais, pois o produto de 
uma reação serve como substrato para a 
próxima. 
- A glicólise é utilizada por todas as células 
para obter ATP o tempo todo. 
 
- Toda reação metabólica possui enzimas 
reversíveis e irreversíveis. 
Enzima reversível: a mesma enzima consegue 
transformas substrato em enzima ou enzima 
em substrato. 
Enzima irreversível: só transforma substrato 
em produto. Caso precise reverter, usa outra 
enzima. Todas as reações metabólicas têm 
reações irreversíveis, porque servem como 
pontos de controle, ativando ou desativando 
elas. 
 
- A glicólise é dividida em duas fases: de 
investimento de energia e de ganho de 
energia. 
 
- Ocorrem 5 reações com o gasto de 2 ATPs. 
1) A glicose entra dentro da célula a partir de 
um transportador (GLUT). 
 
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- Ela é fosforilada, ou seja, é adicionado um 
grupo fosfato na glicose (no carbono 6), para 
que ela se mantenha dentro da célula, sendo 
chamada agora de glicose-6-fosfato. 
- Como o grupo fosfato tem caráter negativo, 
isso faz com que a glicose não consiga voltar 
ao meio extracelular. 
- Quem adiciona o fosfato ao carbono 6 da 
glicose é uma enzima irreversível chamada 
Hexoquinase. Nessa reação é gasto 1 ATP, 
pois ela tira o fosfato de um ATP, 
transformando-o em um ADP. 
 
2) A glicose-6-fosfato é transformada em uma 
frutose-6-fosfato a partir da isomeração, 
mudando a posição da ligação dupla que o 
carbono faz com o oxigênio, mudando de 
aldeído para cetona. 
- Quem faz isso é uma enzima reversível 
chamada Fosfoglicose Isomerase. 
 
3) É adicionada mais um fosfato (para que na 
divisão elas sejam iguais), porém dessa vez ele 
será adicionado no carbono 1, transformando a 
frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato. 
- Quem faz isso é a enzima irreversível 
chamada Fosfofrutoquinase (Pfk – que é a 
enzima mais importante da via). Essa enzima é 
“ligada” e “desligada” de acordo com a 
quantidade de ATP presente. 
- Nessa etapa é gato mais 1 ATP. 
 
4) A frutose-1,6-bifosfato é dividida ao meio 
milimetricamente pela enzima reversível 
chamada Frutose Bifosfato Aldolase, 
produzindo dois isômeros, o 
Dihidroxiacetonafosfato e o Gliceraldeído-3-
fosfato. 
- Somente o Gliceraldeído-3-fosfato continua 
na produção de ATP. 
 
5) Temos uma enzima isomerase reversível 
chamada Triose Fosfato Isomerase, que 
transforma tudo o que é 
Dihidroxiacetonafosfato em Gliceraldeído-3-
fosfato, pois só ele prossegue na via glicolítica. 
 
6) É uma reação reversível na qual o 
Gliceraldeído-3-fosfato é transformado em 
1,2-bifosfoglicerato, sendo adicionado mais 
um fosfato (é um fosfato inorgânico que se 
encontra livre no citoplasma) à molécula no 
carbono 1. 
- A enzima responsável por isso é a 
Gliceraldeído-3-fosfato Dehidrogenase. 
- Para realizar essa reação é necessária a ajuda 
de uma molécula de NAD+, que é utilizada 
como um cofator da enzima. 
- O NAD+ será reduzido em NADH para que 
possa ser adicionado o fosfato, transformando 
o gliceraldeído-3-fosfato em 1,3-
bifosfoglicerato. 
 
7) Nessa reação, é retirado um fosfato do 
carbono 1 da molécula e é adicionado no ADP, 
transformando-o em ATP. 
- A enzima reversível responsável por essa 
reação é chamada Fosfoglicerato Quinase. 
- Nessa reação são produzidos 2 ATPs e 2 
moléculas de 3-fosfoglicerato. 
 
8) O fosfato é tirado do carbono 3, porém 
nenhuma enzima consegue irar ele do carbono 
3, então ele é mudado do carbono 3 para o 
carbono 3. 
- A enzima reversível responsável por isso é 
chamada Fosfoglicerato Mutase, que 
 
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transforma as moléculas de 3-fosfoglicerato 
para 2-fosfoglicerato. 
 
9) Nessa etapa a molécula é desidrata, 
retirando uma molécula de água. 
- A molécula de água será retirada do 
hidrogênio (H) do carbono 2 e um grupo 
hidroxila (OH) do carbono 3, transformando 
essa molécula em Fosfoenolpiruvatp (PEP). 
- A enzima reversível responsável por essa 
reação é chamada Enolase. 
 
10) A enzima irreversível Piruvato Quinase 
retira o fosfato do carbono 2 e o adiciona a uma 
ADP, transformando-o em ATP. 
- Essa reação produz e ATPs e 2 piruvatos. 
 
SALDO FINAL) Para cada molécula de 
glicose são produzidos: 2 ATPs, 2 piruvatos e 
2 NADH. 
 
RESUMO - ENZIMAS REVERSÍVEIS E 
IRREVERSÍVEIS:- O piruvato pode ter 2 destinos: 
- Respiração aeróbia: quando tem muito 
oxigênio, o piruvato vai para a mitocôndria 
onde participa da respiração celular, gerando 
mais ATP. 
- Respiração anaeróbia: o piruvato é 
desviado para a via de fermentação lática, onde 
será reduzido em lactato para que que o NADH 
seja oxidado em NAD+ e possa participar da 6º 
reação da glicólise (em que não ocorre a 
produção de ATP). 
 
 
- Hexoquinase, Fosfofrutoquinase (PFK) e 
piruvato quinase. 
- Altos níveis de AMP ativa a PFK. 
- Quando estou com baixo aporte de ATP, 
recruto a via glicolítica, aumentando meu saldo 
de ATP. A célula sabe quando está com pouco 
ATP quando tem altos níveis de AMP, 
indicando que ela precisa produzir mais ATP. 
 
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- Portanto, o AMP regula de forma positiva 
(ativando as enzimas para a produção de ATP) 
e o ATP (quando em altos níveis) regula de 
forma negativa (desativando as enzimas para 
que não haja mais produção de ATP). 
- Altos níveis de ATP: inibe a 
fosfofrutoquinase (PFK) e piruvato quinase, 
não tendo via glicolítica. 
- Baixos níveis de ATP: estimula 
positivamente a fosfofrutoquinase (PFK) e 
piruvato quinase, tendo a via glicolítica. 
- Quanto mais ATP é consumido, mais AMP 
fica liberado no citoplasma. Esse aumento de 
AMP no citoplasma indica baixos níveis de 
ATP intracelular, mostrando para a célula que 
é preciso produzir mais. 
- AMP = “termômetro” para a produção ou não 
de ATP. 
- Os hormônios insulina e glucagon também 
controlam a glicólise, a insulina regula de 
forma positiva e o glucagon de forma 
negativa. 
 
 
 
- Concentrações elevadas de lactato no plasma 
ocorrem quando há um colapso do sistema 
circulatório, como no infarto do miocárdio, na 
embolia pulmonar, na hemorragia não 
controlada ou quando o indivíduo está em 
choque. 
- Sintomas: confusão, ataxia e fala arrastada. 
- Identificação: gasometria. 
- Tratamento: perfusão tecidual adequada. 
 
- Não produz ATP, o piruvato vai ser reduzido 
em lactato para regenerar o NAD+ para que a 
glicólise continue acontecendo. Grande parte 
do lactato é transportado pelo sangue até o 
fígado, onde é usado na síntese de glicose. 
Chamamos de Ciclo de Cori. 
 
 
- Quem faz são os fungos e é produzido um 
álcool, no caso, o etanol.