resumo

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Avaliação 1 
Conteúdos abordados: Glicólise e fermentação, Gliconeogênese e via das 
pentoses, Metabolismo do glicogênio e regulação. 
Glicose
A glicose é um monossacarídeo, um carboidrato que pode ser utilizado 
independe da presença de oxigênio. As hemácias, o tecido do cérebro e os 
testículos dependem principalmente da glicose como fonte energética. 
A glicose adentra as células por transporte passivo (difusão facilitada), 
utilizando uma proteína específica, as GLUTs. Essas proteínas tem afinidades 
diferentes Km dadas em mM, quanto menor, maior a afinidade).
PROTEÍNA TECIDO Km COMENTARIO
GLUT1 Ubíqua 3mM Captação basal, presente em
todos os tecidos
GLUT2 Fígado 17mM Capta o excesso para
estoque no fígado
GLUT3 Cérebro, Esperma 1mM Alta afinidade, praticamente
única fonte de energia
Avaliação 1 1
GLUT4 M. esquelético e
Cardíaco
5mM
Transporta Glu de forma mais
eficiente quando a insulina
está ativa
Glicólise Aeróbica
A glicólise é a quebra de uma molécula de GLICOSE através de uma série de 
reações químicas que tem como produto final piruvato e um saldo de 2ATP e 
2NADH. Essa reação ocorre no citoplasma.
A disponibilidade de oxigênio na reação determina o destino catabólico do 
piruvato. 
Na presença de O2, o piruvato adentra a mitocôndria e continua a respiração 
celular, gerando Acetil-CoA, o qual é oxidadado CAC, produzindo ATP e 
elétrons. 
Na falta de O2, o piruvato permanece no citosol e apresenta duas formas de 
fermentação, a láctica e alcóolica (principalmente bactérias e fungos). O 
piruvato também pode ser usado como esqueleto para alanina e AG. 
É irreversível e contém 10 reações, divididas em duas fases: 
investimento, onde ocorre a fosforilação da Glu e sua divisão em em 2 
trioses fosforiladas 2ATP
 recuperação, conversão de gliceraldeído-3-fosfato em piruvato e ATP e 
NADH 42ATP
A fosforilação dos compostos garantem que estes permaneçam dentro da 
célula, tendo em vista que a membrana não possuí carreadores para este 
grupo; eles também catalisam as reações. 
REAÇÕES
fase de investimento
REAÇÃO 1
Avaliação 1 2
Aqui há gasto de energia pela doação de ATP para a preparação da Glu. A 
fosforilação ocorre no carbono 6  glicose-6-fosfato catalisado por HK. 
Essa etapa é irreversível. 
A HK presente no fígado recebe o nome de glicoquinase, ela tem baixa 
afinidade por glicose e não faz feedback negativo (em G6P nos 
hepatócitos.
REAÇÃO 2
Aqui ocorre uma reação de isomeria, através da fosfoglicose-isomerase 
PGI 
glicose-6-fosfato → frutose-6-fosfato
REAÇÃO 3
Segunda fosforilação. Pela fosfofrutoquinase-1 PFK1 o carbono 1 agora 
também conterá fosforila, sendo possível a clivagem → frutose-1,6-
bifosfato.
PFK1 está sujeita a regulação alostérica
REAÇÃO 4
Essa parte é reversível e catalisada pela aldolase, que gera duas trioses 
diferentes: 
gliceraldeído-3-fosfato e DHAP (di-hidroxicetona-fosfato). 
REAÇÃO 5
DHAP  G3P (são isômeros) catalisado pela triose-fosfato-isomerase. Isso 
gera finalmente dois produtos em uma única via.
REAÇÃO 6
Gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase catalisa essa reação, gerando 
NADH, adição de P 
1,3-bifosfoglicerato.
REAÇÃO 7
Geração de ATP pela transferência da fosforila do 1,3-bifosfoglicerato para 
o ADP. A enzima usada aqui é a fosfoglicerato-quinase e a reação pode 
ocorrer em ambas direções. 
No final ATP e 3-fosfoglicerato .
REAÇÃO 8
Avaliação 1 3
Nesta reação, ocorre o deslocamento reversível do grupo fosforil entre o 
carbono-3 e o carbono-2 do glicerato, pela fosfoglicerato-mutase e ocorre 
em duas etapas.
2-fosfoglicerato
REAÇÃO 9
Reversível pela enolase remoção de uma molécula de água do 2-
fosfoglicerato gerando o fosfoenolpiruvato. Ativando o grupamento Pi para 
a transferência para o ADP. 
REAÇÃO 10
Transferência de um grupo fosforil do fosfoenolpiruvato para ADP, 
catalisada pela piruvato-quinase produzindo ATP e piruvato
Assim, no processo glicolítico uma molécula de glicose é convertida a duas 
moléculas de piruvato. Duas moléculas de ADP e duas de Pi são convertidas a 
duas moléculas de ATP. Quatro életrons, na forma de íons hidreto, são 
transferidos de duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato para duas de NAD.
REGULAÇÃO
A velocidade da via glicolítica é coordenada a partir do consumo de ATP, 
regeneração de NADH e a regulação alostérica de algumas enzimas. 
As HKs são inibidas alostericamente pelos seu produto (glicose-6-fosfato), 
quando o nível de glicose intracelular se eleva acima do nível desejado, essa 
enzima é temporária e reversivelmente inibida, porém quando a concentração 
de glicose sanguínea se eleva acima de 5mM, a HK4, presente no fígado 
aumenta sua atividade. 
As condições que demandam uma produção de energia maior ou maior 
consumo de glicose causam aumento na transcrição do gene da hexoquinase 
IV.
No fígado, a HK4 funciona como um "sensor de glicose".
Se há muita glicose no sangue (como após uma refeição), a HK4 ajuda a 
remover esse excesso, promovendo a formação de glicogênio.
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Se a demanda energética aumenta (por exemplo, durante o exercício ou 
jejum), a glicólise e a gliconeogênese são reguladas para manter o equilíbrio 
energético.
Quando a concentração celular de ATP é alta, o mesmo inibe a PFK1 por se 
ligar a um sítio alostérico na enzima (diferente do sítio ativo), o que reduz sua 
afinidade pelo substrato frutose-6-fosfato. 
A PKF1 também é regulada pela frutose-2,6-bifosfato. Quando a F2,6P se liga 
ao seu sítio alostérico na PKF1, ela aumenta a afinidade dessa enzima pelo seu
substrato, F6P e reduz a afinidade pelos inibidores alostéricos supracitados.
No fígado o glucagon inibe a glicólise enquanto a insulina tem efeito oposto.
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Avaliação 1 6
questões que devem ser respondidas após estudo
 Digestão e absorção dos carboidratos
Ingestão: Na dieta encontram‑se principalmente polissacarídeos (amido, 
glicogênio), dissacarídeos (sacarose, lactose) e monossacarídeos. A absorção 
desses carboidratos é feita atraves da sua redução a monossacarídeos.
Boca: A amilase salivar inicia a hidrólise do amido, gerando maltose e 
dextrinas.
No estômago: quebra amido/glicogênio pela amilase pancreatica.
Borda em escova dos enterócitos: dissacaridases convertem dissacarídeos em 
monossacarídeos.
Absorção no enterócito pelas GLUTs.
 Função da via glicolítica e localização celular
Função:
Oxidar glicose a piruvato, gerando ATP e NADH.
Fornecer intermediários para vias anabólicas (glicogênio, ácidos 
graxos, via das pentoses).
Localização:
Todas as reações ocorrem no cito sol da célula.
3. As duas fases da glicólise
 Fase de investimento
Consome 2 ATP por glicose.
Converte glicose → glicose‑6‑fosfato → frutose‑6‑fosfato → 
frutose‑1,6‑bisfosfato.
Clivagem da F1,6BP em duas trioses G3P e DHAP.
 Fase de recuperação
Produz 4 ATP e 2 NADH por glicose.
Avaliação 1 7
Oxida G3P  1,3‑bisfosfoglicerato GAPDH  3‑fosfoglicerato PGK  
2‑fosfoglicerato → fosfoenolpiruvato → piruvato PK.
Rendimento líquido: 2 ATP e 2 NADH.
4. Glicólise em anaerobiose vs. aerobiose
Aerobiose:
Piruvato → acetil‑CoA (piruvato desidrogenase) → ciclo de Krebs → 
cadeia respiratória → muito mais ATP.
NADH reoxida em NAD⁺ na mitocôndria.
Anaerobiose:
Piruvato → lactato (lactato desidrogenase) em mamíferos; ou → etanol 
 CO₂ em leveduras.
Regenera NAD⁺ para permitir a continuidade da glicólise e produção de 
ATP mesmo sem O₂.
5. Consumo e geração de energia na glicólise
Etapa Enzima Consumo/Geração
Glicose  G6P Hexoquinase/Glicocinase 1 ATP
F6P  F1,6BP Fosfofrutoquinase‑1 1 ATP
1,3‑BPG  3‑PG Fosfoglicerato quinase 2 ATP 1 por triose)
PEP  Piruvato Piruvato quinase 2 ATP 1 por triose)
G3P  1,3‑BPG Gliceraldeído‑3‑P DH 2 NADH 1 por triose)
6. Comparação: GLUT2 vs. GLUT4 vs. GLUT3
Característica GLUT2 GLUT4 GLUT3
Localização
Fígado (basolateral),
rim, pâncreas β,
enterócito
Músculo esquelético,
cardíaco, adipócito
(vesículas
intracelulares)
Neurônios,
esperma
Afinidade(Km) Baixa 1520 mM Média 5 mM Alta 1 mM
Avaliação 1 8
Regulação
Induzido por insulina
(fígado) e alta
glicemia; bidirecional
Translocação à
membrana em resposta
à insulina
Constitutivo
(sempre ativo)
Função
Sensor e regulador de
glicose sanguínea;
transporte
bidirecional
Captação de glicose
pós‑prandial em tecidos
insulino‑sensíveis
Suprimento
constante de
glicose ao cérebro
7. Enzimas reguladas da glicólise
 Hexoquinase/Glicocinase (fígado):
Hexoquinase: inibida por G6P (feedback).
Glicocinase: induzida por insulina; alta Km, não inibida por G6P (figado).
 Fosfofrutoquinase‑1 PFK‑1
Ativadores alostéricos: AMP, ADP, frutose‑2,6‑bisfosfato.
Inibidores alostéricos: ATP, citrato.
 Piruvato quinase PK
Feed‑forward: ativada por F1,6BP.
Covalen te (fígado): fosforilação (inibição) por PKA (glucagon); 
desfosforilação (ativação) por insulina.
8. Destinos do piruvato
Aeróbio: → acetil‑CoA  ciclo de Krebs  CO₂  H₂O.
Anaeróbio (mamíferos): → lactato LDH  liberação nos músculos, 
eritrócitos.
Anaeróbio (leveduras): → álcool+ CO₂.
Gluconeogênese (fígado/rim): piruvato → oxaloacetato  PEP  glicose.
Transaminação: piruvato ↔ alanina (ciclo alanina‑glicose).
Anaplerose: piruvato → oxaloacetato (piruvato carboxilase) para repor 
intermediários do ciclo de Krebs.
Avaliação 1 9
9. Importância da fermentação
Regeneração de NAD⁺ em condições anaeróbias, permitindo que a 
glicólise continue produzindo ATP.
Produção rápida de ATP em situações de alto gasto energético (ex.: 
esforço intenso).
Ciclo de Cori: lactato gerado nos músculos é levado ao fígado, 
reconvertido em glicose e reenviado à circulação.
Em microrganismos: fermentação a etanol ou ácidos (láctico, acético) é 
essencial para geração de energia e aplicações biotecnológicas (pães, 
bebidas).
Resumo: A glicólise é uma via citosólica universal, com fases de investimento e 
geração de energia, capaz de operar tanto na presença quanto na ausência de 
oxigênio, fornecendo ATP, NADH e precursores metabólicos. Seu controle fino 
ocorre em três etapas irreversíveis (hexoquinase/GCK, PFK‑1, PK e o destino 
final do piruvato depende do estado redox e das necessidades celulares.
GLICONEOGÊNESE
Todos os organismos vivos dependem de glicose para a produção energética 
das células. Nos humanos, mais da metade do glicogênio estocado nos 
músculos e fígado é consumido pelo cérebro. Entre períodos de jejum e 
atividade vigorosa este estoque acaba, neste sentido, se faz necessário a 
síntese de glicose a partir de não carboidratos. 
As reações acontecem da mesma forma em todos os organismos vivos, porém 
com regulações diferentes. Essa formação sucede de piruvato, quebra de 
proteínas pra o uso dos aminoácidos AC e estruturas com 3 ou 4 carbonos. 
Nos animais, os compostos de 3C são principalmente lactato, glicerol (lipídios) 
e piruvato, além de AC. Ela ocorre principalmente no fígado, além de em 
pequenas quantidades no córtex renal e parede do intestino delgado. 
O Ciclo de Cori converte o lactato produzido pela glicólise anaeróbica no M. 
esquelético que retorna ao fígado formando glicogênio. 
Avaliação 1 10
GLICONEOGÊNESE x GLICOLISE
Aqui, sete das dez reações ocorre na direção oposta, as outras três são 
irreversíveis e não podem ser usadas na gliconeogênese: 
Reação 1 conversão de glicose em G6P por HK
Reação 3 fosforilação da F6P em F1,6BP por FK1
Reação 10 conversão de fosfoenolpiruvato em piruvato pela piruvato-cinase
Na GluNG as três reações são contornadas de mesma, irreversivelmente, 
sendo catalisadas por proteínas diferentes. Assim, ambos processos em 
questão são irreversíveis dentro da célula. 
1 a conversão de piruvato em PEP; 2 a desfosforilação da F1,6BP; 3 a 
desfosforilação da G6F.
Toda essa conversão requer muita energia, sendo onerosa: 4 ATP, 2 GTP e 
2NADH. Nos mamíferos ela ocorre para o uso de glicose para o cérebro, 
eritrócitos e músculos. 
A glicólise e a gliconeogênese são mutuamente reguladas para prevenir o 
gasto operacional com as duas vias ao mesmo tempo.
REGULAÇÃO
A gliconeogênese e a glicólise compartilham sete enzimas que catalisam as 
reações livremente reversíveis das vias. Nas outras 3 reações elas são 
reguladas pela piruvato-carboxilase, ativada por AcetilCoA e FBPase-1, inibida 
por F2,6BP e AMP. 
Fatores de transcrição agem no núcleo e regulam a expressão de enzimas das 
vias. A insulina e o glucagon atuam antagonicamente na ativação desses 
fatores, ligando e desligando, dessa forma, um grande número de genes.
VIA DAS PENTOSES
A glicose-6-fostato G6P tem outros destinos catabólicos (liberação de 
energia) além da formação de piruvato. Sua manutenção é de grande 
importância para as células que têm alta multiplicação como a medula óssea, 
pele, mucosa intestinal e até tumores. A Pentoseribose-5-fosfato é utilizada 
para síntese de RNA e DNA e coenzimas como ATP, NADH e FADH2. 
Avaliação 1 11
Em outros tecidos, o produto essencial é o doador de elétrons NADPH, 
necessário para para contrapor os efeitos indesejados dos radicais de 
oxigênio.
Os tecidos em que ocorre a síntese de grande quantidade de AG (fígado, TA, 
gl. mamárias durante a lactação) ou a síntese muito ativa de colesterol e 
hormônios esteroides (fígado, glândulas suprarrenais e gônadas) utilizam o 
NADPH produzido por essa via.
Eritrócitos, células da córnea e do cristalino estão constantemente expostos ao 
oxigênio e, por isso, aos radicais livres que ele gera. Para se proteger, elas 
mantêm um ambiente fortemente redutor — isto é, alta relação NADPH/NADP⁺ 
e elevado nível de glutationa reduzida GSH em relação à forma oxidada 
GSSG  o que lhes permite tanto prevenir quanto reparar danos oxidativos 
em proteínas, lipídios e outras moléculas sensíveis.
 Fase
Consistem em duas oxidações G6P a ribulose-5-fosfato, reduzindo NADP1 
a NADPH
 Fase
Compreende as reações não oxidativas, que converte petoses-fosfato a 
G6P novamente e mantém a reação. Na segunda fase, a transcetolase e a 
transaldolase catalisam a interconversão de açúcares de três a 7 carbonos, 
com a conversão reversível de seis pentoses-fosfato a cinco hexoses-
fosfato.
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METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
Armazenamento de glicose Excesso de glicose é polimerizado em 
glicogênio (vertebrados e microrganismos) ou amido (plantas) para evitar 
alterações osmóticas.
Locais principais:
Fígado: até 10% do peso; reserva para manter glicemia (esgotamento 
em 1224 h de jejum).
Músculo esquelético 12% do peso; fonte rápida de ATP em atividade 
aeróbia e anaeróbia (gasto em 1 h).
Estrutura:
Partícula β: 21 nm, 55 000 resíduos de glicose, 2 000 extremidades 
não redutoras.
Rosetas α: agregados de 2040 partículas β, visíveis ao microscópio 
em estado pós‑prandial.
Grânulos de glicogênio: contêm o polímero e todas as enzimas de síntese, 
degradação e regulação.
Avaliação 1 13
Degradação:
 Glicogênio‑fosforilase: fosforólise → glicose‑1‑fosfato G1P nas 
extremidades não redutoras.
 Enzima desramificadora: transfere cadeias e libera glicose livre nos 
pontos α16.
 Fosfoglucomutase G1P  glicose‑6‑fosfato G6P.
 Glicose‑6‑fosfatase (fígado): G6P  glicose livre para a circulação.
Síntese:
 Glicogenina inicia com ligação de glicose da UDP‑glicose.
 Glicogênio‑sintase (α14) alonga cadeias.
 Enzima ramificadora forma ligações α16.
Digestão dietética: enzimas intestinais hidrolisam glicogênio e amido em 
glicose livre.
REGULAÇÃO COORDENADA DE SINTESE E DEGRADAÇÃO
Glucagon/Adrenalina  Glicogenólise
↑ cAMP  PKA  ativa fosforilase cinase → fosforila e ativa 
glicogênio‑fosforilase a
PP1 desfosforila e inativa a fosforilase; glicose favorece esse 
desligamento hepático
Insulina  Glicogênese
Inibe GSK3  mantém glicogênio‑sintase a ativa
Ativa PP1  desfosforila e ativa sintase
Transloca GLUT4  ↑ captação de glicose
Induz hexocinases, PFK‑1, piruvato‑quinase e enzimas de lipogênese
Tecido‑específico
Fígado: glucagon → glicogenólise +gluconeogênese; inibe glicólise 
(exporta glicose)
Músculo: adrenalina → glicogenólise + glicólise ATP para contração)
Avaliação 1 14
Principais destaques:
Glicólise:
Processo catabólico que converte a glicose em piruvato, gerando 
energia ATP e NADH.
Ocorre no citosol e é ativada pela insulina.
Glicogênese:
Síntese de glicogênio a partir da glicose (via UDP-glicose).
Armazena glicose em forma de polímero, principalmente no fígado e 
músculos.
Estimulada pela insulina.
Glicogenólise:
Degradação do glicogênio armazenado para liberar glicose-1-fosfato, 
convertida em glicose-6-fosfato e, no fígado, em glicose livre para 
manter a glicemia.
Estimulada por glucagon e adrenalina.
Gliconeogênese:
Avaliação 1 15
Síntese de glicose a partir de precursores não-carboidratos (como 
piruvato, lactato e glicerol).
Fundamental no fígado e rins, especialmente durante o jejum ou 
exercício, para suprir tecidos que dependem exclusivamente de glicose 
(ex.: cérebro).
Avaliação 1 16