4 METABOLISMO CARBOIDRATOS-PARTE III-RESPIRAÇÃO CELULAR

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4C
6C
6C
CO2
CO2
NADH
NADH
NADH
FADH2
ATP
5C
4C
4C
4C
4C
3 NADH
1 FADH2
1 GTP (ou 1 ATP)
2 CO2 
Ciclo de Krebs
2x
ACEDTIL-CoA
1
Citrato
Isocitrato
ɑ-Cetoglutarato
Succinil-CoA
Succinato
Fumarato
Malato
Oxalacetato
Cadeia Respiratória
Produz energia transportadas pelo NAD (NADH) e FAD(FADH2).
A produção de energia ocorre nas cristas mitocondriais (membrana interna
Ocorre na membrana interna da mitocôndria (cristas mitocrôndriais)
Cada NADH gera 2,5 ATPs e cada FADH2 1,5.
Anatomia bioquímica de uma mitocôndria
Fluxo de elétrons por meio dos quatro complexos da cadeia respiratória.
A função do NADH é levar 1 par de elétrons para a mitocôndria. O NADH libera seu par de elétrons e volta a ser NAD+. O par de elétrons é recebido pelo complexo I. esses elétrons são ricos em energia.
Esses eletorns são utilizados pelo complexo I para bombear 4H+ que estavam dentro da mitocôndria para o espaço entre a membrana interna e a membrana externa.
Portanto, esses elétrons trazidos pelo NADH vao servir para dá energia para bombear H+ para o espaço...
Esses elétrons serão atraídos por um O2, por isso o nome, Respiração celular
É o O2 que atrai os elétrons.
O par de elétrons vai sendo atraído pelo O2.
O par de elétrons, ao chegar no complexo III, vai fornecer energia para bombear 4h+ e segue em frente.
Ao chegar no complexo IV, o par de eletons não tem tanta energia. Entao, nesse complexo o par de eletorns só tem energia para bombear 2 H+
Portanto, o par de elétrons forneceu energia para bombear 10 elétrons.
Finalmete o par de elétrons se encontra com o O2 e forma a água.
O O2 foi o ultimo a receber eletons, por isso é chamado de aceptor final de elétrons.
Para formar o ATP é necessário ADP e Pi.
O espaço entre a membrana interna e externa é carregado + e o espaço interno é mais negativo.
Portanto, os h+ que saíram serão atraídos pelas cargas – a voltarem para o lado interno 
1 H+ voltará para dentro da mitocôndria, levando com ele 1 Pi (fosfato inorgânico – fosfato livre) 
Então, a entrada do Pi na mitocôndria envolve a entrada de 1 H+
Além disso 3H+ também entrarão na mitocôndria atraídos pela carga -. Só que esses hidrogênios entram passando por dentro da ATP sintase, quando eles passam por dentro dessa atp sintase, ela literalmente gira, unindo 1 ADP ao fosfato inorgânico, produzindo o ATP.
Portanto, obtem-se elétrons ricos em energia, usar energia desses eletorns para criar um acumulo de H+ e usar a energia do movimento do H+ para produzir ATP.
QUANTIDADE DE ATP PRODUZIDO A PARTIR DO NADH
A partir da energia do NADH, foram bombeados 10 H+
Para produzir 1 ATP são necessários 4H+, pois 1 H+ precisa voltar para levar 1 Pi e 3H+ precisa passar pela ATP sintentase para produzir 1 ATP
Para cada NADH é possível produzir energia para produzir 2,5 ATPS.
GERAÇÃO DE ATP A PARTIR DO FADH2
O FADH2 ENTREGA O SEU PAR DE ELETRONS AO COMPLEXO II, E VOLTA A SER FAD
A DIFERENÇA ENTRE FADH2 E O NADH2 É QUE O FADH2 NÃO IRÁ PASSAR PELO COMPLEXO 1, O FADH2. ELE COMEÇA UM POUCO ADIATE POIS TEM MENOS ENERGIA QUE O NADH.
PARA CADA FADH2 SÃO PRODUZIDOS 1,5 ATPS
A PARTIR DE 1 GLICOSE SÃO PRODUZIDOS 32 ATP.
Fosforilação ocorre na mitrocondria
Envolve a redução do O2 a H2O com elétrons doado pelo NADH e FADH2
As circunsvoluções (cristas) da membrana interna proporcionam uma superfície muito grande.
A membrana interna de uma única mitocôndria do fígado pode ter mais de 10.000 conjuntos de sistemas de transferência de elétrons (cadeias respirtatorias) e moléculas de ATP sintase, distribuídas sobre toda a superfice da membrana.
Mitocondirdas do coração apresntam cristas muito abundantes e, portanto, uma área de membrana interna muito maior, contem cerca de 3 vezes mais conjuntos de seintemas de transferência de elétrons que as mitocondriads do fígado.
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ATP produzido a partir do NADH
3
ATP produzido a partir do FADH2
Metabolismo dos Carboidratos
Profa. MARISSA ANJOS
PARTE II vias metabólicas e Patologias relacionadas
: pode-se classificar os alimentos de várias formas, de acordo om o ponto de vista (composição, consistência, modo de preparo etc.). 
NECESSIDADE DOS ALIMENTOS: em condições normais, diariamente a energia absorvida deve ser igual à energia gasta pelo indivíduo, com a alimentação devendo conter uma quantidade tal de alimentos das três classes (energéticos, estruturais e reguladores) que possibilitem as atividades
metabólicas básicas do organismo sem carências ou excessos calóricos.
O gasto de energia varia de acordo com o ambiente, com tipo de alimentação e a taxa basal metabólica (quantidade de energia necessária para a manutenção das funções fisiológicas básicas) que é proporcional ao peso corpóreo, à área corporal e ao sexo (nos homens e nos jovens é maior que nas mulheres e idosos em virtude de suas atividades metabólicas serem diferentes). Pode-se medir a taxa basal metabólica de um indivíduo colocando-o em uma câmara isolada para medir perdas de calor e produtos excretados em relação à alimentação e o consumo de oxigênio. Normalmente, um litro de oxigênio consumido equivale a, aproximadamente, 4,83 kcal de energia gasta. Naturalmente não é
possível realizar este teste para cada um de nós, porém conhecendo-se a necessidade média por grupo etário, sexo e atividade física, pode-se sugerir as necessidades calóricas mínimas. 
Deve-se levar em consideração o efeito termogênico dos alimentos, onde uma taxa de cerca de 5 a 10% da energia total que pode ser fornecida pelo alimento, é gasta para ser digerida. Esta taxa varia deacordo com o alimento, dependendo de sua digestibilidade.
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CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS
Do ponto de vista bioquímico, a melhor classificação diz respeito às suas propriedades biológicas:
Energeticos: carboidratos, lipídios e proteínas
Estruturais: atuam no crescimento, desenvolvimento e reparação de tecidos lesados, mantendo a forma ou protegendo o corpo. São as proteínas, minerais, lipídios e água.
Reguladores: aceleram os processos orgânicos, sendo indispensáveis ao ser humano: são as vitaminas, aminoácidos e lipídios essenciais, minerais e fibras.
Tópicos
 Outras vias metabólicas dos carboidratos:
Metabolismo do Glicogênio
Glicogênese
Glicogenólise
Ativação de AMPc (adenosina monofosfato c) com as implicações na glicogênese e glicogenólise 
Gliconeogênese
Via das Pentoses
Patologias relacionadas
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As principais vias de utilização da Glicose
Em animais e em vegetais vasculares, a glicose tem quatro destinos principais: ela
- pode ser usada na síntese de polissacarídeos complexos direcionados ao espaço extracelular; 
ser armazenada nas células (como polissacarídeo ou como sacarose); 
- ser oxidada a compostos de três átomos de carbonos (piruvato) por meio da glicólise, para fornecer ATP e intermediários metabólicos;
 ou ser oxidada pela via das pentoses-fosfato (fosfogliconato) produzindo ribose-5-fosfato para a síntese de ácidos nucleicos e NADPH para processos biossintéticos redutores (Figura 14-1).
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Metabolismo do Glicogênio
Glicogênio
É um polímero de resíduos de glicose muito grande e ramificado que pode ser dividido para produzir moléculas de glicose quando a energia é necessária.
É uma forma de armazenamento de glicose, que é facilmente mobilizada.
é uma forma de armazenamento facilmente mobilizada de glicose. É um polímero de resíduos de glicose muito grande e ramificado ( Figura 21.1 ) que pode ser dividido para produzir moléculas de glicose quando a energia é necessária. 
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21190/
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Por que estudar o metabolismo do glicogênio?
É a principal forma de reserva de glicose nos animais. 
É principalmente depositário da glicose nas células musculares e no fígado. 
O fígado sintetiza a maior quantidade do glicogênio e contém a enzima que catalisa a transformação da glicose-6 em glicose livre, 
O glicogênio do fígado alimenta de glicose os tecidos entre as refeições.
Ofígado armazena glicose na hiperglicemia e libera na hipoglicemia. 
Por que estudar a síntese e degradação do glicogênio? Por ser a principal forma de reserva de glicose dos animais. 
Pode ser sintetizado na maioria dos tecidos apesar de quantitativamente, ter importância em dois basicamente: o tecido estriado esquelético e o hepático.
Outros tecidos que tenham a capacidade de armazenar glicose sob forma de glicogênio, se o fazem, é em quantidade desprezível para a própria célula e para o organismo. Mesmo sendo os tecidos hepático e muscular capazes de armazenar glicogênio, sob o ponto de vista qualitativo e fisiológico é mais importante fazê-lo no fígado do que nas células musculares. Nominalmente, a quantidade de glicogênio do fígado é muito maior do que das células musculares, mas também é preciso levar-se em conta que a massa de tecido muscular é muito maior. Relativamente às células do fígado armazenam muito mais. Sob o aspecto fisiológico, o fígado é o órgão “nobre” do metabolismo celular, o centro nervoso do metabolismo celular, de forma que armazenar glicose sob forma de glicogênio no fígado é extremamente importante porque neste há uma enzima a glicose-6-fosfatase (que também existe nas células renais e intestinais) capaz de catalisar a reação de transformação de glicose-6-fosfato em glicose livre que a aprisiona no meio intracelular
O fígado, então, é capaz de armazenar glicose sob a forma de glicogênio para uma posterior utilização quando, degradando os seus depósitos de glicogênio e utilizando-se da enzima glicose-6-fosfatase pode liberá-la no meio extracelular, sustentar os outros tecidos, mantendo o equilíbrio hiperglicemia e hipoglicemia. O fígado tem esse papel por que consegue armazenar maior quantidade relativa e porque possuía enzima que libera a glicose para a circulação. Ao contrário, a musculatura esquelética é capaz de armazenar uma quantidade bruta de glicose, maior do que o fígado, no entanto, essa não possui glicose-6-fosfatase. O músculo precisa muito da glicose, de forma que não pode armazená-la. Ela é o seu combustível mais facilmente mobilizável.
O músculo não faz isso, por que ele armazena para a sua própria utilização. A glicose que entra na célula muscular será obrigatoriamente oxidada. Na célula renal há a tal enzima, mas essa não tem importância na manutenção da glicemia A cél do intestino interfere na glicemia, pois possui a enzima depois que há a absorção dos nutrientes ela precisa utilizá-la para liberação da glicose na circulação. 
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Estrutura do Glicogênio
É um homopolissacarídeo (polímeros de glicose) de cadeia ramificada;
A ligação glicosídica principal é uma ligação a14
A cada 8 a 10 resíduos glicosil, existe uma ramificação contendo uma ligação a16
Ligação ɑ1→4
Extremidades não redutoras
Ligação ɑ→6
Glicogênio
Estrutura do glicogênio
Nesta estrutura de dois ramos externos de uma molécula de glicogênio, os resíduos nas extremidades não redutoras são mostrados em vermelho e o resíduo que inicia um ramo é mostrado em verde. O resto da molécula de glicogênio é representado por R.
A maioria dos resíduos de glicose no glicogênio estão ligados por ligações α-1,4-glicosídicas. Os ramos em cerca de cada décimo resíduo são criados por ligações α-1,6-glicosídicas. 
Lembre-se de que as ligações α-glicosídicas formam polímeros helicoidais abertos, enquanto que as ligações β produzem fios quase retos que formam fibrilas estruturais, como na celulose 
Não redutoras: não ganham novos eletrons
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ESTRUTURA DO GLICOGÊNIO
Extremidades não redutoras
Ligação ɑ1→4
Ligação ɑ→6
Extremidades não redutoras
Ligação ɑ1→4
Ligação ɑ→6
Ligação ɑ→6
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GLICOGÊNESE
ESTRUTURA DO GLICOGÊNIO
Ligação ɑ1→4
Ligação ɑ1→6
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As ramificações da cadeia são sintetizadas pela enzima amilo-(1,4→1,6)-transglicosidase (enzima ramificadora)
 Transferir uma cadeia de cinco a oito resíduos glicosil da extremidade não-redutora da cadeia linear a outro resíduo da cadeia, ligando-o por uma ligação α1→6
 Ambas as cadeias podem ser alongadas pela glicogênio sintase
Formam grânulos citoplasmáticos distintos;
Contêm a maioria das enzimas necessárias para a síntese e degradação do glicogênio;
Grânulos de glicogênio em um hepatócito. 
O glicogênio, a forma de armazenamento de carboidratos, aparece como partículas eletrodensas, geralmente na forma de agregados ou rosetas. Nos hepatócitos, o glicogênio está intimamente associado com os túbulos do retículo endoplasmático liso. Muitas mitocôndrias também são evidentes nesta micrografia.
Grânulos de glicogênio
ESTRUTURA DO GLICOGÊNIO
HOMOPOLISSACARIDEOS: CONTITUIDOS APENAS POR UM TIPO DE AÇÚCAR
Formam grânulos citoplasmáticos distintos que contêm a maioria das enzimas necessárias para a síntese e degradação do glicogênio
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Metabolismo do Glicogênio
 Síntese de glicogênio
GLICOGÊNESE
 GLICOSE → GLICOGÊNIO
GLICOGÊNESE
 Degradação do glicogênio
“GLICOGENÓLISE”
GLICOGÊNIO → GLICOSE
 Degradação do glicogênio 
A principal enzima que catalisa a degradação do glicogênio é a glicogênio fosforilase. 
Esta pode se apresentar no citoplasma de duas formas: ativa (a) e inativa (b). A primeira possui um radical fosfato (ácido fosfórico no radical16 serina17 do seu centro ativo) e a segunda não18. Assim, para haver a fosforilação gasta-se ATP e a reação é catalisada por uma quinase, a fosforilase quinase que, por sua vez, também existe no citoplasma sob duas formas: inativa (b) e ativa (a), fosfatada. Para que haja a degradação do glicogênio, é fundamental que a glicogênio fosforilase esteja ativa e para que ela esteja ativa, e necessário ativar também a fosforilase quinase gastando, nesse processo duas moléculas de ATP. A fosforilase quinase é ativada por uma quinase (proteína quinase A) estimulada alostericamente pelo AMPc . Por que, então, a elevação da concentração citoplasmática de AMPC causa a elevação dos níveis de glicemia, mesmo que fisiológica? Por que a elevação do AMPc ativa alostericamente a proteína quinase A que, com o consumo de um ATP ativa (fosforilando) a fosforilase quinase que, por sua vez, fosforila a glicogênio fosforilase com o consumo de mais um ATP. Desta forma a glicogênio fosforilase ativa degrada o glicogênio em glicose-1-fosfato que se transforma em glicose 6 fosfato que na presença da glicose 6 fosfatase a transforma em glicose livre elevando a glicemia. A adrenalina e o glucagon são hormônios glicemiantes por que aumentam a [AMPc] citoplasmática que desencadeia todo o processo anterior. 
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Glicogenólise
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
Degradação do glicogênio, resultando na liberação de glicose, que são mobilizadas, para o uso das células.
Os estoques de glicogenio em tecidos animais (principalmente no figado e no musculo esqueletico), em microrganismos ou em tecidos vegetais podem ser mobilizados, para o uso da mesma celula, por uma reacao fosfolítica catalisada pela glicogênio-fosforilase (amido-fosforilase em vegetais).
Degradação do glicogênio ou glicogenólise
Nós ingerimos na alimentação várias formas de glicídios, principalmente o amido que é degradado em glicose e entra na célula intestinal, sofre a ação da glicoquinase e da hexoquinase que a transforma em glicose-6-fosfato, que sob a ação d outra enzima, glicose 6 fosfato, sai da célula e cai na corrente.
No fígado, sob a presença de hexoquinase e glicoquinase a se acumula até atingir o excesso quando passa a se produzir glicogênio, que é um depositário momentâneo podendo ser degradado. 
Outra via é a glicólise, sua oxidação. Por último têm-se uma via alternativa de oxidação não tão importante quanto a glicólise: via das pentoses.
A glicólise tem a utilidade de produzir ATP, principal forma de conservação de energia no meio intracelular de forma que, degradar o glicogênio, significa aumentar os níveis de ATP intracelular.
Altas concentrações de ATP significam tendência a polimerização da glicose para posterior utilização.
 Degradação do glicogênio 
A principal enzimaque catalisa a degradação do glicogênio é a glicogênio fosforilase. 
Esta pode se apresentar no citoplasma de duas formas: ativa (a) e inativa (b). 
A primeira possui um radical fosfato (ácido fosfórico no radical16 serina17 do seu centro ativo) e a segunda não18. 
Assim, para haver a fosforilação gasta-se ATP e a reação é catalisada por uma quinase, a fosforilase quinase que, por sua vez, também existe no citoplasma sob duas formas: inativa (b) e ativa (a), fosfatada. 
Para que haja a degradação do glicogênio, é fundamental que a glicogênio fosforilase esteja ativa e para que ela esteja ativa, e necessário ativar também a fosforilase quinase gastando, nesse processo duas moléculas de ATP. 
A fosforilase quinase é ativada por uma quinase (proteína quinase A) estimulada alostericamente pelo AMPc . 
Por que, então, a elevação da concentração citoplasmática de AMPC causa a elevação dos níveis de glicemia, mesmo que fisiológica? Por que a elevação do AMPc ativa alostericamente a proteína quinase A que, com o consumo de um ATP ativa (fosforilando) a fosforilase quinase que, por sua vez, fosforila a glicogênio fosforilase com o consumo de mais um ATP. Desta forma a glicogênio fosforilase ativa degrada o glicogênio em glicose-1-fosfato que se transforma em glicose 6 fosfato que na presença da glicose 6 fosfatase a transforma em glicose livre elevando a glicemia. 
A adrenalina e o glucagon são hormônios glicemiantes por que aumentam a [AMPc] citoplasmática que desencadeia todo o processo anterior. 
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Liberação de glicose a partir do estoque (Glicogênio) – fígado e músculo.
Mecanismo é catalisado por ação conjunta de 3 enzimas:
Glicogênio-fosforilase
Enzimas de desramificação bifuncional
(oligo (a1→6) a (a1→4) glican-transferase )
Fosfoglicomutase
GLICOGENÓLISE
No musculo esqueletico e no figado, as unidades de glicose das ramificacoes externas do glicogenio entram na via glicolitica pela acao de tres enzimas: glicogenio-fosforilase, enzima de desramificacao do glicogenio e fosfoglicomutase.
 A glicogênio fosforilase cliva as ligações α1→ 4 entre os resíduos glicosil nas extremidades não-redutoras das cadeias de glicogênio por simples fosforólise
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GLICOGENÓLISE
Glicogênio-fosforilase
Glicogênio (n unidades de glicose)
Extremidade não redutora
Glicose-1-fosfato 
Glicogênio
(n-1) unidades de glicose)
Fosforólise do glicogênio
 pela enzima Glicogênio-fosforilase
1. A glicogenio-fosforilase catalisa a reacao na qual uma ligação glicosidica (a1→4) entre dois residuos de glicose em uma extremidade nao redutora do glicogenio e atacada por um fosfato inorganico (Pi), removendo o residuo terminal na forma de a-D-glicose-1-fosfato reacao de fosforólise e diferente da hidrólise das ligações glicosidicas pela amilase durante a degradacao intestinal do glicogenio e do amido da dieta. Na fosforolise, parte da energia da ligacao glicosidica e preservada pela formação do ester de fosfato, glicose-1-fosfato (ver Secao 14.2).
O piridoxal-fosfato e um cofator essencial na reacao da glicogenio-fosforilase; seu grupo fosfato atua como catalisador acido geral, promovendo o ataque pelo Pi sobre a ligação glicosidica. (Esse papel do piridoxal-fosfato e incomum;
seu papel mais caracteristico e o de cofator no metabolismo dos aminoacidos; ver Figura 18-6.)
A glicogenio-fosforilase age repetidamente sobre as extremidades nao redutoras das ramificacoes do glicogênio ate que alcance um ponto a quatro residuos de glicose de um ponto de ramificacao (a1S6) (ver Figura 7-13), onde interrompe sua acao. A degradacao pela glicogenio-fosforilase continua somente depois que a enzima de desramificação, conhecida formalmente como oligo (a1→6) a (a1→4) glican-transferase, catalisa duas reacoes sucessivas que removem as ramificacoes (Figura 15-28). Logo que as ramificacoes sao removidas e o residuo glicosil na posicao C-6 e hidrolisado, a atividade da glicogenio-fosforilase pode continuar.
Legenda: Degradação do glicogênio intracelular pela glicogênio-fosforilase. A enzima catalisa o ataque pelo fosfato inorgânico (em cor salmão) sobre o resíduo glicosil terminal (em azul) na extremidade não redutorade uma molécula de glicogênio, liberando glicose-1-fosfato e formando uma molécula de glicogênio com um resíduo de glicose a menos. A reação é uma fosforólise (não hidrólise).
TEXTO:
A glicogênio-fosforilase (amido-fosforilase em vegetais) catalisa o ataque por Pi sobre a ligacao glicosidica (a1->4) que une os dois ultimos residuos de glicose na extremidade nao redutora, gerando glicose-1-fosfato e um polimero com uma unidade de glicose a menos. 
A fosforólise preserva parte da energia da ligacao glicosidica do ester-fosfato da glicose-1-fosfato. 
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 O produto primário é a Glicose-1-fosfato, obtida por fosforólise das ligações glicosídicas α1→4, catalisada pela enzima Glicogênio-fosforilase. 
 A Glicogênio-fosforilase age repetidamente sobre as extremidades não redutoras das ramificações do glicogênio até que alcance um ponto a 4 resíduos de glicose de um ponto de ramificação (a1→6), onde interrompe sua ação.
GLICOGENÓLISE
Fosforólise do glicogênio
 pela enzima Glicogênio-fosforilase
Remoção, pela glicogênio-fosforilase, de um resíduo de glicose da extremidade não redutora de uma cadeia de glicogênio. Este processo é repetitivo; a enzima remove sucessivos resíduos de glicose até que alcance a quarta unidade de glicose antes de um ponto de ramificação
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1. A glicogenio-fosforilase catalisa a reacao na qual uma ligação glicosidica (a1→4) entre dois residuos de glicose em uma extremidade nao redutora do glicogenio e atacada por um fosfato inorganico (Pi), removendo o residuo terminal na forma de a-D-glicose-1-fosfato reacao de fosforólise e diferente da hidrólise das ligações glicosidicas pela amilase durante a degradacao intestinal do glicogenio e do amido da dieta. Na fosforolise, parte da energia da ligacao glicosidica e preservada pela formação do ester de fosfato, glicose-1-fosfato (ver Secao 14.2).
O piridoxal-fosfato e um cofator essencial na reacao da glicogenio-fosforilase; seu grupo fosfato atua como catalisador acido geral, promovendo o ataque pelo Pi sobre a ligação glicosidica. (Esse papel do piridoxal-fosfato e incomum;
seu papel mais caracteristico e o de cofator no metabolismo dos aminoacidos; ver Figura 18-6.)
A glicogenio-fosforilase age repetidamente sobre as extremidades nao redutoras das ramificacoes do glicogênio ate que alcance um ponto a quatro residuos de glicose de um ponto de ramificacao (a1S6) (ver Figura 7-13), onde interrompe sua acao. 
A degradacao pela glicogenio-fosforilase continua somente depois que a enzima de desramificação, conhecida formalmente como oligo (a1→6) a (a1→4) glican-transferase, catalisa duas reações sucessivas que removem as ramificacoes (Figura 15-28). Logo que as ramificacoes sao removidas e o residuo glicosil na posicao C-6 e hidrolisado, a atividade da glicogenio-fosforilase pode continuar.
Legenda: Degradação do glicogênio intracelular pela glicogênio-fosforilase. A enzima catalisa o ataque pelo fosfato inorgânico (em cor salmão) sobre o resíduo glicosil terminal (em azul) na extremidade não redutorade uma molécula de glicogênio, liberando glicose-1-fosfato e formando uma molécula de glicogênio com um resíduo de glicose a menos. A reação é uma fosforólise (não hidrólise).
TEXTO:
A glicogênio-fosforilase (amido-fosforilase em vegetais) catalisa o ataque por Pi sobre a ligacao glicosidica (a1->4) que une os dois ultimos residuos de glicose na extremidade nao redutora, gerando glicose-1-fosfato e um polimero com uma unidade de glicose a menos. 
A fosforólise preserva parte da energia da ligacao glicosidica do ester-fosfato da glicose-1-fosfato. 
Moléculas de Glicose-1-fosfato
GLICOGENÓLISE
Desramificação do glicogênio
 pela enzima de desramificação bifuncional
Glicogênio (a 1→4) não ramificado 
(substrato para nova ação da fosforilase)
Extremidades não redutoras
Ligação (ɑ 1→6)
Glicogênio
Glicogênio-fosforilase
Glicogênio(n-10) unidades de glicose)
Enzima de desramificação
Glicose isolada
Glicose livre
Enzima de desramificação
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Legenda: FIGURA 1528 Degradação do glicogênio próximo a um ponto de ramificação (a1S6). 
Seguindo-se à remoção sequencial dos resíduos terminais de glicose pela glicogênio-fosforilase (ver Figura 15-27), os resíduos próximos a uma ramificação são removidos por um processo em duas etapas que requer a enzima de desramificação bifuncional. 
Na primeira, a atividade de transferase da enzima remove um bloco de três resíduos de glicose da ramificação para uma extremidade não redutora próxima, à qual é religado por uma ligação (a1S4). O resíduo remanescente no ponto de ramificação, em ligação (a1S6), é então liberado como glicose livre pela atividade de glicosidase (a1S6) da
enzima de desramificação. Os resíduos de glicose são mostrados na forma condensada que omite os grupos ¬H, ¬OH e ¬CH2OH dos anéis piranosídicos.
O AMPc ativa a enzima fosforilase-quinase-b em fosforilase-quinase-a, que por sua vez retira uma molécula de glicose do glicogênio, na forma de glicose-1-fosfato, liberando-a para a glicólise em uma reação que utiliza a mesma enzima que inicia a glicogênese (fosfoglicomutase). O aumento do metabolismo energético, faz com que cesse os estímulos hormonais, inibindo a glicogenólise. O AMPc é degradado pela enzima fosfodiesterase, sendo que hormônios, como a insulina, aumentam a atividade desta enzima, induzindo o bloqueio da glicogenólise.
A Glicogênio-fosforilase é incapaz de degradar o glicogênio próximo ao ponto de ramificação (resíduos terminais).
 Os resíduos próximos a uma ramificação são removidos(desramificação) por um processo em duas etapas que requer a Enzima de desramificação bifuncional conhecida formalmente como oligo (a1→6) a (a1→4) glican-transferase, catalisa duas reações sucessivas que removem as ramificações:
 Remove um bloco de 3 resíduos de glicose da ramificação para uma extremidade não redutora próxima, à qual é religado por uma ligação (a1→4) = Atividade de transferase. 
 Remove o resíduo remanescente no ponto de ramificação, em ligação (a1→6), é então o resíduo glicosil na posição C-6 é hidrolisado, liberando-a como glicose livre = Atividade de glicosidade.
 Após a desramificação a atividade da Glicogênio-fosforilase pode continuar.
GLICOGENÓLISE
Desramificação do glicogênio
 pela enzima de desramificação bifuncional
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1. A glicogenio-fosforilase catalisa a reacao na qual uma ligação glicosidica (a1→4) entre dois residuos de glicose em uma extremidade nao redutora do glicogenio e atacada por um fosfato inorganico (Pi), removendo o residuo terminal na forma de a-D-glicose-1-fosfato reacao de fosforólise e diferente da hidrólise das ligações glicosidicas pela amilase durante a degradacao intestinal do glicogenio e do amido da dieta. Na fosforolise, parte da energia da ligacao glicosidica e preservada pela formação do ester de fosfato, glicose-1-fosfato (ver Secao 14.2).
O piridoxal-fosfato e um cofator essencial na reacao da glicogenio-fosforilase; seu grupo fosfato atua como catalisador acido geral, promovendo o ataque pelo Pi sobre a ligação glicosidica. (Esse papel do piridoxal-fosfato e incomum;
seu papel mais caracteristico e o de cofator no metabolismo dos aminoacidos; ver Figura 18-6.)
A glicogenio-fosforilase age repetidamente sobre as extremidades nao redutoras das ramificacoes do glicogênio ate que alcance um ponto a quatro residuos de glicose de um ponto de ramificacao (a1S6) (ver Figura 7-13), onde interrompe sua acao. 
A degradacao pela glicogenio-fosforilase continua somente depois que a enzima de desramificação, conhecida formalmente como oligo (a1→6) a (a1→4) glican-transferase, catalisa duas reações sucessivas que removem as ramificacoes (Figura 15-28). Logo que as ramificacoes sao removidas e o residuo glicosil na posicao C-6 e hidrolisado, a atividade da glicogenio-fosforilase pode continuar.
Legenda: Degradação do glicogênio intracelular pela glicogênio-fosforilase. A enzima catalisa o ataque pelo fosfato inorgânico (em cor salmão) sobre o resíduo glicosil terminal (em azul) na extremidade não redutorade uma molécula de glicogênio, liberando glicose-1-fosfato e formando uma molécula de glicogênio com um resíduo de glicose a menos. A reação é uma fosforólise (não hidrólise).
TEXTO:
A glicogênio-fosforilase (amido-fosforilase em vegetais) catalisa o ataque por Pi sobre a ligacao glicosidica (a1->4) que une os dois ultimos residuos de glicose na extremidade nao redutora, gerando glicose-1-fosfato e um polimero com uma unidade de glicose a menos. 
A fosforólise preserva parte da energia da ligacao glicosidica do ester-fosfato da glicose-1-fosfato. 
GLICOGENÓLISE
A glicose-1-fosfato é convertida em glicose-6-fosfato pela fosfoglicomutase, que catalisa a reação reversível.: 
Glicose-1-fosfato 	Glicose-6-fosfato
A reação catalisada pela fosfoglicomutase. 
A reação começa com a enzima fosforilada em um resíduo de Ser. 
Na etapa ➊, a enzima doa seu grupo fosforil (em azul) para a glicose-1-fosfato, produzindo glicose-1-6-bifosfato. 
Na etapa ➋, o grupo fosforil no C-1 da glicose-1-6-bifosfato (em vermelho) é transferido de volta para a enzima, restaurando a fosfoenzima e produzindo glicose-6-fosfato.
Para onde vai a glicose-1-fosfato?
A glicose-1-fosfato pode entrar na glicólise ou, no fígado, repor a glicose sanguínea
A glicose-1-fosfato, o produto final da reacao da glicogenio--fosforilase, e convertida em glicose-6-fosfato pela fosfoglicomutase,
que catalisa a reacao reversível.: Glicose-1-fosfato <->glicose-6-fosfato
A enzima, inicialmente fosforilada em um residuo de Ser, doa um grupo fosforil ao C-6 do substrato e aceita um grupo fosforil do C-1 (Figura 15-29).
23
Glicogenólise
Fosforólise
fosforilase
fosfoglicomutase
fosfoglicomutase
fosforilase
GLICOGENÓLISE
Enzimas envolvidas:
Fosforilase do glicogênio (ou fosforilase do amido)
Fosfoglicomutase
Glicose-6-fosfato: glicose intracelular
Fosforo inorgânico: ácido fosfórico : H3PO4
Fosforilase do amido = nos vegetais
Fosforilase do glicogênio: catalisa a reação em que uma ligação glicosídica (α 1→4) , reunindo dos resíduos de glicose no glicogênio, sofre o ataque por fosfato inorgânico (Pi), removendo o resíduo terminal da glicose como α-D-glicose-1-fosfato.
A Fosforilase do glicogênio age repetidamente nas extremidades não-redutoras das ramificações do glicogênio (ou da amilopectina), até que seja atingido, num ponto distante quatro resíduos de uma ramificação (α 1→6). Aqui cessa a reação de fosforilase do glicogênio (ou do amido).
A continuação da degradação pode ocorrer apenas depois da ação de uma “enzima de desramificação” ou oligo (α 1→6) para (α 1→4) glicanotransferase, que catalisa as duas reações sucessivas que removem as ramificações.
A glicose-1-fosfato, o produto final das reações de fosforilase do glicogênio e do amido, é convertida em glicose-6-fosfato- pela fosfoglicomutase, que catalisa a reação reversível.
Glicose-1,6-bifosfato: co-fator da glicomutase
Reação de fosforólise: o fosfato inorgânico, por ação da enzima fosforilase, ataca removendo a ligação glicosídica de um glicogênio, removendo o resíduo terminal da glicose como α-D-glicose-1-fosfato
Pirodoxal fosfato: é um co-fator essencial da reação da fosforilase do glicogênio; o seu grupo fosfato age como um catalisador ácido geral, promovendo o ataque pelo Pi da ligação glicosídica.
Fosfoglicomutase: enzima dependente de magnésio
A molécula de glicose-6-fosfato pode ser transformada no fígado em glicose livre
24
Glicose-6-fosfato 
Para onde vai a glicose-6-fosfato?
Músculo esquelético
Glicogênio
Fonte de energia para a contração muscular
ATP
Glicólise
Glicogenólise
Glicose-6-fosfato 
Fígado
Glicogênio
Glicogenólise
libera glicose para o sangue quando o nível de glicose sanguínea diminui
Glicose livre
GLICOGENÓLISE
A glicose-6-fosfato formada no musculo esqueletico a partir do glicogenio pode entrar na glicolise e serve como fontede energia para a contracao muscular. 
No figado, a degradação do glicogenio serve a um proposito diferente: liberar glicose para o sangue quando o nivel de glicose sanguínea diminui, como acontece entre as refeicoes. Isso requer a presenca da enzima glicose-6-fosfatase no figado e no rim, mas nao em outros tecidos.
A enzima e uma proteina integral
da membrana do reticulo endoplasmatico, contendo,
preditivamente, nove helices transmembrana, com seu sitio
ativo no lado lumenal do reticulo. A glicose-6-fosfato formada
no citosol e transportada para o lumen do reticulo
por um transportador especifico (T1) (Figura 15-30) e
hidrolisada na superficie lumenal pela glicose-6-fosfatase.
Acredita-se que os produtos resultantes, Pi e glicose, sejam
transportados de volta para o citosol por dois transportadores
diferentes (T2 e T3), e a glicose deixa o hepatocito pelo
transportador GLUT2 na membrana plasmatica. Observe
que, por ter o sitio ativo da enzima no lumen do reticulo,
a celula separa essa reacao do processo de glicolise que
acontece no citosol e poderia ser abortado pela acao da glicose-
6-fosfatase. Defeitos geneticos na glicose-6-fosfatase
ou no T1 levam a perturbacoes serias no metabolismo do
glicogenio, resultando na doenca de deposito de glicogenio
tipo Ia (Quadro 15-4).
O musculo e o tecido adiposo nao conseguem converter
a glicose-6-fosfato formada pela degradacao do glicogenio
em glicose, pois nao tem a enzima glicose-6-fosfatase; por
isso, esses tecidos nao fornecem glicose para o sangue.
25
Glicogenólise Hepática
T1, Glicose-6-fosfatase, PE (proteína estabilizante, fundamental para a ação da glicose-6-fosfatase), proteínas de transporte T2 E T3.
GLICOGENÓLISE
A glicose 6-fosfato e uma proteina integral
da membrana do reticulo endoplasmatico, contendo,
preditivamente, nove helices transmembrana, com seu sitio
ativo no lado lumenal do reticulo. A glicose-6-fosfato formada
no citosol e transportada para o lumen do reticulo
por um transportador especifico (T1) (Figura 15-30) e
hidrolisada na superficie lumenal pela glicose-6-fosfatase.
Acredita-se que os produtos resultantes, Pi e glicose, sejam
transportados de volta para o citosol por dois transportadores
diferentes (T2 e T3), e a glicose deixa o hepatocito pelo
transportador GLUT2 na membrana plasmatica. Observe
que, por ter o sitio ativo da enzima no lumen do reticulo,
a celula separa essa reacao do processo de glicolise que
acontece no citosol e poderia ser abortado pela acao da glicose-
6-fosfatase. Defeitos geneticos na glicose-6-fosfatase
ou no T1 levam a perturbacoes serias no metabolismo do
glicogenio, resultando na doenca de deposito de glicogenio
tipo Ia (Quadro 15-4).
O musculo e o tecido adiposo nao conseguem converter
a glicose-6-fosfato formada pela degradacao do glicogenio
em glicose, pois nao tem a enzima glicose-6-fosfatase; por
isso, esses tecidos nao fornecem glicose para o sangue.
Quebra do glicogênio
Não é necessário ter gasto de energia, não consome ATP 
É usado um fosfato inorgânico (livre) então não ta gastando energia
A molecula de glicogênio é quebrada liberando 1 molecula de glicose, essa liberação ocorre mediante a entrada de 1 fosfato inorgânico = fosforolise
Fosforolise: retira a glicose por fosforolise. 
Vantagens de retirar a glicose utilizando o fosfato: 1- a glicose já sai unida ao fosfato, isso faz com que ela não passe pela membrana da celula, prendendo a glicose dentro da celula.. isso é interessante para o musculo, pois o musculo quando quebra glicogênio ele que glicose para ele, e não para o sangue. 2- se quebrasse a glicose por hidrolise, para depois ligar a glicose a um fosfato, teria que tirar esse fosfato de 1 atp, então teria gasto de energia.
Liga esse fosfato a glicose
O grande intermediário metabólico é a glicose-6-fosfato
No musculo a glicogenólise finaliza em glicose-6-fosfato, pois o interesse do musculo é ficar com a glicose para ele
 
Já no fígado, que tem interesse de liberar glicose para o sangue, remove o fosfato, deixando a glicose livre para circular no sangue. Essa retirad ocorre no reticulo endoplasmático liso. 
5 proteínas participam da retirada do fosfato: T1, Glicose-6-fosfatase, PE (proteína estabilizante, fundamental para a ação da glicose-6-fosfatase), proteínas de transporte T2 E T3.
A glicogenólise ocorreu no citosol, a glicose-6-fosfato, entra no REL pela proteína T1
A GLICOSE-6-FOSFATASE quebra a glicose-6-fosfato, liberando o Pi e a glicose.
O Pi volta para o citosol pela proteína t2 e a glicose volta para o citosol pela t3.
Quando restam 4 glicoses próximas a ramificação, 3 glicoses são deslocadas para as glicoses lineares, restando 1 glicose, que é liberada só, livre, sem fosfato.
Tornando o glicogênio sem ramificação.
 
26
GLICOGENÓLISE
Enzimas
Glicogênio-fosforilase
(amido-fosforilase em vegetais) 
Atividade catalítica
Atividade de Fosforólise: Cliva as ligações α1→4 entre os resíduos glicosil nas extremidades não-redutoras das cadeias de glicogênio por simples fosforólise.
Enzima de desramificação bifuncional
Fosfoglicomutase
Atividade de Mutase: Converte glicose-1-fosfato em glicose-6-fosfato
Catalisa duas reações sucessivas que removem as ramificações:
Atividade de transferase: remove os 3 resíduos glicosil externos ligados a uma ramificação e transfere-os à extremidade não-redutora de outra cadeia.
Atividade de glicosidase: Remove hirdroliticamente o resíduo isolado de glicose, liberando glicose livre.
Resumo
Os estoques de glicogenio em tecidos animais (principalmente no figado e no musculo esqueletico), em microrganismos ou em tecidos vegetais podem ser mobilizados, para o uso da mesma celula, por uma reacao fosfolítica catalisada pela glicogênio-fosforilase (amido-fosforilase em vegetais)
A glicogenio-fosforilase (ou amido-fosforilase) age repetidamente ate alcancar um ponto de ramificação (a1->6) (ver Figura 7-13), onde cessa sua acao. 
Uma enzima de desramificação remove as ramificacoes. Os mecanismos e o controle da degradacao de glicogenio sao descritos
em maior detalhe no Capitulo 15.
A glicose-1-fosfato produzida pela glicogenio-fosforilase e convertida a glicose-6-fosfato pela fosfoglicomutase, que catalisa a reacao reversivel: Glicose-1-fosfato > Glicose-6-fosfato.
A fosfoglicomutase utiliza basicamente o mesmo mecanismo que a fosfoglicerato-mutase (Figura 14-9): ambas envolvem um intermediario bifosfato, e a enzima e transitoriamente
fosforilada em cada ciclo catalitico. 
O nome geral mutase e dado a enzimas que catalisam a transferencia de um grupo funcional de uma posicao para outra, na mesma molecula. 
As mutases sao uma subclasse das isomerases, enzimas que interconvertem estereoisomeros ou isômeros estruturais ou de posicao (ver Tabela 6-3). 
A glicose-6-fosfato formada na reacao da fosfoglicomutase pode entrar na glicolise ou em outra via, como a via das pentoses-fosfato, descrita na Secao 14.5.
27
GLICOGENÓLISE
O glicogênio pode ser degradado enzimaticamente para a obtenção de glicose para entrar nas rotas oxidativas visando a obtenção de energia.
A glicogenólise possui controle endócrino (Glucagon)
O glicogênio é degradado pela ação conjunta de três enzimas: 
Glicogênio fosforilase, 
Enzima de desramificação de glicogênio
Fosfoglicomutase.
Os estímulos possuem como segundo mensageiro o AMP cíclico (AMPc), que é formado a partir do ATP sob ação da enzima adenilato-ciclase (inativa até que haja o estímulo hormonal).
Resumo
AMPc: QUINASES DEPENDENTS DE ADENOSINAS MONOFOSFATO CICLICAS
A FORMACAO DA AMPC : CATALISADA PELA ADENILATO CICLASE, QUE FORMA AMPC A PARTI DO ATP, ESSA ENZIMA É ESTIMULADA POR VARIOS HORMONIOS QUE SE LIGAM A RECEPTOR
ES NA MEMBRANA PLASMATICA DAS CELULAS
28
Ocorre em quase todos os tecidos animais, mas e mais importante no fígado e no musculo esquelético. 
O ponto de partida para a síntese do glicogênio é a glicose-6-fosfato.
A polimerização de glicose em glicogênio 
envolve nucleotídeos de açúcar (UDP)
A síntese do glicogênio envolve 4 enzimas:
GlicogêneseSíntese do glicogênio 
Fosfoglicomutase
UDP-glicose-pirofosforilase
Glicogênio-sintase
Enzima de ramificação
Como foi visto, a glicose-6-fosfato pode ser derivada da glicose livre em uma reação catalisada pelas isoenzimas hexocinase I e hexocinase II no músculo e hexocinase IV (glicocinase) no fígado: D-Glicose + 1 ATP -> D-glicose-6-fosfato + 1 ADP.
No entanto, parte da glicose ingerida faz uma via mais indireta para o glicogenio. Ela e captada primeiro pelos eritrocitos e transformada glicoliticamente em lactato, que e captado pelo figado e convertido em glicose-6-fosfato pela gliconeogenese.
Muitas das reacoes pelas quais as hexoses sao transformadas ou polimerizadas envolvem nucleotídeos
de açúcar, compostos nos quais o
carbono anomero do acucar e ativado
pela uniao a um nucleotideo por
meio de uma ligacao ester de fosfato.
Os nucleotideos de acucar são os substratos para a polimerização de monossacarideos em dissacarideos, glicogenio, amido, celulose e polissacarideos extracelulares mais
complexos. Tambem sao intermediarios-
chave na producao das amino-
29
GLICOGÊNESE
1º) Glicose-6-fosfato é convertida em Glicose-1-fosfato (fosfoglicomutase) 
	Glicose-6-fosfato 		 Glicose-1-fosfato
2º) G1P é convertido em UDP-glicose (UDP-glicose-pirofosforilase) 
	
	Glicose-1-fosfato + 1 UTP 		 UDP-glicose + 1 PPi
3º) UDP-glicose será o doador imediato dos resíduos de glicose para uma molécula de glicogênio pré-formada (glicogênio-sintase).
	
	UDP-glicose 		Glicose + UDP
Observações:
A glicogênio-sintase catalisa a transferência de resíduos de glicose para
 a extremidade não redutora de uma molécula ramificada de glicogênio.
A glicogênio-sintase não pode formar as ligações (a1→6) encontradas nos pontos de ramificação do glicogênio, para isso é necessário a ação 
de outra enzima.
 
Etapas da glicogênese:
fosfoglicomutase
UDP-glicose
pirofosforilase
Glicogênio-sintase
(nucleotídeos de açúcar) 
Para iniciar a síntese do glicogênio, a glicose-6-fosfato e convertida em glicose-1-fosfato na reação da fosfoglicomutase:
O produto desta reação é convertido em UDP-glicose pela ação da UDP-glicose-pirofosforilase, em uma etapa fundamental da biossíntese do glicogênio:
Observe que essa enzima e denominada pela reacao inversa; na celula, a reacao ocorre no sentido da formacao da UDP-glicose, porque o pirofosfato e hidrolisado rapidamente
pela pirofosfatase inorganica (Figura 15-31).
A UDP-glicose e o doador imediato dos residuos de glicose na reacao catalisada pela glicogênio-sintase, que promove a transferencia da glicose da UDP-glicose
para uma extremidade nao redutora de uma molecula ramificada
de glicogenio (Figura 15-32). 
O equilibrio total
da via desde a glicose-6-fosfato ate o glicogenio acrescido
de uma unidade de glicose favorece muito a sintese do
polimero.
A glicogenio-sintase nao pode formar as ligações (a1S6) encontradas nos pontos de ramificacao do glicogenio, 
30
GLICOGÊNESE
4º) Criação de ramificações (enzima de ramificação)
Transferência de um fragmento terminal de 6 a 7 resíduos de glicose para o grupo hidroxil C-6 de um resíduo de glicose em uma posição mais interna da mesa ou de outra cadeia de glicogênio.
5º) Resíduos adicionais de glicose podem ser ligados a nova ramificação pela glicogenio-sintase	
	
Observações:
A formação das ligações (a1→6) nos pontos de ramificação do glicogênio é catalisada pela enzima de ramificação (também chamada de amilo (1→4) a (1→6) transglicosilase, ou glicosil-(4→6)-transferase. 
O efeito biológico da ramificação e tornar a molécula mais solúvel e aumentar o numero de sítios acessíveis a glicogênio-fosforilase e a glicogênio-sintase, as quais agem somente nas extremidades não redutoras.
 
Etapas da glicogênese:
as quais sao formadas pela enzima de ramificacao, também chamada de amilo (1S4) a (1S6) transglicosilase, ou glicosil-(4S6)-transferase. 
A enzima de ramificação do glicogenio catalisa a transferencia de um fragmento terminal de 6 a 7 residuos de glicose da extremidade nao redutora de uma ramificacao de glicogenio, contendo pelo menos 11 residuos, para o grupo hidroxil C-6 de um residuo de glicose em uma posicao mais interna da mesma ou de outra cadeia de glicogenio, criando assim uma nova ramificação (Figura 15-33). 
Residuos adicionais de glicose podem ser ligados a nova ramificacao pela glicogenio-sintase. 
O efeito biologico da ramificacao e tornar a molecula mais solúvel e aumentar o numero de sitios acessiveis a glicogenio-fosforilase e a glicogenio-sintase, as quais agem somente nas extremidades nao redutoras.
31
GLICOGÊNESE
Glicose
Glicose-6-fosfato
Glicose-1-fosfato
UDP-Glicose
Hexoquinase
ATP
ADP
Fosfoglicomutase
UDP-açúcar pirofosforilase
Uridina-difosfato-glicose
UTP
PPi
Glicogênio (1-4 glicosil)n
Glicogênio (1-4 glicosil)n+1
UDP-Glicose
UDP
Glicogênio sintetase
UTP: Uridina trifosfato
Ppi=pirofosfato inorgânico
32
Fosfoglicomutase – Converte glicose-6-fosfato em glicose-1-fosfato.
UDP-glicose-pirofosforilase: converte glicose-1-fosfato em UDP-glicose
Glicogênio-sintase: promove a transferência da glicose da UDP-glicose para uma extremidade nao redutora de uma molecula ramificada de glicogênio;
Enzima de ramificação ou amilo (1→4) a (1→6) transglicosilase, ou glicosil-(4 → 6)-transferase
GLICOGÊNESE
Enzimas envolvidas na glicogênese
A sintese do glicogenio ocorre em quase todos os tecidos animais, mas e mais importante no figado e no musculo
esqueletico. 
O ponto de partida para a sintese do glicogênio e a glicose-6-fosfato. Como foi visto, esta pode ser derivada da glicose livre em uma reacao catalisada pelas isoenzimas
hexocinase I e hexocinase II no musculo e hexocinase IV (glicocinase) no figado:
D-Glicose 1 ATP ¡ D-glicose-6-fosfato 1 ADP No entanto, parte da glicose ingerida faz uma via mais indireta
para o glicogenio. Ela e captada primeiro pelos eritrocitos e
transformada glicoliticamente em lactato, que e captado pelo
figado e convertido em glicose-6-fosfato pela gliconeogenese.
Para iniciar a sintese do glicogenio, a glicose-6-fosfato
e convertida em glicose-1-fosfato na reacao da fosfoglicomutase:
Glicose-6-fosfato Δ glicose-1-fosfato
O produto desta reacao e convertido em UDP-glicose
pela acao da UDP-glicose-pirofosforilase, em uma etapa
fundamental da biossintese do glicogenio:
Glicose-1-fosfato 1 UTP ¡ UDP-glicose 1 PPi
Muitas das reacoes pelas quais as
hexoses sao transformadas ou polimerizadas
envolvem nucleotídeos
de açúcar, compostos nos quais o
carbono anomero do acucar e ativado
pela uniao a um nucleotideo por
meio de uma ligacao ester de fosfato.
Os nucleotideos de acucar sao
os substratos para a polimerizacao
de monossacarideos em dissacarideos,
glicogenio, amido, celulose e
polissacarideos extracelulares mais
complexos. Tambem sao intermediarios-
chave na producao das amino--hexoses e desoxi-hexoses, encontradas em alguns desses
polissacarideos, e na sintese da vitamina C (acido L-ascorbico).
O papel dos nucleotideos de acucar na biossintese do
glicogenio e em muitos outros derivados de carboidratos foi
descoberto em 1953 pelo bioquimico argentino Luis Leloir.
33
Realizado, basicamente, através de 2 enzimas fundamentais:
Glicogênio sintase 
Controle do metabolismo do glicogênio
Glicogênio fosforilase 
Síntese do glicogênio
(Glicogênese)
Degradação do glicogênio
(Glicogenólise)
Monofosfato cíclico de adenosina: A adenosina 3',5'-monofosfato cíclico (cAMP ou AMP cíclico) é uma molécula importante na transdução de sinal em umacélula. É um tipo de mensageiro secundário celular.
Adenosina monofosfato
Insulina inativa a glicogênio fosforilase, ou seja, não perimte que o glicogênio seja degradado.
Glucagon: estimula a glicogênio fosforilase
A glicogênio sintase é responsável por catalisar as ligações α1→ 4 no glicogênio
 Na ausência de iniciador, a proteína glicogenina atua como um receptor de resíduos de glicose: o grupo hidroxila de uma cadeia lateral específica de Tyr serve como sítio, no qual a unidade inicialglicosil é ligada.
 A reação é catalisada pela sintase iniciadora do glicogênio 
 O alongamento da cadeia envolve a transferência de glicose da UDP-glicose à extremidade não redutora da cadeia em crescimento, formando uma ligação glicosídica
 A glicogênio sintase e a glicogênio fosforilase respondem aos níveis de metabólitos e necessidades de energia da célula
	- A síntese de glicogênio é estimulada quando os níveis de energia e disponibilidade de substrato estão elevados
	- A degradação do glicogênio é aumentada quando os níveis de energia e suprimentos disponíveis de glicose estão baixos
	- No estado pós-alimentar, a glicogênio sintase é alostericamente ativada pela G6P quando esta está presente em concentração elevada
	- A glicogênio fosforilase é alostericamente inibida pela G6P, bem como pelo ATP, um sinal de alta energia na célula
34
A glicogênio síntase e a glicogênio fosforilase respondem aos níveis de metabólitos e necessidades de energia da célula
A síntese de glicogênio é estimulada quando os níveis de energia e disponibilidade de substrato estão elevados 
A degradação do glicogênio é aumentada quando os níveis de energia e suprimentos disponíveis de glicose estão baixos
No estado pós-alimentar:
a glicogênio sintase é alostericamente ativada pela glicose-6-fosfato quando esta está presente em concentração elevada 
glicogênio fosforilase é alostericamente inibida pela glicose-6-fosfato, bem como pelo ATP, um sinal de alta energia na célula
CONTROLE DO METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
35
Desempenha papel fundamental na regulação das enzimas que realizam o controle do metabolismo do glicogênio.
Adenosina Monofosfato Cíclico
(cAMP ou AMPc)
Glicogênio sintase 
Glicogênio fosforilase 
Inibe a glicogênio sintase = inibe a síntese do glicogênio (glicogênese)
Estimula a glicogênio fosforilase = estimula a degradação do glicogênio (Glicogenólise)
cAMP
Inibe
Estimula
CONTROLE DO METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
AMP é uma molécula importante
 na transdução de sinal em uma célula
É um tipo de mensageiro secundário
São ativados por hormônios peptídeos e catecolaminas (esteroides e tireoidianos)
AMP é uma molécula importante na transdução de sinal em uma célula
É um tipo de mensageiro secundário
São ativados por hormônios peptídeos e catecolaminas (esteroides e tireoidianos)
AMPciclico → papel fundamental na regulação dessas enzimas
Inibe a glicogênio sintase – inibe a síntese do glicogênio
Estimula a glicogênio fosforilase – estimula a degradação
36
Hiperglicemia
↑ Glicose Sanguínea = ↑ Insulina
Glicogênio sintase 
Glicogênio fosforilase 
Inibe a glicogênio sintase = inibe a síntese do glicogênio (glicogênese)
Estimula a glicogênio fosforilase = estimula a degradação do glicogênio (Glicogenólise)
↑ Glicemia
Inibe
Estimula
↑ Insulina
CONTROLE DO METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
umento da concentração de glicose (↑GLICOSE = ↑INSULINA)
Inativação da fosforilase – inativa a degradação de glicogênio
Ativação da sintase – estimula a síntese de glicogênio
37
Hipoglicemia
↓ Glicose Sanguínea = ↑ Glucagon
Glicogênio sintase 
Glicogênio fosforilase 
Inibe a glicogênio sintase = inibe a síntese do glicogênio (glicogênese)
Estimula a glicogênio fosforilase = estimula a degradação do glicogênio (Glicogenólise)
↓ Glicemia
Inibe
Estimula
↑ Glucagon
CONTROLE DO METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
Diminuição da concentração de glicose (↓GLICOSE = ↑GLUCAGON)
Ativação da fosforilase – ativa a degradação do glicogênio
Inibição da sintase – inibe a síntese de glicogênio
38
Resumo
Realizado, basicamente, através de 2 enzimas fundamentais:
Glicogênio sintase → síntese do glicogênio
Glicogênio fosforilase → degradação do glicogênio
AMPciclico → papel fundamental na regulação dessas enzimas
Inibe a glicogênio sintase – inibe a síntese do glicogênio
Estimula a glicogênio fosforilase – estimula a degradação
Aumento da concentração de glicose (↑GLICOSE = ↑INSULINA)
Inativação da fosforilase – inativa a degradação de glicogênio
Ativação da sintase – estimula a síntese de glicogênio
Diminuição da concentração de glicose (↓GLICOSE = ↑GLUCAGON)
Ativação da fosforilase – ativa a degradação do glicogênio
Inibição da sintase – inibe a síntese de glicogênio
CONTROLE DO METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
Monofosfato cíclico de adenosina: A adenosina 3',5'-monofosfato cíclico (cAMP ou AMP cíclico) é uma molécula importante na transdução de sinal em umacélula. É um tipo de mensageiro secundário celular.
Adenosina monofosfato
Insulina inativa a glicogênio fosforilase, ou seja, não perimte que o glicogênio seja degradado.
Glucagon: estimula a glicogênio fosforilase
A glicogênio sintase é responsável por catalisar as ligações α1→ 4 no glicogênio
 Na ausência de iniciador, a proteína glicogenina atua como um receptor de resíduos de glicose: o grupo hidroxila de uma cadeia lateral específica de Tyr serve como sítio, no qual a unidade inicial glicosil é ligada.
 A reação é catalisada pela sintase iniciadora do glicogênio 
 O alongamento da cadeia envolve a transferência de glicose da UDP-glicose à extremidade não redutora da cadeia em crescimento, formando uma ligação glicosídica
 A glicogênio sintase e a glicogênio fosforilase respondem aos níveis de metabólitos e necessidades de energia da célula
	- A síntese de glicogênio é estimulada quando os níveis de energia e disponibilidade de substrato estão elevados
	- A degradação do glicogênio é aumentada quando os níveis de energia e suprimentos disponíveis de glicose estão baixos
	- No estado pós-alimentar, a glicogênio sintase é alostericamente ativada pela G6P quando esta está presente em concentração elevada
	- A glicogênio fosforilase é alostericamente inibida pela G6P, bem como pelo ATP, um sinal de alta energia na célula
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Alimento rico em carboidratos
Alta taxa de glicemia
(Hiperglicemia)
Células 
β
Células ɑ
Estimula
Inibe
Insulina
Glicose → Glicogênio
(Glicogenêse)
Fígado absorve a glicose e armazena na forma de glicogênio
Glicogênio → Glicose
(Glicogenólise)
Células 
β
Células ɑ
Baixa taxa de glicemia
(Hipoglicemia)
Glucagon
Fígado quebra o glicogênio e libera glicose
Período de jejum
CONTROLE DO METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
Glicose → Glicogênio
(Glicogenêse)
Fígado absorve a glicose e armazena na forma de glicogênio
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Outras vias metabólicas
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Gliconeogênese
“formação de açúcar novo”
Formação de glicose a partir de precursores diferentes dos carboidratos
Moléculas intermediarias: glicerol, lactato, piruvato e aminoácidos (exceto leucina e lisina)
Ocorre principalmente no fígado e, em extensão muito menor, no córtex renal.
Triglicerideos > glicerol + ácidos graxos
Acidos graxos > acetil-CoA
Lactato: vem da fermentação da glicose, o lactato é levado para o fígado e é transformado em piruvato.
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Gliconeogênese
“formação de açúcar novo”
O piruvato então é utilizado na gliconeogenese.
MUSCULO: Glicose > lactato > FIGADO > lactato > piruvato > glicose (gliconeogenese)
MUSCULO: proteínas > aminoácidos são convertidos principalmente sob a forma de Alanina e glutamina, no fígado esses aminoácidos são convertidos em piruvato, o que libera amônia.
Triglicerídeos
Ácidos graxos
Glicerol
Acetil-CoA
Diidroxiacetona fosfato
Glicose
Gliconeogênese
Piruvato
NH3
Glicose
Lactato
Aminoácidos
Proteínas
Alanina
Fígado
Músculo
GLICONEOGÊNESE
fosfato é intermediário da gliconeogênese
quando faz fermentação, a glicose é convertido em lactato
transportados principalmente na forma de Alanina e glutamina
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Síntese de carboidratos a partir de precursores simples
Nos animais e também nos vegetais, a via fosfoenolpiruvato até glicose-6-fosfato é comum na conversão biossintetica de muitos precursores diferentes em carboidratos. 
Os vegetais e as bactérias são os únicos detentores da capacidade de converter co2 em carboidratos.
Síntese de carboidratos a partir de precursores simples
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Via das Pentoses Fosfato
É uma via alternativa oxidativa para a glicose.Ela resulta em oxidação e descarboxilação na posição C-1 da glicose, produzindo NADPH e pentoses fosfato
O NADPH fornece radicais redutores para as reações celulares biossinteticas, e as pentoses fosfato são precursores essenciais das biossínteses de nucleotídeos e ácidos nucleicos
NADPH: é um transportador de energia química na forma de poder redutor e é empregado como redutor quase universal nas vias anabólicas
O produto final é Produz NADPH e ribose-5-fosfato
Reações oxidativas das vias das pentoses
Via das Pentoses Fosfato
Sinonímia: via do fosfogliconato
via alternativa oxidativa para a glicose
Produz NADPH e ribose-5-fosfato
Gera pentoses indispensáveis, particularmente a D-ribose (empregada na biossíntese de ácidos nucleicos).
Oxidação
glicose-6-fosfato desidrogenase
lactonase
6-fosfogliconato desidrogenase
fosfopentose isomerase
Hidratação
Oxidação e
descarboxilação
Isomerização
VIA DAS PENTOSES FOSFATO: é uma via alternativa oxidativa para a glicose. Ela resulta em oxidação e descarboxilação na posição C-1 da glicose, produzindo NADPH e pentoses fosfato.
O NADPH fornece radicais redutores para as reações celulares biossinteticas, e as pentoses fosfato são precursores essenciais das biossínteses de nucleotídeos e ácidos nucleicos.
NADPH: é um transportador de energia química na forma de poder redutor e é empregado como redutor quase universal nas vias anabólicas
O produto final é Produz NADPH e ribose-5-fosfato
Reações oxidativas das vias das pentoses
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Doenças relacionadas ao metabolismo dos carboidratos
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Grupo heterogêneo de distúrbios metabólicos que apresenta em comum a hiperglicemia, resultante de defeitos na ação, secreção de insulina ou em ambas.
Diabetes Melito (DM)
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Alterações nos níveis glicêmicos
Hiperglicemia
Hipoglicemia
Glicemia acima dos valores de referência
Glicemia abaixo dos valores de referência
Sintomatologia clássica: Poliúria, polidipsia, polifagia, fadiga e perda inexplicada de peso.
Diabetes Melito
poiliúria (excreção excessiva de urina), polidipsia (sede excessiva), polifagia (fome frequente em demasia), fadiga (cansaço)
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Classificação Etiológica:
Diabetes Melito tipo 1;
Diabetes Melito tipo 2;
Outros tipos específicos de Diabetes Melito;
Diabetes Melito Gestacional;
Diabetes Melito (DM)
Organização Mundial da Saúde (OMS)
Associação Americana de Diabetes (ADA)
Dados epidemiológicos:
Corresponde 5% – 10% dos casos de DM.
Acomete principalmente indivíduos com menos de 20 anos.
Diabetes Melito tipo 1 (DM1)
 Caracterização: deficiência absoluta de insulina – “dependentes” de insulina.
 Etiologia: Imunológica=auto-imunidade (1A) ou Idiopática (1B).
 Patogenia: Destruição das células β pancreática → deficiência de insulina.
Manifestação clínica: subaguda ou aguda.
Marcadores de autoimunidade são os autoanticorpos anti-insulina, antidescarboxilase do ácido glutâmico (GAD 65), Antitirosina-fosfatases (IA2 e IA2B) e antitransportador de zinco (Znt) (1A)
Diabetes mellitus tipo 1
O DM tipo 1 é caracterizado por destruição das células beta
que levam a uma defi ciência de insulina, sendo subdivido em
tipos 1A e 1B.
Autoimune | Diabetes mellitus tipo 1A
Esta forma encontra-se em 5 a 10% dos casos de DM, sendo
o resultado da destruição imunomediada de células betapancreáticas
com consequente defi ciência de insulina. Os marcadores
de autoimunidade são os autoanticorpos anti-ilhota
ou antígenos específi cos da ilhota e incluem os anticorpos
anti-insulina, antidescarboxilase do ácido glutâmico (GAD
65), antitirosina-fosfatases (IA2 e IA2B) e antitransportador
de zinco (Znt) (1A).4–8 Esses anticorpos podem ser verifi cados
meses ou anos antes do diagnóstico clínico, ou seja, na fase
pré-clínica da doença, e em até 90% dos indivíduos quando se
detecta hiperglicemia. 
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Dados epidemiológicos:
Corresponde 90% a 95% dos casos de DM.
Acomete indivíduos obesos com mais de 40 anos, de forma lenta e com história familiar de diabetes.
Diabetes Melito tipo 2 (DM2)
Caracterização: Insulinorresistência com deficiência relativa de insulina – “não dependem” de insulina.
Etiologia: predisposição genética, sobrepeso e obesidade, sedentarismo ou envelhecimento.
Outros sintomas: irritabilidade, infecção respiratória e desejo de bebidas doces.
Nestes casos os níveis de insulina podem ser: normais, diminuídos ou aumentados.
A diabetes tipos 2 pode envolver fatores interferentes na reserva funcional das células β ou na sensibilidade tecidual à insulina, ou ambas → 
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Patogenia: Resistência periférica à insulina + resposta secretora inadequada das células β.
Fatores de risco pra o DM2:
Idade > 45 anos
História familiar de DM (pais, filhos, irmãos)
Excesso de peso (IMC > 27 Kg/m²)
Sedentarismo.
Baixo HDL-C (<35 mg/dL)
Triglicerídeo elevado (>250 mg/dL)
Hipertensão arterial (>140/90 mm de Hg)
Doença coronariana.
Uso de medicação hiperglicemiante (corticosteroides, tiazídicos, β-bloqueadores, etc)
Diabetes Melito tipo 2 (DM2)
Menos comuns;
Patogenia: Defeitos ou processos causadores podem ser identificados
Manifestação Clínica: Variada → defeitos genéticos, doença do pâncreas exócrino, infecções, drogas, síndromes genéticas, traumas, neoplasias, etc.
Outros tipos de DM
Corresponde 1 a 14% de todas as gestações.
Diabetes Melito Gestacional (DMG)
 Caracterização: intolerância a carboidratos de intensidade variável → início ou diagnóstico durante a gravidez.
 Etiologia: Estresse fisiológico (gravidez) + fatores predeterminantes (genéticos ou ambientais) → ↑hormônios contrarreguladores da insulina (lactogênico placentário).
 Patogenia: Resistência periférica à insulina + ↓ da função das células β.
 Outros hormônios hiperglicemiantes: cortisol, estrogênio, progesterona e prolactina.
hiperglicemia (magnitude variável) 
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Fatores de risco:
Idade materna mais avançada, 
Ganho de peso excessivo durante a gestação, sobrepeso ou obesidade,
Síndrome dos ovários policísticos, 
 Histórico:
Macrossomia (> 4 kg) ou de diabetes gestacional, 
 Diabetes em parentes de 1º grau; diabetes gestacional na mãe da gestante, 
Hipertensão arterial sistêmica na gestação e gestação múltipla (gravidez de gêmeos).
Diabetes Melito Gestacional (DMG)
Náuseas, vômitos, desidratação, estupor, coma e, finalmente, a morte.
Complicações crônicas: retinopatia, macroangiopatia, nefropatia, neuropatia, etc.
Consequências do DM não controlado
ESTUPOR: Estado de inconsciência parcial com ausência de movimentos e reação a estímulos.
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As várias desordens do metabolismo de carboidratos podem estar associadas à patologia “diabetes”. Qual das afirmativas abaixo está certa?
A Diabetes tipo 2 ou Diabetes tardio que pode ser provocada por doenças autoimunes.
A Diabetes tipo 1ou Diabetes infantil que pode estar associada à obesidade, ao sedentarismo e à resistência ao hormônio insulina.
A Diabetes tipo 2 ou Diabetes tardio, resulta da destruição das células α pancreáticas.
A Diabetes gestacional resulta da destruição das células beta-pancreáticas.
A Diabetes tipo 1 ou Diabetes infantil, resulta primeiramente da destruição das células β pancreáticas.
Glicogenoses
(Doenças do glicogênio)
Erros metabólicos determinados por deficiências enzimáticas que repercutem na síntese ou degradação do glicogênio
Classificação das Glicogenoses:
Forma hepática
Forma miopátca
Forma generalizada
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Glicogenoses
Manifestações clínicas comuns
Acúmulo de glicogênio anormal
Glicogênio pouco ramificado
Glicogênio com ramificação excessiva
Hepatomegalia
Hipoglicemia
Hipoglicemia do jejum, convulsões e retardo mental
Hiperlactademia
Insuficiência hepática progressiva e morte
Cãibras musculares e hipolactacidemia após exercícios
aÁcido láctico = lactato = acidez metabólico
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Doenças do armazenamento de glicogênio em humanos
Glicogenoses
Relembrando.....
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Definições relevantes
Glicogênese
Conversãode glicose em glicogênio
Glicogenólise
Desdobramento do glicogênio em glicose
Gliconeogênese
Formação de glicose a partir de outras fontes não carboidratos (aminoácidos, glicerol ou lactato).
Glicólise
Conversão de glicose ou outras hexoses em lactato ou piruvato.
Metabolismo da Glicose
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Definições relevantes
Metabolismo da Glicose
Fermentação Láctica
Fermentação da glicose, em que ocorre a conversão de piruvato em lactato.
Ciclo de Cori
Conversão da glicose em lactato nos músculos, seguida da conversão do lactato em glicose, no fígado.
Via das Pentoses
Via alternativa oxidativa para a glicose, que resulta na produção de NADPH e pentose fosfato
Conversão da glicose em lactato, produzido em tecidos musculares durante um período de privação de oxigénio, seguida da conversão do lactato em glicose, no fígado
Fermentação lática é o processo metabólico no qual carboidratos e compostos relacionados são parcialmente oxidados, resultando em liberação de energia e compostos orgânicos, principalmente ácido láctico, sem qualquer aceptor de elétrons externo. É realizado por um grupo de microrganismos denominado de bactérias ácido-lácticas, as quais têm importante papel na produção e conservação de produtos alimentares. Pode ser classificada em dois tipos, de acordo com a quantidade de produtos orgânicos formados: homolática e heteroláctica.
Em seus músculos o ser humano também pode promover a fermentação da glicose, em uma situação de demanda de energia e carência de oxigênio. Este é um mecanismo de compensação, uma maneira de obter energia. O ácido lático gerado no processo se acumula nas fibras musculares, o que pode gerar certos desconfortos.
O ciclo de Cori, ciclo dos Cori ou via glicose-lactato-glicose consiste na conversão da glicose em lactato, produzido em tecidos musculares durante um período de privação de oxigénio, seguida da conversão do lactato em glicose, no fígado.
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Questões
O que é metabolismo? E como ele está dividido?
Explique como as enzimas são reguladas.
O que é bioenergética?
Quais são os principais transportadores de elétrons na célula? 
Quais são os principais transportadores fosfatados de alta energia?
Referente ao glicogênio, responda:
O que é?
Onde é sintetizado e armazenado?
Como está estruturado?
Quanto a glicogênese, responda
O que é glicogênese?
Quais são as enzimas envolvidas?
Quais moléculas estão envolvidas?
Explique passo a passo as etapas envolvidas na glicogênese.
Questões
O que é glicogenólise?
O que é glicogenólise
Quais são as enzimas envolvidas?
Quais moléculas estão envolvidas?
Explique passo a passo as etapas envolvidas na glicogenólise.
Qual o papel da AMPciclico ?
Qual a diferença entre a glicólise que ocorre nos músculos e a glicólise que ocorre no fígado?
O que são glicogenoses? Como são classificadas?
Pesquise sobre ciclo de Cori e explique.
Pesquise sobre Fermentação Láctica e explique.