Metabolismo da Glicose

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Vias metabólicas 
GLICEMIA 
• GLICEMIA NORMAL: entre 70 e 99 mg/dl. 
• HIPOGLICEMIA: atinge 3 níveis 
o Nível 1: está tudo ok, é o intervalo entre uma 
refeição e outra. 
o Nível 2: entre 50-54, clinicamente importante 
o Nível 3: hipoglicemia grave com sérios riscos. 
O sistema nervoso possui células altamente 
seletivas, ele necessita de glicose para ter 
energia e funcionar corretamente. 
 
• HIPERGLICEMIA 
• Hiperglicemia com célula vazia de glicose -> baixo 
nível intracelular de ATP 
• Hiperglicemia de jejum: nível de glicose alta, após 
jejum de 8 horas. 
o Após muitas horas sem comer 
• Hiperglicemia pós-prandial: nível de glicose alta, 1 
ou 2 horas após a alimentação. 
o É normal, ocorre pós alimentação 
HORMÔNIOS PANCREÁTICOS 
• O pâncreas é uma glândula mista, secreta tanto 
enzimas digestivas como amilase (porção exócrina) e 
possui células alfa e beta em sua porção endócrina, as 
quais ficam nas ilhotas de Langherans. As células delta 
fazem a regulação deles através da somatostatina. 
 
• O pâncreas é altamente sensível por causa de sua 
vascularização, permitindo assim, que se ative insulina 
e que se passe glicose para as células dos tecidos. 
INSULINA 
• Hormônio hipoglicemiador -> como a taxa glicêmica 
está alta é necessário que diminua, com isso se coloca 
glicose para dentro da célula. 
• Permeabiliza a membrana das células -> ela não abre 
os canais, mas faz sinalização para GLUT 
• Permite a entrada de glicose 
• Promove a hipoglicemia 
o Ex: paciente diabético com hiperglicemia e 
que possui diabetes tipo 2. É necessário dar 
insulina de ação rápida porque ele já tem 
glicose no sangue e a célula precisa de ATP. 
• Insulina promove transdução de sinal: promove cascata 
de reação, com ativação de enzimas MARCA PASSO. 
Fosforila proteínas da membrana e ativação de enzimas 
GLUCAGON 
• Hormônio hiperglicemiador -> promove elevação da 
taxa glicêmica 
• Permeabiliza a membrana das células -> manda a 
reserva do fígado para fora basicamente. 
• Permite a saída de glicose (reservas) 
• Promove a hiperglicemia 
• Glucagon é um hormônio catabólico -> por isso não se 
pode ir à academia em jejum, senão degrada células e 
não constrói músculo. 
 
SITUAÇÃO DE HIPERGLICEMIA 
1. RESPIRAÇÃO CELULAR/GLICOLISE 
a. Objetivo: quebrar glicose para produzir 
ATP. 
2. GLICOGENESE: objetivo de reserva de glicose 
3. VIA DAS PENTOSES: não é via energética 
4. LIPOGÊNESE: síntese de lipídeos 
SITUAÇÃO DE HIPOGLICEMIA 
1. GLICOGENÓLISE 
a. Quebra glicogênio para gerar energia 
através do glucagon, é de dentro para fora 
2. GLICONEOGÊNESE 
a. Quando acabaram as reservas de 
glicogênio quebram outras substâncias 
como proteínas, lipídeos, lactato. 
b. Síntese de nova glicose 
3. LIPÓLISE 
4. PROTEÓLISE 
5. Então: em hipoglicemia (baixa glicose no sangue) 
se ativam vias hiperglicemiadoras através do 
hormônio glucagon. 
 
GLICÓLISE: PRIMEIRA ETAPA DA RESPIRAÇÃO 
 
• A glicólise está dentro da etapa de respiração celular. 
• Uma molécula de glicose fornece aproximadamente 36 
ATP. O atp é fabricado a partir da quebra de compostos 
orgânicos. Toda vez que é quebrado se fornecem 
elétrons. ATP é energia, são prótons. É fabricado a 
partir de reações de quebra de compostos orgânicos, 
que quando quebrados liberam elétrons. Esses elétrons 
formam ATP e se ficarem soltos formam radicais livres, 
os quais danificam a célula. 
 
• A glicólise é a quebra de molécula de glicose (molécula 
com 6 carbonos). Ao quebrar essa molécula de glicose 
se produzem 2 compostos de 3 carbonos. Existe um 
transportador que é uma coenzima (vitamina+enzima) 
conhecida como NADH. O rendimento energético é de 
2 ATP. 
 
• Para iniciar a reação se utilizam 2 ATP. A molécula de 
glicose ao passar pela membrana recebe 1 fosfato, e 
vira glicose 6 fosfato, sendo ativada e presa no 
citoplasma. Ou seja, ao adicionar 1 fosfato no carbono 
6 não permite que retorne ao sangue- cadeado 
bioquímico. E recebe uma serie de modificações por 
causa de enzimas até que se transforma numa frutose. 
A molécula de glicose tem formato de pirano e não 
pode quebrar ao meio porque fica desigual e por isso 
se transforma numa frutose para que possa ser 
quebrada no meio. Por isso a glicose 6 fosfato torna-se 
uma frutose 6 fosfato. Na frutose se adiciona 2 
fosfatos, uma na posição 1 e outro no 6, tornando-se 
frutose 1,6 difosfato. A glicólise possui 2 fases: 
2 FASES: uma de preparação da molécula e outra de 
pagamento 
• FASE PREPARATORIA: glicose passa através da 
membrana, gasta 2 ATP, ganha fosfato e adiciona esse 
fosfato no sexto carbono, vira glicose 6 fosfato com um 
cadeado bioquímico. Para ser quebrada ela precisa 
modificar sua conformação, com isso se torna uma 
frutose (furano). Na frutose se adiciona 2 fosfatos, um 
na posição 1 e outro no 6, tornando-se frutose 1,6 
difosfato para poder ser quebrada ao meio, vira uma 
furanose. Nesse ponto tem uma enzima marca-passo, a 
mais importante da via, conhecida como 
fosfofrutoquinase. 
 
• A frutose 1,6 difosfato é quebrada em 2 moléculas de 3 
carbonos, fabricando diidroxicetona e gliceraldeído. 
Porém o nosso organismo converte toda diidroxicetona 
em gliceraldeído, portanto segue com 2 moléculas de 
gliceraldeído. 
 
• FASE DE PAGAMENTO: começa com 2 moléculas de 
gliceraldeído até formar 2 moléculas de piruvato no 
final. 
• ATP -> ADP + PI 
o Indica que houve gasto, consumiu ATP 
• ADP+ PI = ATP 
o Produziu energia 
 
• A insulina liga-se a um receptor das células e promove 
a entrada de glicose para todas as células. O GLUT4 é 
um dos mais importantes e se encontra no músculo, 
gordura, coração, é um transportador dependente de 
insulina. Se encontra dentro de bolsões proteicos. 
• O receptor para insulina é ativado e vai ativando 
kinases, emitindo a mensagem para que os bolsões 
proteicos se desloquem e vão em direção a membrana, 
para se aderir a membrana e abrir canais. É necessário 
o GLUT ativado pela insulina e suas kinases (enzimas 
que dão sinais químicos). 
 
 
COENZIMAS NAD E FAD 
• Potencial redox. Quando separa elementos químicos 
ficam livres elétrons, para que não cause dano na 
membrana tem que ser capturados por NAD e FAD por 
exemplo, são antioxidantes. Estão relacionados a 
transporte 
o Hidrogênio é radical livre, tem que se unir a 
NAD. 
o ELETRONS: provenientes da quebra de 
compostos orgânicos. 
• NAD: grande transportador de prótons e eletrons-> 
base química é de niacina, que é vitamina B3. 
o NAD+ -> oxidado porque doou 
o NADH -> reduzido porque recebeu 
o Complexo B3 -> niacina: coenzima NAD 
• Complexo B2 -> riboflavina: coenzima FAD 
 
 
Fad possui riboflavina, possui um potencial redox menor, ou 
seja, uma menor capacidade de transportar. 
 
GLICÓLISE: PONTOS PRINCIPAIS 
• A glicólise é a sequência de dez reações que metaboliza 
uma molécula de glicose em duas de piruvato, com a 
produção concomitante de duas moléculas de ATP. 
• Via catabólica-> via de quebra de glicose 
• Principal via de metabolismo da glicose. 
• Ocorre no citosol de todas as células -> qualquer célula 
viva que tenha citosol faz glicólise. 
o Citosol: complexo multienzimatico. 
• Papel central no metabolismo 
o Se produz glicogênio, ATP, lipídio. É uma 
interconversão de vias. 
 
• A glicólise começa no citoplasma e se tiver oxigênio 
segue para dentro da mitocôndria, terminando com o 
ciclo de Krebs, e se não tiver oxigênio segue no 
citoplasma com formação de lactato. 
 
• HEXOQUINASE: é importante porque coloca um 
cadeado na glicose, tornando-a glicose 6 fosfato. 
• FOSFOFRUTOCINASE: é a mais importante. 
 
 
• A primeira etapa irreversível é quando a glicose passa 
através da membrana e se adiciona 1 fosfato através da 
enzima hexoquinase, convertendo-se em glicose 6 
fosfato. Isso impede que a molécula de glicose volte 
para a correntesanguínea. Existe gasto de atp 
 
• A segunda etapa irreversível da glicólise é quando 
Fosfofrutoquinase/PFK ou FFK converte frutose 6 
fosfato em frutose 1,6 bifosfato com gasto de ATP 
 
 
• Outra etapa irreversível é quando quebra 
fosfoenolpiruvato (3 carbonos) em piruvato através da 
enzima piruvatoquinase, originando também ATP e 
terminando a segunda etapa da glicólise. 
• Ao final do processo o saldo e de 2 ATP e 2 NAD 
• O objetivo da glicólise é gerar piruvato. 
 
 
• Se tiver oxigênio -> mitocôndria -> acetilCOA 
• Sem oxigênio o piruvato vira lactato através da 
fermentação láctica. 
DESTINOS DO PIRUVATO 
 
• Na presença de oxigênio ocorre a produção de mais 
ATP 
• sem oxigênio o piruvato continua no citoplasma e se 
converte em lactato, relacionado com fadiga muscular. 
 
A hemácia é o principal local de produção de lactato porque 
não tem mitocôndria, realizando apenas respiração 
anaeróbica. 
Quanto mais lactato menos oxigênio! 
 
FERMENTAÇÃO LÁCTICA 
• A fermentação é um processo de obtenção de energia 
que ocorre sem a presença de oxigênio (O2), portanto, 
trata-se de uma via de produção de energia 
denominada anaeróbia; 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. 
• A fermentação láctica é comum em células musculares 
quando submetidas a um esforço intenso e prolongado. 
• dosagem da lactato desidrogenasa: converte piruvato 
em lactato. 
• Na ausência de oxigênio ocorre fermentação láctica, 
ou seja, se produz lactato com 3 carbonos e apenas 2 
ATP’s. O NADH é consumido na conversão de piruvato 
a lactato. Essa etapa não faz parte da respiração celular. 
• ACIDOSE LÁCTICA 
o Concentrações elevadas de lactato no plasma. 
▪ Colapso do sistema circulatório: 
infarto do miocárdio, embolia 
pulmonar, na hemorragia não 
controlada ou paciente em choque. 
▪ Falha em levar quantidades 
adequadas de oxigênio aos tecidos 
resulta em prejuízo na fosforilação 
oxidativa e em diminuição na síntese 
de ATP. 
▪ Para sobreviver, as células lançam 
mão do metabolismo anaeróbio 
como sistema auxiliar para a 
produção de ATP, produzindo ácido 
láctico como produto final. 
PRINCIPAIS SÍTIOS DE REGULAÇÃO NA GLICÓLISE 
• Principais enzimas regulatórias no músculo esquelético: 
o hexoquinase e fosfofrutoquinase-1 (PFK1) 
o Atividade da piruvato-desidrogenase na 
mitocôndíia determina se o piruvato é 
convertido a lactato ou acetilCoA. 
o A regulação mostrada para piruvato-quinase 
ocorre apenas para a isoenzima do fígado. 
 
• REPOUSO: alto nível de ATP. 
o Se a celula já estiver cheia de ATP não e 
necessário mais e por isso tem 
retroalimentação negativa. 
• DURANTE EXERCICIO: nível de ATP cai 
o tem que ativar glicólise para gerar mais ATP, 
regulando enzimas para produção de ATP 
intracelular 
• Conforme concentração se ativa glicólise para gerar 
maior concentração de ATP. 
• Entre musculo e tecido hepático: 
o Toda glicose que for utilizada dentro da célula: 
a concentração de ATP é quem regula 
• Regulação alostérica 
o Inibição alostérica é dada pela concentração 
de ATP intracelular. 
o Ocorre inibição enzimática também 
 
 
 
• Diabetes 2: existem mutações que diminuem a 
atividade da glicoquinase. 
 
 
Emite mensagens químicas para que enzimas funcionem, é 
como um painel de controle, promovendo ativação por 
proteínas através de sinalização celular. 
• Em diabetes: quando nível de insulina está desregulado 
não consegue ativar. 
• Na presença de insulina ocorre ativação das enzimas da 
glicólise. 
• Sem glicose suficiente não consegue fazer glicólise. 
• A insulina e o glucagon possuem ações antagônicas, 
apesar de serem classificados como 
normoglicemiadores. 
NORMOGLICEMIADORES 
INSULINA GLUCAGON 
• Age na 
permeabilidade da 
membrana 
• Entrada de glicose na 
célula 
• Hormônio 
hipoglicemiador 
• Ativa as enzimas 
marcapasso das vias 
hipoglicemiadoras. 
• Age na 
permeabilidade da 
membrana, 
promovendo saída de 
reservas de glicose 
• Hormônio 
hiperglicemiador 
• ativa as enzimas 
marcapasso das vias 
hiperglicemiadoras 
 
CASO CLÍNICO 
1. Homem, 36 anos, admitido por úlceras infectadas nos 
braços e pernas, sendo iniciado Clavulin. Evoluiu com 
queda dos parâmetros eritrocitários e icterícia com 
sepse cutânea, sendo transferido para CTI, onde foi 
iniciado Ceftarolina e realizado hemotransfusão. 
Investigação de anemia evidenciou esfregaço do 
sangue periférico polimórfico, teste da Fragilidade 
Osmótica, eletroforese de hemoglobinas. Na 
deficiência enzimática, G6PD estava inalterada, porém 
dosagem de PK no limite inferior da normalidade. 
História pregressa de anemia hemolítica aos 15 anos 
com teste osmótico eritrocitário e biópsia da medula 
óssea inconclusivos. Úlceras cutâneas de repetição. 
Nega história familiar de anemia. Após estabilização do 
quadro clínico, paciente recebeu alta hospitalar com o 
diagnóstico de DPK e mantém acompanhamento 
hematológico. 
 
• Qual a consequência bioquímica causada pela 
deficiência da enzima piruvato quinase PK? 
o Não ocorre formação de piruvato e 
consequentemente de ATP. 
 
CASO CLÍNICO 2 
2. Um artigo recente do New England Journal of Medicine 
abordou o estudo SMART (Isotonic Solutions and Major 
Adverse Renal Events Trial), que randomizou 15.802 
pacientes admitidos em cinco UTIs em um único centro 
acadêmico. As unidades trocaram soluções salinas e 
cristaloides balanceados em meses pares e ímpares; ao 
longo do estudo de 1 de junho de 2015 até 30 de abril 
de 2017, 7.860 pacientes receberam SF 0,9% e 7.942 
receberam Ringer lactato. 
a. 1)Qual a composição? 
 
3. Qual a indicação deste medicamento? 
a. Indicado para reidratação e restabelecimento 
do equilíbrio hidroeletrolítico, quando há 
perda de líquidos e de íons cloreto, sódio, 
potássio e cálcio, e para prevenção e 
tratamento de acidose metabólica. 
4. Como funciona? 
a. Deste modo, o Ringer com Lactato pode ser 
utilizado para reposição de líquido e íons, em 
situações em que essas perdas acontecem, 
como também a proporcionar o aumento 
ligeiro do teor alcalino em líquidos 
extracelulares, agindo nos casos em que há 
um desvio do equilíbrio ácido-básico no 
sentido da acidose 
5. Quando não deve ser utilizado? 
a. o é contraindicado para pacientes com acidose 
láctica (redução do pH com produção do ácido 
lático), alcalose metabólica (aumento do pH), 
hipernatremia (excesso de sódio no sangue), 
hipercalcemia (excesso de cálcio no sangue), 
hiperpotassemia (excesso de potássio no 
sangue), hipercloremia (excesso de cloro no 
sangue) e lesão nos hepatócitos (células 
fígado) com anormalidade do metabolismo de 
lactato e pacientes com insuficiência renal 
(falência dos rins) e ou cardíaca (falência do 
coração). 
CASO CLÍNICO 3 
6. 1) Como a Covid-19 afeta o metabolismo aeróbico? 
a. há aumento do consumo de ATP, produzindo-
se ainda mais lactato, o que sobrecarrega as 
vias hepáticas de metabolismo e leva ao 
aumento dos níveis circulantes de lactato e 
LDH. Além disso, a deficiente produção de ATP 
sob estado de hipóxia compromete diversos 
processos celulares no organismo, como a 
absorção de glicose pelas células, a 
decomposição do glicogênio hepático e a 
conversão de glicose em aminoácidos e ácidos 
graxos. Por isso, pacientes com infecção por 
COVID-19 apresentam hiperglicemia 
secundária à hipoxemia e queda do 
desempenho das funções a nível celular, além 
de comprometimento do sistema de proteção 
antioxidativo. 
 
	glicemia
	Hormônios pancreáticos
	insulina
	glucagon
	glicólise: primeira etapa da respiração
	Coenzimas NAD e FAD
	GLICÓLISE: PONTOS PRINCIPAIS
	FERMENTAÇÃO LÁCTICA
	PRINCIPAIS SÍTIOS DE REGULAÇÃO NA GLICÓLISE