metabolismo de glicídeos
TRANSCRIPT
![Page 1: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/1.jpg)
Universidade Federal de PelotasInstituto de Química e Geociências
Departamento de Bioquímica
Metabolismo de Carboidratos
![Page 2: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/4.jpg)
Introdução
Reserva• Amido (plantas)
Dieta
GLICOSE Gliconeogênese
Digestão (animais)
mobilização/digestão
De onde animais e plantas obtêm glicose?
(plantas)• Glicogênio(animais)
GLICOSE
Fotossíntese
GliconeogêneseSíntese
(animais e plantas)Síntese
(plantas)
síntese
![Page 5: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/5.jpg)
Introdução
Reserva• Amido (plantas)
Dieta
GLICOSE Gliconeogênese
Digestão (animais)
mobilização/digestão
De onde animais e plantas obtêm glicose?
(plantas)• Glicogênio(animais)
GLICOSE
Fotossíntese
GliconeogêneseSíntese
(animais e plantas)Síntese
(plantas)
síntese
![Page 6: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/6.jpg)
Digestão e Absorção
• Digestão
Somatório de processos pelos quais macromoléculas dos alimentos são
degradadas a compostos simples, os quais são absorvidos pelo trato
gastrointestinal.
• Absorção
Processo pelo qual os produtos da digestão são transportados desde a
luz intestinal até a circulação sangüínea.
![Page 7: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/7.jpg)
Digestão de CHO em Herbívoros Não-Ruminantes
Estômago simples
Ceco bem
• Amido (e seus subprodutos), lactose e
sacarose são digeridos por enzimas
sintetizadas e secretadas pelo próprio
animal, com absorção das respectivas oses
no intestino delgado
Ceco bem desenvolvido
• Celulose é digerida por enzimas
sintetizadas e secretadas por
microorganismos presentes no ceco, os
quais usam a glicose obtida no seu
metabolismo e liberam acetato,
propionato e butirato para serem
absorvidos pelo animal.
![Page 8: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/8.jpg)
maltosedextrinasisomaltose
amidooligossacarídeos
lineares e ramificados
α (1→4)α-amilase(pâncreas)
Intestino delgado
oligossacarídeos lineares e ramificados
amidoα (1→4)α-amilase(glândulas salivares, pH 7,0)
Boca
ProdutoSubstratoLigaçãoEnzima
Digestão de CHO em Herbívoros Não-Ruminantes
glicose e galactose
lactoselactase
glicoseisomaltose e dextrinas
α (1→6)isomaltase
glicose e frutose
sacarosesacarase
glicoseoligossacarídeos(até 9 glicoses)
α (1→4)maltase
isomaltose lineares e ramificados
Intestino grosso(ceco e cólon)
celulase(bacteriana)
β (1→4) celulose glicose*
* Utilizada pelos microorganismos
![Page 9: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/9.jpg)
Absorção de CHO em Herbívoros Não-RuminantesAbsorção das oses no intestino delgado*
* Somente as provenientes do amido, sacarose e lactose
![Page 10: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/10.jpg)
Digestão de CHO em Herbívoros Ruminantes
• São poligástricos
• Rúmen (pança)
• Retículo (barrete)
• Omaso (folhoso)
• Abomaso (coagulador)
não secretam enzimas
![Page 11: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/11.jpg)
Digestão de CHO em Herbívoros Ruminantes
Duas etapas
Metabolismo fermentativo da dieta: microorganismos
do rúmen e/ou intestino grosso (ceco, cólon)
Decomposição hidrolítica enzimática dos nutrientes:
abomaso e intestino delgado
• Sistema digestivo permite aproveitar os nutrientes contidos em
alimentos fibrosos e grosseiros → ação de microorganismos e forças
mecânicas
![Page 12: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/12.jpg)
Digestão de CHO em Herbívoros Ruminantes
Rúmen
• > compartimento
• câmara de fermentação: úmido, 39°C, anaeróbio, pH ≅ 7,0
• decomposição dos alimentos pela ação dos microorganismos (bactérias,• decomposição dos alimentos pela ação dos microorganismos (bactérias,
protozoários e fungos)
• bactérias celulolíticas: digerem os volumosos (capim, feno, silagem)
• bactérias amilolíticas: digerem os concentrados (ração, milho, farelos)
• produção de gases metano e carbônico (eliminados pela boca)
• absorção de acetato, butirato e propionato
![Page 13: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/13.jpg)
Digestão de CHO em Herbívoros Ruminantes
Rúmen
• Simbiose microorganismos ↔ animal
Os microorganismos secretam enzimas para o meio, digerem os alimentos
(CHO) e absorvem parte dos nutrientes para sua própria manutenção. Em
contrapartida, ao morrerem, restituem seu conteúdo celular ao organismo,
especialmente substâncias nitrogenadas, que retornam ao circuito da
digestão.
![Page 14: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/14.jpg)
Digestão de CHO em Herbívoros Ruminantes
Retículo
• < compartimento
• atividade fermentativa
• atua como um “marca-passo” dos movimentos de ruminação• atua como um “marca-passo” dos movimentos de ruminação
(regurgitação)
• alimento é prensado, perdendo boa parte da água
• absorção de ácidos graxos voláteis
Omaso
![Page 15: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/15.jpg)
Digestão de CHO em Herbívoros Ruminantes
Abomaso
• estômago verdadeiro (digestão propriamente dita)
• alimento sofre a ação química do suco gástrico secretado pelas glândulas
de sua mucosa
• suco gástrico: - quimosina (coalho) – coagulação caseína do leite
- pepsina
- HCl
• digestão peptídica dos microorganismos
![Page 16: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/16.jpg)
Digestão de CHO em Herbívoros Ruminantes
• Ao sair do abomaso, o bolo alimentar passa para o intestino delgado,
onde haverá continuidade do processo químico (enzimas do suco
pancréatico e da parede intestinal) e posterior absorção dos nutrientes.
Intestino delgado
• absorção de água e eletrólitos
• atividade fermentativa (ceco, cólon)
• produção das fezes
Intestino grosso
![Page 17: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/17.jpg)
Digestão de CHO em Herbívoros Ruminantes
• o leite, para ser digerido, sofre ação de enzimas contidas no suco gástrico
produzido pelo abomaso (ao nascimento, é o compartimento mais
desenvolvido)
Estômago dos filhotes
• quando o filhote succiona o leite, a goteira esofágica age como uma calha
que desvia o leite do rúmen, direcionando-o para o abomaso
![Page 18: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/18.jpg)
Fermentação de CHO no Rúmen
Celulose Hemicelulose Pectina
Amido(Sacarose, Frutanas)
Glicose H3C – CH – COO-H3C – CH2 – COO-
Propionato
O2
Gliconeogênese
H3C – CO – COO-
Piruvato
OHLactato
H3C – COO-
Acetato
H – COO-
Formiato
3 2Propionato
H3C – CH2 – CH2 - COO-
Butirato
CH4Metano
CO2
CO2
CO2 H+
H+H+
![Page 19: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/19.jpg)
Destinos da Glicose-6P
Glicose-6P
glicogênio
glicoseoses glicose glicose Glicose-6PPi
Fígado SangueTec. Extra Hepáticos
Pi
ATP
aácidos ñ
essenciais piruvato
CK
acetil-CoA
AG
TAG
via das
pentoses-P
piruvato
acetil-CoA
CK
ATP
ATP
ATP
ATP
ATP
![Page 20: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/20.jpg)
• o fígado tem o maior no. de rotas para utilização da glicose,
desempenhando papel central na manutenção da glicemia
Destinos da Glicose-6P
Fígado
� as rotas predominantes no metabolismo da glicose variam em diferentes
tipos de células, dependendo da demanda fisiológica
desempenhando papel central na manutenção da glicemia
• ao entrar nos hepatócitos, a glicose é convertida a glicose-6P (também
pode se originar da interconversão da frutose, galactose e manose)
• pela ação de enzimas alostéricas e por regulação hormonal da síntese e
atividade enzimática, o fluxo da glicose é direcionado para uma ou mais das
seguintes rotas no fígado:
![Page 21: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/21.jpg)
Destinos da Glicose-6P
1. Manutenção da glicemia
2. Síntese de glicogênio
3. Produção de energia
Fígado
3. Produção de energia
4. Síntese de lipídeos
5. Via das Pentoses-P
6. Síntese de aminoácidos não essenciais
![Page 22: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/22.jpg)
Destinos da Glicose-6P
• Oxidação completa (aerobiose)
• Fermentação láctica (anaerobiose)
• Síntese de glicogênio
Músculo Esquelético
Músculo Cardíaco
• Oxidação completa (aerobiose)
• Síntese de glicogênio
![Page 23: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/23.jpg)
Destinos da Glicose-6P
• Oxidação completa (aerobiose)
• Síntese de glicerol
• Síntese de AG
Tecido Adiposo
Cérebro
• Oxidação completa (aerobiose)
Eritrócitos
• Fermentação láctica (não possuem mitocôndria)
![Page 24: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/24.jpg)
Introdução
Reserva• Amido (plantas)
Dieta
GLICOSE Gliconeogênese
Digestão (animais)
mobilização/digestão
De onde animais e plantas obtêm glicose?
(plantas)• Glicogênio(animais)
GLICOSE
Fotossíntese
GliconeogêneseSíntese
(animais e plantas)Síntese
(plantas)
síntese
![Page 25: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/25.jpg)
Mobilização de Amido em Vegetais
• Amido
Amilose → polímero de glicose α-1,4
Amilopectina → polímero de glicose α-1,4 e α-1,6
• Sementes em germinação
• Enzimas
• α-Amilase → ligações α-1,4 ao acaso
• β-Amilase → ligações α-1,4 alternadas a partir das extremidades não redutoras
• α-1,6-Glicosidase
• Fosforilase do Amido
![Page 26: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/26.jpg)
Mobilização de Amido em Vegetais - Hidrólise
• Amiloseα-Amilase, β-Amilase
Maltose e Glicose
MaltoseMaltase
Glicose + Glicose
• Amilopectinaα-Amilase, β-Amilase
Maltose, Isomaltose e Glicose
MaltoseMaltase
Glicose + Glicose
Isomaltoseα-1,6-Glicosidase
Glicose + Glicose
![Page 27: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/27.jpg)
Mobilização de Amido em Vegetais - Fosforólise
Amilose
AmilopectinaFosforilase do Amido
Glicose 1-P
![Page 28: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/28.jpg)
CH
Vits–coenz–horm
Nt
Glicólise
Via glicolíticaVia de Embden – Meyerhoff – Parnas
via metabólica
que compreende uma série de reações enzimáticas
com objetivo de oxidar a glicose
Glicólise (lise da glicose)
AAsLip
CK
com objetivo de oxidar a glicose a piruvato
na qual parte da energia é conservada na forma de ATP
1ª via metabólica a ser elucidada(talvez a mais bem estudada )
processo universal (animais, vegetais, MO)
![Page 29: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/30.jpg)
Glicólise – localização sub-celular
MitocôndriaGlicólise
Glicose Piruvato
Citosol
Fosforilação em nível de substrato
Glicose Piruvato
![Page 31: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/31.jpg)
Glicose
Hexoquinase1
Glicólise
Fase de investimento de energiaGlicólise -Rea
ções
Frutose-6-fosfato
Glicose-6-fosfatoFrutose -1, 6-
bisfosfato2
6
4
5
Fosfoglicoisomerase
FosfofrutoquinaseTriosefosfato
isomerase
3
Gliceraldeído 3-fosfato
Dihidroxicetona fosfato
![Page 32: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/32.jpg)
Gliceraldeído 3-P desidrogenase
87
6
9
Fosfogliceroquinase
1, 3- Bisfosfoglicerato
2- Fosfoglicerato
Fase de pagamento de energiaGlicólise -Rea
ções
87
10
Fosfogliceroquinase
Fosfogliceromutase
3- Fosfoglicerato
Fosfoenolpiruvato
Piruvatoquinase
Piruvato
![Page 33: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/33.jpg)
Vias trib
utárias
Glicólise –Vias trib
utárias
O glicogênio e o amido são degradados por fosforólise
Os polissacarídeos e dissacarídeos da alimentação são hidrolisados em monossacarídeos
Outros monossacarídeos entram na via glicolítica em vários pontos
![Page 34: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/34.jpg)
Glicólise - Balancete energético (até piruvato)
Glicose
2 ADP 2 ATP
FASE DE INVESTIMENTO
DE ENERGIAATP
FASE DE PAGAMENTO DE ENERGIA
4 ADP 4 ATP
2 NAD+ 2 NADH
2 ADP + 2 Pi
2 Piruvato
2 ATP Glicose 2 Piruvato + 2 H2O
2 NAD+ 2 NADH
ATP
![Page 35: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/35.jpg)
• O que acontece com o NADH sintetizado na glicólise??
![Page 36: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/36.jpg)
Reoxidação do NADH Citossólico
NADH
Condições anaeróbicas
Condições aeróbicas
Fermentação alcoólica
Fermentação láctica
Cadeia de transporte de
elétrons
Lançadeiras de elétrons
![Page 37: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/37.jpg)
Reoxidação do NADH Citossólico
NADH
Condições anaeróbicas
Condições aeróbicas
Fermentação alcoólica
Fermentação láctica
Cadeia de transporte de
elétrons
Lançadeiras de elétrons
![Page 38: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/38.jpg)
Reoxidação do NADH Citossólico
NADH
Condições anaeróbicas
Condições aeróbicas
Fermentação alcoólica
Fermentação láctica
Cadeia de transporte de
elétrons
Lançadeiras de elétrons
![Page 39: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/39.jpg)
Lançadeira Malato-aspartato
Espaço intermembrana
Oxaloacetato Oxaloacetato
Malato Malato
Matriz
Malato desidrogenaseMalato
desidrogenase
Glutamato Glutamato
Transportador malato-αααα-cetoglutarato
�
�
�
Aspartato amino-
transferase
Aspartato amino-transferase
Aspartato Aspartato
αααα-Cetoglutarato αααα-Cetoglutarato
Glutamato Glutamato
Transportador glutamato-aspartato
�
�
�
Fígado, rim e coração
![Page 40: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/40.jpg)
Lançadeira Glicerol-P
Espaço intermembrana
Glicólise
Glicerol 3-P desidrogenase
citossólica
• Músculo esquelético
• Cérebro
Glicerol 3-P
Matriz
Dihidroxicetona P
Glicerol 3-P desidrogenase
mitocondrial
![Page 41: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/41.jpg)
Destinos do piruvato
Glicose
2 Piruvato
Glicólise
Condições anaeróbicas
Condições anaeróbicas
2 Acetil-CoA
4 CO2 + 4 H2O
Fermentação alcoólica em leveduras
2 Etanol + 2 CO2 2 Lactato
Fermentação a lactato em músculo em contração vigorosa, eritrócitos,
algumas outras células e organismosCK
2CO2
Condições aeróbicas
Animais, plantas, muitos microorganismos em condições aeróbicas
![Page 42: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/42.jpg)
Piruvato
SEM O2
COM O2
Citosol
Destinos do piruvato
Glicose
Etanolou
Lactato
SEM O2
CK
Acetil CoA
Mitocôndria
![Page 43: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/43.jpg)
• Permite a produção contínua de ATP em tecidos que não possuem
mitocôndria (eritrócitos) ou em células deficientes em O2.
Fermentação láctica
No músculo esquelético
• Quando sob intensa atividade, a demanda por ATP aumenta e o fluxo
sangüíneo não é capaz de prover, de forma suficiente, O2 e
combustível (glicose sangüínea, AG e corpos cetônicos) para a síntese
aeróbica de ATP.
• Assim, o glicogênio armazenado é utilizado como fonte de glicose para
a fermentação láctica.
• Junto com a degradação aeróbica, ocorre também a anaeróbica.
![Page 44: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/44.jpg)
Fermentação láctica
No músculo cardíaco
• Comumente causada pelo estreitamento das artérias coronárias, as
quais não levarão O2 ao coração. Este, por ser um órgão aeróbico, não
vai obter energia suficiente, com morte do tecido.
• Emergencialmente, o músculo cardíaco vai realizar o catabolismo
anaeróbico da glicose, até o restabelecimento do fluxo sangüíneo.
Tecidos glicolíticos
• Eritrócitos, córnea, cristalino, retina → sem mitocôndrias
• Medula óssea, medula renal, testículos, leucócitos → poucas mitocôndrias
![Page 45: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/45.jpg)
Fermentação láctica
• Bactérias• Bactérias
• Hemácias
• Fibras musculares Glicose Glicólise
Destinos do piruvato - anaerobiose
reoxidação do NADH
• Fibras musculares brancas
(contração rápida)
• Fibras musculares em geral
(esforço intenso)
2 Lactato
2 Piruvato
Lactato desidrogenase
LDH
![Page 46: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/46.jpg)
Fermentação alcoólica
• Bactérias• Bactérias
• Leveduras Glicose Glicólise
Destinos do piruvato - anaerobiose
reoxidação do NADH
2 Etanol
2 Piruvato
Álcool desidrogenase
ADH
Piruvato descarbo
xilase
2 Acetaldeído
Outras fermentações
Acética
Propiônica
Butírica
![Page 47: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/47.jpg)
Balancete en
ergé
tico (ana
erob
iose)
Glicose
2 ADP 2 ATP
FASE DE INVESTIMENTO
DE ENERGIAATP
Glicólise -Ba
lancete en
ergé
tico (ana
erob
iose)
FASE DE PAGAMENTO DE ENERGIA
4 ADP 4 ATP
2 NAD+ 2 NADH
2 ADP + 2 Pi
2 Piruvato
2 ATP Glicose
2 NAD+ 2 NADH
ATP
2 Piruvato + 2 H2O
![Page 48: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/48.jpg)
Destino do lactato – Ciclo de Cori
� Lactato sintetizado a partir do catabolismo anaeróbico da
glicose pode ser utilizado como substrato na síntese de
glicose no fígado
� Conexão metabólica entre o fígado e outros tecidos (músculo, hemácias)
dependentes de glicose para obtenção de energia
![Page 49: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/49.jpg)
Destino do lactato – Ciclo de Cori
LDH
LDH
![Page 50: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/50.jpg)
Piruvato
SEM O2
COM O2
Citosol
Destinos do piruvato
Glicose
Etanolou
Lactato
SEM O2
CK
Acetil CoA
Mitocôndria
![Page 51: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/51.jpg)
Piruvato →→→→ Acetil-CoA
Proteína transportadora
citosolMitocôndria
Destinos do piruvato - aerobiose
PiruvatoCoA Acetil CoA
Complexo piruvato desidrogenase
![Page 52: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/52.jpg)
Piruvato →→→→ Acetil-CoA
NAD
FAD
CoACoA
TPP
Ac lipóico
![Page 53: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/53.jpg)
Piruvato (da glicólise, 2 moléculas por glicose)
Acetil Co-A
Balancete en
ergé
tico (aerob
iose)
Ciclo de
Krebs
Glicólise -Ba
lancete en
ergé
tico (aerob
iose)
![Page 54: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/54.jpg)
Glicólise Ciclo de
Elétrons carreados via
NADH e FADH2
Cadeia Respiratória e
Elétrons carreados via NADH
Glicólise - Balancete energético (aerobiose)
reoxidação do NADH
fosforilação em nível de substrato
fosforilação em nível de substrato
fosforilação oxidativa
Mitocôndriacitosol
Glicose Piruvatode
Krebs
Respiratória e Fosforilação
oxidativa
ATP ATPATP
![Page 55: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/55.jpg)
Mitocôndriacitosol
GlicóliseGlicose 2
Piruvato
2 Acetil CoA
Ciclo de
2 NADH
Cadeia Respiratória e Fosforilação
2 NADH 6 NADH 2 FAD H2
Glicólise - Balancete energético (aerobiose)
GlicosePiruvato CoA de
KrebsFosforilação
oxidativa
por fosforilação em nível de substrato
+ 2 ATP + 28 (ou 26) ATP + 2 ATPpor fosforilação em nível de substrato
por fosforilação oxidativa
por glicoseBalanço líquido 32 ou 30 ATP
![Page 56: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/56.jpg)
exterior da mitocôndria
Fosforilação oxidativa acoplada à CTE oxidações biológicas
Membrana Mitocondrial Externa
Espaço intermembrana
ATP ↑[H+]
Transporte de elétrons Síntese de ATP
sintase
↓↓↓↓ [H+]
Matriz Mitocondrial
Membrana Mitocondrial Interna
Os elétrons (carregados via NADH e FADH2) oriundos de vias metabólicas
(glicólise, CK, β-oxidação) “alimentam” os transportadores da MMI, os quais bombeiam prótons H+ para o EI
O bombeamento de H+ causa uma ≠ça de carga e de pH entre o EI e a MM. Este gradiente eletroquímico é a força próton-motriz para a síntese de ATP
A força próton-motriz impulsiona os H+ de volta à MM, suprindo a E para a síntese de ATP,
catalisada pelo complexo ATP sintase na MMI
��������
����
![Page 57: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/57.jpg)
Ciclo de
Krebs -Re
açõe
s oxidaçõe
s biológ
icas
Ciclo de
Krebs
![Page 58: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/58.jpg)
Introdução
Reserva• Amido (plantas)
Dieta
GLICOSE Gliconeogênese
digestão
mobilização/digestão
(plantas)• Glicogênio(animais)
GLICOSE
Fotossíntese
Gliconeogênesesíntese
síntese
síntese
![Page 59: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/59.jpg)
Metabolismo de Glicídeos
Gliconeogênese
![Page 60: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/60.jpg)
Conceito
• Síntese de glicose a partir de compostos não glicídicos de, no mínimo,
3 carbonos na molécula.
Capazes de serem convertidos em
intermediários da Glicólise ou CK
Gliconeogênese
Ocorrência
• Animais: Fígado – 90% Rins – 10%
• Enzimas presentes no citossol e matriz mitocondrial
• Plantas: sementes oleaginosas
• Enzimas presentes nos glioxissomos, citossol e matriz mitocondrial
![Page 61: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/61.jpg)
Gliconeogênese
Funções
• Síntese de glicose para manutenção da glicemia (jejum)
• essencial em ruminantes
• Recuperação hepática do lactato muscular (ciclo de Cori)
Precursores da gliconeogênesePrecursores da gliconeogênese
• Piruvato
• Lactato
• Intermediários do CK
• Aminoácidos (exceção lisina e leucina)
• Glicerol-P (derivado dos TAG)
• Propionato (importante ruminantes)
• Ácidos graxos (vegetais – sementes oleaginosas)
![Page 62: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/62.jpg)
Glicon
eogê
nese
Glicose
Glicose-6-P
Frutose-6-P
Frutose-1,6- bis P
GLiceraldeído-3-P
Hexoquinase /GlicoquinaseATP
ADP
Pi
H2O
ATP
ADP
Pi
H2O
Glicogênio
PiNADH + H+
ADP
NAD+
1,3-Bisfosfoglicerato
3-Fosfoglicerato
2-Fosfoglicerato Glicerol
ATPADP
NADH + H+
NAD+
Glicerol-3-P
Dihidrixicetona-P
FosfofrutoquinaseFrutose-1,6-bisfosfatase
Glicose 6-fosfatase
ATP
Glicon
eogê
nese
Fosfoenolpiruvato
ATPADP
PiruvatoLactato
Oxaloacetato
NADH+H+NAD+
Piruvato
Citrato
αααα-Cetoglutarato
Succinil-CoAFumarato
Malato
CO2 + ATP
ADP + Pi
NADH+H+
NAD+
PropionatoAminoácidos
AAs
AAs
AAs
Oxaloacetato
Malato
GDP+ CO2
GTP
NADH+H+
NAD+Piruvato
Carboxilase
Fosfoenolpiruvato Caroboxiquinase
![Page 63: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/63.jpg)
Glicon
eogê
nese
Glicose
Glicose-6-P
Frutose-6-P
Frutose-1,6- bis P
GLiceraldeído-3-P
Hexoquinase /GlicoquinaseATP
ADP
Pi
H2O
ATP
ADP
Pi
H2O
Glicogênio
PiNADH + H+
ADP
NAD+
1,3-Bisfosfoglicerato
3-Fosfoglicerato
2-Fosfoglicerato Glicerol
ATPADP
NADH + H+
NAD+
Glicerol-3-P
Dihidrixicetona-P
FosfofrutoquinaseFrutose-1,6-bisfosfatase
Glicose 6-fosfatase
ATP
Glicon
eogê
nese
Fosfoenolpiruvato
ATPADP
PiruvatoLactato
Oxaloacetato
NADH+H+NAD+
Piruvato
Citrato
αααα-Cetoglutarato
Succinil-CoAFumarato
Malato
CO2 + ATP
ADP + Pi
NADH+H+
NAD+
PropionatoAminoácidos
AAs
AAs
AAs
Oxaloacetato
Malato
GDP+ CO2
GTP
NADH+H+
NAD+Piruvato
Carboxilase
Fosfoenolpiruvato Caroboxiquinase
![Page 64: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/64.jpg)
Introdução
Reserva• Amido (plantas)
Dieta
GLICOSE Gliconeogênese
digestão
mobilização/digestão
mobilização/digestão
(plantas)• Glicogênio(animais)
GLICOSE
Fotossíntese
Gliconeogênesesíntese
síntese
síntese
![Page 65: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/65.jpg)
Metabolismo de Glicídeos -
Glicogênio
• Glicogênese
• Glicogenólise
![Page 66: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/66.jpg)
Metabolismo do Glicogênio
Glicogênio
• Polímero de glicose α-1,4 e α-1,6
• Reserva energética animal
• Altamente ramificado – rapidamente metabolisado
• cada ramificação contribui com uma extremidade não redutora,
local de ação das enzimas de síntese ou degradação
• Principais depósitos:
• Fígado → grande capacidade de armazenamento, pode
representar até 10% de seu peso úmido
• Músculo Esquelético → até 1 a 2% de seu peso úmido (como tem
mais músculo do que fígado, ...)
![Page 67: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/67.jpg)
Metabolismo do Glicogênio
Funções do glicogênio:
• Hepático → reserva de glicose para manutenção da glicemia
(jejum)
• Muscular → reserva de glicose para produção de ATP durante
intensa atividade (catabolismo anaeróbico)
Vias de:
• Síntese → glicogênese
• Degradação → glicogenólise
![Page 68: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/68.jpg)
Glicogênese
Conceito:
• Síntese de glicogênio a partir de hexoses excedentes
Glicogênio
Glicose-1P
Glicose-6PGalactose-1P Frutose-1P
Ocorrência:
• Fígado: após ingestão de CHO, contribui para reduzir a glicose
sangüínea
• Músculo: quando entra em repouso
![Page 69: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/69.jpg)
Glicogênese
• Há um limite na capacidade de armazenamento de glicose como glicogênio →
excesso é convertido em TAG
Glicogênio Glicose-6P Piruvato Acetil-CoA AG TAG
Reações
Hexoquinase/Glicoquinase Glicose-6P + ADPGlicose + ATP Hexoquinase/Glicoquinase Glicose-6P + ADP
Glicose-6P Fosfoglicomutase Glicose-1P
Glicose-1P + UTP UDP-Glicose Pirofosforilase UDP-Glicose + PPi
(Glicogênio)n, αααα-1,4
Glicogênio Sintase (Glicogênio)n+1 + UDP
Ramificação
do Glicogênio:
UDP-Glicose + (Glicogênio)n
Glicosil (4→→→→6) Transferase(Glicogênio)n, αααα-1,4; αααα-1,6
![Page 70: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/70.jpg)
Glicogênese
Proteína aceptora de moléculas de glicose
Glicogênio sintase
A Glicogênio Sintase não pode
iniciar a síntese do glicogênio
utilizando glicose livre como
aceptora de glicose da UDP-
glicose
glicogenina
glicogenina
glicogenina, autocatálise
Glicosil (4→6) transferase
glicogenina
glicogenina
Glicogênio
sintase
Glicogênio
sintase
necessita de uma
pequena cadeia
iniciadora (“primer”) –
fragmento de glicogênio
ou glicogenina
![Page 71: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/71.jpg)
Glicogenólise
Conceito:
• Degradação do glicogênio armazenado como reserva
Funções:
• Fígado: obtenção de glicose para manutenção da glicemia
• Músculo: obtenção de glicose para a geração de energia (via glicólise)
para as contrações musculares intensaspara as contrações musculares intensas
Ocorrência:
• Fígado: períodos de jejum
• Músculo: contrações musculares intensas
![Page 72: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/72.jpg)
Glicogenólise
Reações:
A partir das extremidades não redutoras, inicia pela fosforólise de
unidades de glicose pela Glicogênio Fosforilase:
(glicogênio)n + PiGlicogênio Fosforilase
(glicogênio)n-1 + glicose-1P
* 4-α-D-Glicanotransferase Amilo - α(1-6) Glicosidase: remoção ramificações* 4-α-D-Glicanotransferase Amilo - α(1-6) Glicosidase: remoção ramificações
glicose-1PFosfoglicomutase
glicose-6P
glicose-6P
Fígado:
Músculo:Glicólise
Energia (ATP)
glicose-6PGlicose 6-Fosfatase
glicose sangue
![Page 73: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/73.jpg)
![Page 74: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/74.jpg)
Via das Pentoses-Fosfato
• Rota secundária no metabolismo dos CHO nas células de alguns
tecidos
• Desvio das Hexoses-Monofosfato; Via do Fosfogluconato
Funções
• Converter hexoses em pentoses: síntese de ribose-5P (nucleotídeos)• Converter hexoses em pentoses: síntese de ribose-5P (nucleotídeos)
• Síntese de NADPH (redutor biológico):
• manter o ferro da hemoglobina como Fe2+
• redutor na síntese de ácidos graxos, colesterol
• etc.
Ocorrência
• Em tecidos que precisem da função redutora do NADPH (tecido
adiposo, fígado, glândula mamária em lactação, eritrócitos)
![Page 75: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/75.jpg)
Via das Pentoses-Fosfato
6 Glicose-6P + 12 NADP+ + 6 H2O →→→→ 5 Glicose-6P + 6 CO2 + 12 NADPH + 12 H+
![Page 76: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/76.jpg)
Glicemia – Regulação Hormonal
Insulina
• Hormônio anabólico, hipoglicemiante
• Secretada pelas células β do pâncreas quando a glicemia está elevada
• Estimula a absorção de glicose pelo músculo esquelético e tecido
adiposo
• Aumento da síntese de glicogênio no músculo esquelético• Aumento da síntese de glicogênio no músculo esquelético
• No fígado (não depende de insulina p/ absorver glicose) sinaliza:
• para aumento na síntese de glicogênio e glicólise
• para diminuição na glicogenólise e gliconeogênese
• diminuição da liberação de glicose p/ o sangue
• Favorece a síntese de proteínas, TAG
![Page 77: Metabolismo de glicídeos](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052523/5571facf4979599169932b7b/html5/thumbnails/77.jpg)
Glicemia – Regulação Hormonal
Glucagon
• Hormônio hiperglicemiante
• Secretada pelas células α do pâncreas quando a glicemia está baixa
• No fígado sinaliza:
• para ativação da glicogenólise e gliconeogênese• para ativação da glicogenólise e gliconeogênese
• aumento da liberação de glicose p/ o sangue
Epinefrina (Adrenalina)
• Secretada pelas supra-renais (adrenais) em resposta à estresse
• Hormônio do “medo, fuga ou luta” – prepara o organismo para
combate ou fuga
• Age no músculo e fígado, ativando a glicogenólise