BIOQUÍMICA GLICÓLISE,GLICONEOGÊNESE, CICLO, CADEIA

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O que comemos ➞ energia 
Nesse conteúdo iremos estudar as reações que 
ocorrem nessa transformação. Temos 2 vias: 
 Glicólise ➞ produção de energia através 
da quebra da glicose. 
 Gliconeogênese ➞ produção de energia 
a partir de glicose gerada de compostos 
que não são carboidratos. 
 Há 3 reações diferentes entre esses que 
permite que ocorra a regulação ➞ ora 
piruvato, ora glicose. 
 A glicose é uma espécie de pilha e não 
consigo encaixar essa pilha em qualquer 
controle, assim, ela é transformada em 
outra substância, o ATP, a moeda 
energética. 
 No estado de jejum, algum órgão irá 
precisar de energia. Outro órgão tem que 
produzir glicose, enviar para os vasos 
sanguíneos que vão em direção ao órgão 
necessitado. 
Glicólise 
 Lise (quebra) do monossacarídeo glicose. 
Fase Preparatória/ Fase de Investimento 
Reação 1 
Glicose ➞ glicose-6-fosfato 
 Mediada pela enzima hexocinase. 
 Adição de fosfato do ATP a glicose. 
 Se a glicose não fosforilasse ela tende a 
entrar/sair da célula pelo seu 
transportador (gradiente) ➞ Com essa 
modificação, ela não se liga ao 
transportador 
Reação 2 
Glicose-6-fosfato ➞ frutose – 6 – fosfato 
 Mediada pela enzima glicose-6P-
isomerase. 
 Isomerase (iso – igual; isomerase – partes 
iguais) ➞ (a frutose tem a mesma forma 
molecular, houve rearranjo da disposição 
dos átomos) 
Reação 3 
Frutose – 6 – fosfato ➞ frutose – 1,6 bifosfato. 
 Mediada pela enzima fosfo-frutocinase-1 
(PFK1) ➞ fosforilou ➞ acrescentou + um 
fosfato) 
Reação 4 e 5 
Quebra da frutose 1,6 bifosfato ➞ formação de: 
 Diidroxiacetona fosfato (DHAP) ➞ uma 
cetona ➞ esse cara não continua ➞ 
triose - fosfato isomerase transforma o 
DHP em gliceraldeído-3-fosfato. 
 Gliceraldeído – 3 – fosfato ➞ um aldeído 
 Reação 4 mediada pela enzima aldolase e 
reação 5 mediada pela enzima triose-
fosfato-isomerase. : 
A cada 1 glicose ➞ 2 gliceraldeído 3 – fosfato 
Fase Pay Off 
 Os 2 ATP investidos serão recuperados 
 
 
 Bioquímica 
 
 Introdução ao Metabolismo de Carboidratos 
 
 
 Celine Monteiro 
Reação 6 
Gliceraldeído-3-fosfato ➞ 1,3 bifosfoglicerato 
 Mediada pela enzima gliceraldeído-3-
fosfato desidrogenase. 
 Desidrogenase ➞ NADH ➞ carregador 
de prótons e elétrons ➞ retirados do 
gliceraldeído ➞ NAD+ ➞ NADH; adição 
de fosfato ➞ no lugar da oxidação ➞ 
onde era o hidrogênio). 
Reação 7 
1,3 bifosfoglicerato ➞ 3 – fosfoglicerato 
 Mediada pela enzima fosfogliceratocinase 
 Retirada do fosforo da molécula, 
adicionando-o a uma molécula de ADP ➞ 
formando ATP. 
 Transformação de ADP em ATP ➞ 
fosforilação a nível de substrato 
(substrato + enzima ➞ sem oxigênio) 
(*2 moléculas de gliceraldeído) 
Reação 8 e 9 
3 – Fosfoglicerato ➞ 2 – fosfoglicerato 
2 – fosfoglicerato ➞ fosfoenolglicerato 
 Mediada pela enzima 
fosfogliceratomutase (altera a posição do 
fosfato) na reação 8 e a enzima enolase 
(desidratação da molécula). 
Reação 10 
Fosfoenolpiruvato ➞ ATP e piruvato 
 Mediada pela enzima piruvatocinase. 
 Formação de ATP (* 2 moléculas de 
gliceraldeído) 
NET 
2 ATP + 2 NADH + 2H20 
Lançadeiras 
Oxidação de glicose a piruvato temos a 
formação de diversas substâncias (ATP, NADH, 
H2O). 
Onde NADH vai descarregar seus elétrons? 
 Anaeróbica ➞ Reoxidado a NAD+ ➞ 
sem necessidade de oxigênio ➞ Piruvato 
convertido a lactato utilizando NADH, que 
retorna a NAD+. 
 Aeróbica ➞ Mitocôndria –➞O NADH 
não entra na mitocôndria, assim, ele vai 
ser transportado pelas chamadas 
lançadeiras. 
Lançadeira Malato-Aspartato 
Cabe lembrar que o NADH produzido pela 
glicólise não atravessa a membrana da 
mitocôndria. Ele transfere seus elétrons pelas 
lançadeiras, regenerando o NAD+ no citosol, e 
lançando malato para dentro da mitocôndria, que 
pela reação da malato-desidrogenase, gera 
NADH novamente. Esse é o NADH que irá ser 
utilizado na cadeia transportadora de elétrons, 
para gerar mais ATP, e essas reações 
mitocôndrias estão relacionadas ao ciclo de 
Krebs. Esses processos serão elucidados em 
outro módulo. Em troca, aspartato é lançado para 
fora da mitocôndria, e por transaminação, 
regenera oxaloacetato, reiniciando o ciclo 
responsável pela reoxidação do NADH à NAD+ 
 No citoplasma, o oxiolacetato ➞ utilizando 
a enzima malato-desidrogenase ➞ se 
transforma em malato (utilização do 
NADH que retorna a forma NAD+) 
 Malato entra na mitocôndria e retorna a 
forma OAA e regenera o NADH que 
segue para a cadeia transportadora de 
elétrons (na qual gera muito ATP). 
 
 O aspartato sai da mitocôndria em 
direção ao citoplasma e se transforma 
em OAA, dando continuidade ao ciclo. 
Lançadeira Glicerol – 3 – fosfato 
Reação citosólica ➞ DHP é transformado em 
glicerol-3-fosfato que entra na mitocôndria ➞ 
ele passa seus elétrons para o FAD que se torna 
FADH2 e segue para a cadeia transportadora 
Gliconeogênese 
Quando temos hipoglicemia (diminuição dos 
níveis de glicose sanguíneo) ➞ transformação 
de não carboidratos em glicose ➞ onde ocorre? 
➞ fígado (também ocorre no córtex adrenal e 
células epiteliais intestinais. 
Apenas 3 reações são diferentes 
 O piruvato entra na mitocôndria ➞ ele 
pode ser transformado em oxiolacetato e 
ele pode sofrer vários destinos e um 
deles consiste na transformação em 
fosfoenolpiruvato. 
 Qualquer substância que se transforme 
em OAA e PEP pode realizar a 
gliconeogênese. 
Quais substratos conseguem? 
 Aminoácidos glicogênicos ➞ alanina e 
glutamina ➞ entram no clico do ácido 
tricarboxílico e se transformam em OAA. 
 Lactato ➞ músculo em momentos de 
exercícios ➞ ciclo de Cori ➞ 
PIRUVATO 
 Glicerol ➞ veio do tecido adiposo ➞ 
triacilglicerol ➞ segue pela via no DHAP 
7 de 10 reações da gliconeogenese são iguais a 
da glicólise 
Reações diferentes 
 A primeira 
 Ultima reação 
 Entre as frutose 6 – fosfato e frutose 1,6 
bifosfato. 
Entre glicólises e frutoses ➞ Na glicólise 
tínhamos as cinases (pegavam fsfato no atp e 
colocavam no produto ➞ hexocinase e PFK1 
(fosfofrutocinase 1), na gliconeogênese teremos 
fosfatases (retiram o fosfato ➞ glicose - 
fosfatase e frutose bifosfatase) Obs: Não há 
forma de ATP devido a baixa energia 
Reação de piruvato em fosfoenolpiruvato ➞ o 
inverso, n glicólise acontecia pela piruvatocinase-
➞ Na gliconeogênese temos as carbox ➞ a 
piruvato carboxicinase e a fosfoenolpiruvato 
carboxicinase PEPCK (adicionam CO2 (carbox) 
para formar OAA e após cortar o carbox. Nós 
colocamos o carbóx a fim de ativar um substrato 
necessário para seguir a via 
Glicocorticoides 
Entra na célula e aumentam transcrição gênica 
➞ aumentam transcrição da enzima da PEPCK 
➞ forma mais glicose ➞ liberada na corrente 
sanguínea ➞ hiperglicemia ➞ diabete 
Regulações 
Feita por: 
Hormônios ➞ regulam quantidade de enzima 
através da transcrição e atividade enzimática 
 Pico de glicose ➞ + insulina 
 Pico de glicose mas sem ingestão ➞ 
liberação de hormônios 
(glucagon,adrenalina,cortisol) que induzem 
a gliconeogênese. 
 Esses hormônios alteram a disponibilidade 
de substratos 
Regulações na gliconeogênese 
Maior o km menor a afinidade 
 
 
A glicocinase tem km maior no fígado e menor 
no músculo ➞ propriedades de cada tecido 
No núcleo 
 Pico da glicose ➞ aumento da 
transcrição de genes da glicose e 
gliconeogenese. 
 Tenho glicose ➞ aumento a transcrição 
de enzimas glicólise e diminuo as da 
gliconeogênese 
Regulações Rápidas e Reversíveis – regulação 
por atividade 
 Ligação Alostérica 
Muito ATP ➞ Célula bem energeticamente 
Muito ADP/AMP ➞ mal energeticamente ➞ 
estimular a via da glicólise ➞ se liga ao PFK1 e 
estimula-la- ou FBpase e inibi-la ➞ favorecendo 
a rota da glicólise 
Assim, com ligações alostéricas posso modular a 
atuação das enzimas 
Produtos da via também interferem: 
 Bastante acetilCoa ➞ bem de energia ➞ 
inibir a glicólisena piruvatocinase / 
estimular a gliconeogênese. 
 Bastante Citrato ➞ inibir a PFK1 
 Frutose2,6 bifod ➞ modula PFK1 
 Ligações Covalentes 
 Sem comer ➞ aumenta o nível de 
glucagon ➞ piruvatocinase fosforilada ➞ 
inativa ➞ diminui a via glicolítica 
Ciclo de Cori 
Conversão no músculo esquelético e fígado 
Exercício ➞ glicólise ➞ degradar glicólise a 
piruvato. 
No exercício nossa fonte vem do glicogênio 
(polímero) que é quebrado ➞ gera piruvato –
➞ energia 
Esse piruvato tem vários destinos, um deles é 
ser transformado em lactato ➞ corrente 
sanguínea ➞ fígado ➞ gliconeogênese ➞ 
lactato em glicose – corrente sanguínea 
Glicose➞lactato➞glicose 
NET 
4 ATP 
Pontos cobrados em exercícios: 
 A glicólise é a rota metabólica responsável 
por quebrar (oxidar) glicose formando 
piruvato como produto, e gerando 
também ATP, NADH e água. 
 Todas as reações da glicólise são 
citoplasmáticas, e compreendem 10 
reações. Essas reações podem ser 
divididas em duas etapas, para melhor 
estudarmos. A primeira etapa seria a fase 
de investimento/preparatória, onde há 
gasto de ATP. A segunda etapa seria a 
fase de produção, na qual são produzidos 
4 ATP e 2 NADH. 
 Assim que entra na célula a glicose é 
fosforilada Uma vez que a membrana 
plasmática não possui transportadores 
para açúcares fosforilados, a glicose-6-
fosfato não pode sair de dentro da célula, 
evitando um ciclo fútil de entrada e saída 
da glicose por diferença de gradiente 
entre o meio intra e extracelular. 
 A glicólise é uma via universal de oxidação 
da glicose a duas moléculas piruvato, com 
a energia conservada na forma de ATP 
e NADH. 
 O Rendimento líquido da glicólise é de 
2ATP, a produção por molécula de 
 
glicose é 4 atp, mas são consumidos 2! 
Há também a formação de 2 NADH 
 Na rota da glicólise, há produção de duas 
moléculas de NADH para cada molécula 
de glicose oxidada. Essa liberação de 
NADH está relacionada à enzima 
gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase. 
 A fosforilação na glicólise é feita a nível 
de substrato, com transferência do grupo 
fosforil de um substrato para o ADO, 
envolvendo enzimas solúveis 
independente de oxigênio, diferente da 
fosforilação ligada a respiração 
 Para esse tipo de fosforilação acontecer, 
é necessário que o substrato tenha um 
tipo de ligação de alta energia, como a 
acil-fosfato no 1,3 bifosfoglicerato e a de 
fosfatoenólico no fosfoenolpiruvato. 
 O rendimento líquido de ATP da oxidação 
de uma glicose formando 2 piruvatos é 2 
ATP. Ao todo, são formados 4 ATP, mas 
2 ATP são gastos na fase de 
investimento da glicólise 
 NAD+ (nicotinamida adenina 
dinucleotídeo) é uma coenzima: molécula 
orgânica não-proteica que participa da 
cátalise de reações. O NAD+ serve de 
aceptor de elétrons em reações, e ao 
receber esses elétrons, o NAD+ (oxidado) 
se reduz a NADH (reduzido). 
 Uma forma de oxidar o NADH formado 
na glicólise é através da lançadeira glicerol-
3-fosfato. As outras formas são via 
lançadeira de malato-aspartato e a rota da 
glicólise anaeróbica, onde piruvato é 
reduzido à lactato, utilizadno NADH e 
regenerando NAD+. 
 A lançadeira glicerol-3-fosfato envolve 
reações com a enzima glicerol-3-fosfato 
desidrogenase que contém FAD ligado à 
membrana 
 A frutose-2,6-bifosfato é efetor alostérico 
da enzima PFK-1 (fosfofrutocinase-1). Ao 
fazer a ligação no sítio alostérico de PFK-
1, ele aumenta a afinidade desta enzima 
pelo seu substrato, frutose-6-fosfato e 
reduz a afinidade por inibidores 
alostéricos, como ATP e citrato. Portanto, 
a presença de frutose-2,6-bifosfato 
favorece a glicólise 
 A síntese de frutose-2,6-bifosfato é feita 
pela fosfofrutocinase-2 (PFK-2), e a 
degradação é feita pela frutose-2,6-
bifosfatase (FBPase-2). 
 Diversos monossacarídeos podem entrar 
na via glicolítica. Hexoses como a frutose 
e a galactose são primeiramente 
fosforiladas. A frutose pode entrar na via 
como frutose-6-fosfato ou gliceraldeído-
3-fosfato e a galactose como glicose-6-
fosfato. 
 A gliconeogênese é um processo de 
múltiplas etapas e produto dessa 
sequências de reações é a glicose. Os 
precursores dessa síntese não podem 
ser carboidratos. 
 Sete das 10 reações enzimáticas da 
gliconeogênese são o inverso das 
reações glicolíticas. Entretanto, 3 reações 
da glicólise são irreversíveis, pois tem a 
variação de energia livre muito negativas, 
e essas são as etapas reguladas. 
 As três etapas da glicólise que não são 
revertidas na gliconeogênese envolvem 
enzimas que promovem desfosforilação 
(fosfatases) e etapas que envolvem 
carboxilação e descarboxilação. 
 Os glicocorticóides aumentam a 
transcrição gênica, bem como a 
expressão da enzima fosfoenolpiruvato-
carboxicinase (PEPCK), responsável por 
transformar oxaloacetato em 
fosfoenolpiruvato. Isso estimula a 
gliconeogênese e aumenta a liberação de 
glicose 
 Dentre as formas de regular a glicólise e 
a gliconeogênese para evitarmos um ciclo 
fútil, podemos citar regulações de 
quantidade de enzima-chave, através da 
transcrição gênica, bem como regulações 
de atividade de enzimas-chave, através de 
processos rápidos e reversíveis. Portanto, 
ligações irreversíveis não regulam esses 
processos. 
 A glicocinase tem um Km maior que a 
hexocinase do músculo esquelético, ou 
seja, precisa de muito mais substrato para 
atingir a metade da velocidade máxima, 
propriedade relacionada a menor 
afinidade da glicocinase ao substrato 
(glicose), ao passo que é mais difícil de 
saturá-la. Entre outras palavras, essas 
prorpriedades são relacionadas ao seu 
papel no figado e é isso que faz com que 
os hepatócitos sejam capazes de reter o 
excesso de glicose da circulação, como 
no estado alimentado. 
 Os hormônios que controlam o 
metabolismo, como insulina e glucagon, 
são capazes de regular a expressão 
gênica, aumentando a quantidade de 
enzimas regulatórias das vias. 
 O ATP é um produto final da via glicolítica. 
Portanto, altas concentrações de ATP 
indicam que esse está sendo produzido 
mais rapidamente do que consumido. O 
ATP então se liga alostericamente às 
enzimas regulatórias da via glicolítica - 
hexocinase, PFK-1 e piruvato-cinase, 
inibindo-as. 
 Na glicólise, o saldo é: 2 piruvato + 2 
NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O. 
Na gliconeogênese: Glicose + 2 NAD+ + 
4 ADP + 2 GDP + 6 Pi. 
 Diversos mecanismos de ação que 
regulam não apenas a glicólise, mas 
também a gliconeogênese. Essa 
regulação recíproca das ezimas 
regulatórias é fundamental para o 
controle do suprimento de ATP no 
organismo. 
 A gliconeogênese é um processo que 
ocorre no fígado, que forma glicose a 
partir de não carboidratos, como 
aminoácidos (alanina e glutamina), lactato 
e glicerol. O hepatóico lança a glicose para 
a corrente sanguínea que a leva para que 
outros órgãos que utilizam glicose como 
principal substrato energético - como 
músculo, cérebro e eritrócitos. 
 São produzidos 2 moles de ATP para 
cada mol de gliceraldeído-3-fosfato 
formado. São formados 2 moles de 
gliceraldeído-3-fosfato por mol de glicose. 
Portanto, há produção total de 4 moles 
de ATP, mas o rendimento é 2 moles de 
ATP devido à fase de investimento. 
Ciclo do TCA 
 Destino do piruvato 
 Mitocôndria ➞ apresenta uma 
membrana externa, interna, um espaço 
intermemmbrana e uma matriz 
mitocondrial que está localizada na parte 
interna da membrana interna. 
 O piruvato e os substratos energéticos se 
transformam em acetil-Coa ➞ 
transformação mediada prlo complexo 
piruvato desidrogenase (E1 (coenzima 
TPP),E2 (Coa e Lipoado) e E3 (NAD, 
FAD)). 
 Os 3 carbonos do piruvato vão sendo 
exterminados ➞ liberados como CO2 ➞ 
descarboxilação oxidativa (nad+ vira nadh) 
 CoA se liga ao grupo Acetil (resultante 
das reações com piruvato) 
 
 
Reações 
Reação 1 
Acetil CoA +Oxaloacetato ➞ TCA (CITRATO) 
 Reação de condensação( saída da 
coenzima CoA). 
 Mediada pela enzima citrato-sintase 
Reação 2 
Rearranjo do citrato para formar Isocitrato. 
 Reação de desidratação, hidratação que 
permite a alteração da disposição dos 
átomos na molécula 
 Mediado pela enzima aconitase. 
Reações 3 e 4 
 Descarborxilação oxidativa ➞ necessita 
ter 4 carbonos (no momento tem 6) a 
fim de poder retornar a OAA. 
 Surgimento de 2 NADH e 2 CO2. 
 Isocitrato ➞ alfacetoglutarato 
 Alfacetoglutarato ➞ succinil – CoA 
 Mediado pelas enzimas 
isocitratodesidrogenase; 
alfacetoglutaratodesidrogenase 
 Entrada da enzima CoA 
Reação 5 
 Fosforilação a nível de substrato. 
 Liberação de GTP 
 Mediado pela enzima Succinil CoA 
sintetase (sintetase = produtos 
energéticos envolvidos) 
 Succinil-CoA ➞ succinato 
Reação 6 
 Reação de desidrogenação 
 Mediada pela enzima succinato 
desidrogenase (grudada na membrana 
interna da mitocôndria). 
 Apresenta FAD e se transforma em 
FADH(2) 
 Succinato ➞ fumarato 
Reação 7 
 Fumarato para Malato. 
 Atuação da enzima fumarase 
Reação 8 
 Regeneração do Oxalocetato 
 Liberação de NADH 
 Mediado pela enzima 
malatodesidrogenase. 
Regulação do Ciclo do TCA 
 Estequiometria 
Regulado pela quantidade de produto e 
reagente. 
Inibição por acúmulo de produto. 
 Alostéricas. 
Modificações covalentes na enzima a fim 
de inibi-la ou estimula-la a fim de regular 
o ciclo.* 
 Concentrações de NADH+ e NADH e 
ATP/ADP. 
 Reações reguladas 
Primeira reação ➞ citrato sintase 
 Bastante OAA e ADP é favorável 
ao início do ciclo 
 Bastante citrato e NADH (esse 
último devido a reversão da 
equação malato OAA) leva a 
regulação a inibir o início. 
Terceira reação ➞ 
isocitratodesidrogenase 
 Bastante ADP, Ca 2+ 
 NADH, ATP, muita concentração 
de alfacetoglutarato 
Quarta reação ➞ 
alfacetoglutaratodesidrogenase 
 Bastante ADP, Ca2+ 
 NADH, ATP, muita concentração 
de succinil-CoA 
 Piruvato para acetil CoA também é 
regulada 
Cadeia Transportadora de Elétrons 
https://pt.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration-and-
fermentation/oxidative-phosphorylation/a/oxidative-phosphorylation-etc 
 Membrana Interna 
Complexo 1 ➞ recebe elétrons e prótons 
do nadh ➞ NADH desidrogenase 
Complexo 2 ➞ succinato desidrogenase 
Complexo 3 ➞ citocromo bc1 
Complexo 4 ➞ citocromo oxidase 
ATPsintase 
 Espaço Intermembrana 
Coenzima q 
Citocromo c 
 
 O NADH doa elétrons para o complexo 1 
e FADH2 para o complexo 2. Esses irão 
se juntar a coenzima q que irá transportá-
los para o complexo 3 que os destinam 
para o citocromo c que os leva ao 
complexo 4. O complexo 4 apresenta 
oxigênio que os recebe e há formação 
de água. 
* Junto aos elétrons é transportado o 
hidrogênio que se acumula no espaço 
intermembrana ➞ força protomotriz ➞ 
prótons retornam pela ATPsintase e 
promovem o giro da ATPsintase e 
formação de ATP 
Termogênicos 
 Abrem poros nas membranas 
mitocondriais. 
 Diminui a intensidade de giro na 
ATPsintase. 
 Assim, é gasto mais energia para obter a 
quantidade regular de ATP. 
Regulação da Cadeia 
 Quantidade de O2 
 Disponibilidade de ADP