7. Aula Metabolismo de carb. [Modo de Compatibilidade]

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1
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VÁRZEA GRANDE
GPA DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
BIOQUÍMICA GERAL
VÁRZEA GRANDE VÁRZEA GRANDE -- MTMT
11
Prof. MSc. Reginaldo Vicente Ribeiro
METABOLISMO DOSMETABOLISMO DOSMETABOLISMO DOSMETABOLISMO DOSMETABOLISMO DOSMETABOLISMO DOSMETABOLISMO DOSMETABOLISMO DOS
CARBOIDRATOSCARBOIDRATOSCARBOIDRATOSCARBOIDRATOSCARBOIDRATOSCARBOIDRATOSCARBOIDRATOSCARBOIDRATOS
Conceito de MetabolismoConceito de Metabolismo
Atividade celular altamente dirigida e
coordenada, que envolve sistemas 
multienzimáticos;
Soma de todas as transformações químicas 
que ocorrem na célula ou organismo.
• Obter energia química do sol ou de
nutrientes;
• Converter moléculas dos nutrientes e da
célula em precursores de macromoléculas;
• Polimerizar precursores em macromoléculas;
• Sintetizar e degradar biomoléculas de acordo
com necessidade celular.
Funções do Metabolismo
Divisão do MetabolismoDivisão do Metabolismo
Anabolismo
Sintetizam-se novos compostos mais complexos a
partir de moléculas simples. É a fase biossintética e
consumidora de energia do metabolismo.
Catabolismo
É a fase degradativa que produz energia livre a partir
da degradação de moléculas mais complexas
durante o metabolismo.
Macromoléculas
Produtos
Pobres em 
Energia
Nutrientes
Ricos em 
Energia
ADP 
NAD
FAD
ATP
NADH
FADH2
Moléculas 
Precursoras
AnabolismoCatabolismo
Energia
Química
2
Catabolismo e 
Anabolismo
Ocorrem em 3 grandes 
níveis de complexidade
Polímeros
Monômeros
Intermediários
metabólicos
Amido
Tri
glicerídeos
Proteínas
Aminoácidos
Glicose
Ácidos
Graxos Acetil-CoA
Acetoacetil-
CoA
Glicose
Lipídeos
Proteínas
Aminoácidos
Glicídios
Ciclo de 
Krebs
Catabolismo é convergente, Anabolismo é divergente 
Convergências e Divergências no Metabolismo 
Celular
Glicólise - oxidação da glicose para obter ATP;
Ciclo de Krebs - oxidação do acetil-CoA para obter 
energia;
Fosforilação oxidativa - síntese de ATP a partir da 
energia liberada pelo transporte de elétrons na 
cadeia respiratória; 
Via das pentoses-fosfato - síntese de pentoses, CO2
e o NADPH. 
Vias MetabólicasVias Metabólicas
Ciclo da uréia - eliminação de NH4
+ sob formas 
menos tóxicas;
β-oxidação dos ácidos graxos - transformação de 
ácidos graxos em acetil-CoA, para utilização no ciclo 
de Krebs;
Gliconeogênese - síntese de glicose a partir de 
moléculas mais pequenas;
Glicogênese - síntese de glicogênio a partir da 
condensação de muitos monômeros de glicose.
Glicogenolise - conversão do glicogênio em glicose.
Vias MetabólicasVias Metabólicas
MetabolismoMetabolismo EnergéticoEnergético
animalanimal
Alimentos
Carboidratos Lipídios Proteínas
• Térmica 60%
• Mecânica 20%
• Elétrica 10%
• Química 10%
3
ATPATP
1 1 AdenosinaAdenosina + 1 Pentose + 3 + 1 Pentose + 3 FosfatosFosfatos
Captação de glicose na célulaCaptação de glicose na célula
1414
1515
Metabolismo de carboidratos Metabolismo de carboidratos 
Durante o RepousoDurante o Repouso
Estoques de Glicogênio muscular são preservados 
para o uso durante alta atividade muscular 
esquelética.
Os estoques de Glicogênio Hepático são encarregados 
de manter a Glicemia entre as refeições
CÉREBROCÉREBRO SNCSNC Células Sangüíneas e os rins
1616
Metabolismo dos carboidratosMetabolismo dos carboidratos
Vias Vias catabólicascatabólicas::
1 - Glicólise aeróbica (piruvato)
2 - Glicólise anaeróbica (ac. láctico)
3 - Glicogenólise
Vias anabólicas:
1 – Glicogênese (Glicose→ Glicogênio)
2 – Ciclo das pentoses ( Glicose → Ribose-5-fosfato)
3 – Cadeia respiratória (Mitocôndria: NADH2222 e FADH2222 →ATP)
4 – Gliconeogênese ( não carboidratos →Glicose)
1717
Metabolismo dos carboidratosMetabolismo dos carboidratos
GLICOSE
Glicólise
Glicogênese 
(Glicogênio)
Piruvato
Acetil - COA
Ciclo de Krebs
Ciclo das pentoseCiclo das pentosess
(ribose e (ribose e desoxiribosedesoxiribose))
Glicólise anaeróbica
(ac. láctico)
Cadeia respiratória
Glicogenólise
1818
Moléculas TransportadorasMoléculas TransportadorasMoléculas TransportadorasMoléculas TransportadorasMoléculas TransportadorasMoléculas TransportadorasMoléculas TransportadorasMoléculas Transportadoras
ADP
ADPADP
ADPADP
ADPADP
ADP:: AdenosinaAdenosina difosfatodifosfato;;
�� FunçãoFunção:: AceptorAceptor dede fosfatofosfato inorgânicoinorgânico
(Pi)(Pi)..
NAD
NADNAD
NADNAD
NADNAD
NAD:: NicotinamidaNicotinamida--adeninaadenina dinucleotídeodinucleotídeo;;
�� FunçãoFunção:: transportadortransportador hidrogêniohidrogênio..
FADFAD:: FlavinaFlavina--adeninaadenina dinucleotídeodinucleotídeo..
�� FunçãoFunção:: transportadortransportador hidrogêniohidrogênio..
4
Localização e Etapas da Localização e Etapas da 
Respiração CelularRespiração Celular
1919
CRISTAS
2a. CICLO DE KREBS 
3a. CADEIA 
RESPIRATÓRIA
3a. CADEIA 
RESPIRATÓRIA
1a. GLICÓLISE
HIALOPLASMA
M I T O C Ô N D R I A S M I T O C Ô N D R I A S M I T O C Ô N D R I A S M I T O C Ô N D R I A S 
2020
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
GLICÓLISE
GLICÓLISEGLICÓLISE
GLICÓLISE
�Ocorre
OcorreOcorre
Ocorre no
nono
no citoplasma
citoplasmacitoplasma
citoplasma e
ee
e consiste
consisteconsiste
consiste na
nana
na oxidação
oxidaçãooxidação
oxidação da
dada
da
molécula
moléculamolécula
molécula de
dede
de glicose,
glicose,glicose,
glicose, formando
formandoformando
formando duas
duasduas
duas moléculas
moléculasmoléculas
moléculas de
dede
de ATP
ATPATP
ATP
e
ee
e liberando
liberandoliberando
liberando duas
duasduas
duas moléculas
moléculasmoléculas
moléculas de
dede
de ácido
ácidoácido
ácido pirúvico
pirúvicopirúvico
pirúvico.
..
.
�Fase
FaseFase
Fase de
dede
de investimento
investimentoinvestimento
investimento energético
energéticoenergético
energético:
::
:
� 2
22
2ATP
ATPATP
ATP +C
+C+C
+C
6
66
6
H
HH
H
12
1212
12
O
OO
O
6
66
6
→ 2
22
2 gliceraldeido
gliceraldeidogliceraldeido
gliceraldeido-
--
-3
33
3-
--
-fosfato
fosfatofosfato
fosfato.
..
.
�Fase
FaseFase
Fase de
dede
de geração
geraçãogeração
geração de
dede
de energia
energiaenergia
energia:
::
:
� 2
22
2 gliceraldeido
gliceraldeidogliceraldeido
gliceraldeido-
--
-3
33
3-
--
-fosfato
fosfatofosfato
fosfato → 2
22
2 NAD
NADNAD
NADH
HH
H
2
22
2
4
44
4 ATP
ATPATP
ATP +
++
+ 2
22
2
Piruvato
PiruvatoPiruvato
Piruvato
�Saldo
SaldoSaldo
Saldo energético
energéticoenergético
energético =
==
= 2
22
2 ATP
ATPATP
ATP.
..
.
2121 2222
CICLO DE KREBS
CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS
CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS
CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS
CICLO DE KREBS
Sinônimos
SinônimosSinônimos
Sinônimos:
::
: Ciclo
CicloCiclo
Ciclo dos
dosdos
dos ácidos
ácidosácidos
ácidos tricarboxílicos,
tricarboxílicos,tricarboxílicos,
tricarboxílicos,
ciclo
ciclociclo
ciclo do
dodo
do ácido
ácidoácido
ácido cítrico
cítricocítrico
cítrico ou
ouou
ou ciclo
ciclociclo
ciclo de
dede
de Krebs
KrebsKrebs
Krebs.
..
.
Conceito
ConceitoConceito
Conceito:
::
: Via
ViaVia
Via catabólica
catabólicacatabólica
catabólica cíclica
cíclicacíclica
cíclica de
dede
de oxidação
oxidaçãooxidação
oxidação
total
totaltotal
total da
dada
da glicose
glicoseglicose
glicose a
aa
a CO
COCO
CO
2
22
2
e
ee
e H
HH
H
2
22
2
O,
O,O,
O, com
comcom
com liberação
liberaçãoliberação
liberação de
dede
de
energia
energiaenergia
energia.
..
.
Só
SóSó
Só ocorre
ocorreocorre
ocorre em
emem
em condições
condiçõescondições
condições aeróbicas
aeróbicasaeróbicas
aeróbicas
Ocorre
OcorreOcorre
Ocorre na
nana
na matriz
matrizmatriz
matriz mitocondrial
mitocondrialmitocondrial
mitocondrial.
..
.
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
2323
Etapas enzimáticas do Etapas enzimáticas do Etapas enzimáticas do Etapas enzimáticas do Etapas enzimáticas do Etapas enzimáticas do Etapas enzimáticas do Etapas enzimáticas do 
Ciclo de KrebsCiclo de KrebsCiclo de KrebsCiclo de KrebsCiclo de KrebsCiclo de KrebsCiclo de KrebsCiclo de Krebs::::::::
1 - Síntese do Citrato; 
2 - Conversão do Citrato a Isocitrato; 
3 - Oxidação descarboxilativa do Isocitrato a α -Cetoglutarato 
4 - Oxidação descarboxilativa do α -Cetoglutarato a Succinil-
CoA; 
5 - Hidrólise do Succinil-CoA a Succinato; 
6 - Oxidação do Succinato a Fumarato; 
7 - Hidratação do Fumarato a Malato;
8 - Oxidação do Malato a Oxaloacetato, que inicia um novo 
ciclo. 
2424
Enzima Ciclo de KrebsEnzima Ciclo de Krebs
1 - Citrato sintase
2 - aconitase
3 - isocitrato descarboxilase
4 - αααα-cetoglutarato desidrogenase
5 - succinil CoA sintetase
6 - succinato desidrogenase
7 - fumarase
8 - malato desidrogenase
5
2525 2626
Ciclo de KrebsCiclo de Krebs
2727
Cadeia Transportadora de Cadeia Transportadora de 
ElétronsElétrons
Ocorre nas cristas mitocondriais;
Também chamado Fosforilação Oxidativa;
Sistema de transferência de elétrons
provenientes do NADH e FADH2;
O2 Serve como aceptor de H+ que são
carreados pelas molécula de NADH e FADH2.
2828
Cadeia Transportadora de Cadeia Transportadora de 
ElétronsElétrons
Elétrons são passados de molécula para
molécula nas cristas mitocondriais
chamados CITOCROMOS;
O elétron “pula” de um citocromo para outro
até chegar no O2, ocorrendo liberação de
energia convertida em ATP.
2929
Cadeia RespiratóriaCadeia Respiratória
MITOCÔNDRIAMITOCÔNDRIA
3030
Etapas do 
Etapas do Etapas do 
Etapas do Etapas do 
Etapas do Etapas do 
Etapas do 
Metabolismo dos 
Metabolismo dos Metabolismo dos 
Metabolismo dos Metabolismo dos 
Metabolismo dos Metabolismo dos 
Metabolismo dos 
Carboidratos
CarboidratosCarboidratos
CarboidratosCarboidratos
CarboidratosCarboidratos
Carboidratos
6
Glicólise – Ocorre no citoplasma (início da
oxidação da glicose)→ são obtidos 2 ATP;
Ciclo de Krebs – Ocorre na matriz mitocondrial
(oxidação total da glicose) → são obtidos 2 ATP;
Fosforilação oxidativa - Ocorre na crista
mitocondrial (síntese de ATP a partir da energia
liberada da degradação da glicose) → são obtidos
34 ATP.
Obs.: Para que essa etapa ocorra o O2 é
indispensável.
Resumindo...Resumindo...
3232
Metabolismo Metabolismo Metabolismo Metabolismo Metabolismo Metabolismo Metabolismo Metabolismo 
das das das das das das das das 
BiomoléculasBiomoléculasBiomoléculasBiomoléculasBiomoléculasBiomoléculasBiomoléculasBiomoléculas
3333
GlicogêneseGlicogênese
Ocorre em todos os tecidos, mais proeminente 
Ocorre em todos os tecidos, mais proeminente Ocorre em todos os tecidos, mais proeminente 
Ocorre em todos os tecidos, mais proeminente 
no 
no no 
no fígado
fígadofígado
fígado e músculo;
e músculo;e músculo;
e músculo;
Fígado armazena glicogênio para enviar 
Fígado armazena glicogênio para enviar Fígado armazena glicogênio para enviar 
Fígado armazena glicogênio para enviar glicose
glicoseglicose
glicose, 
, , 
, 
pelo sangue aos outros tecidos, quando 
pelo sangue aos outros tecidos, quando pelo sangue aos outros tecidos, quando 
pelo sangue aos outros tecidos, quando 
necessário;
necessário;necessário;
necessário;
O músculo armazena apenas para consumo 
O músculo armazena apenas para consumo O músculo armazena apenas para consumo 
O músculo armazena apenas para consumo 
próprio, só utiliza durante o exercício quando há 
próprio, só utiliza durante o exercício quando há próprio, só utiliza durante o exercício quando há 
próprio, só utiliza durante o exercício quando há 
necessidade de energia rápida. 
necessidade de energia rápida. necessidade de energia rápida. 
necessidade de energia rápida. 
3434
VIA DAS PENTOSESVIA DAS PENTOSES
• Via alternativa de 
Via alternativa de Via alternativa de 
Via alternativa de oxidação
oxidaçãooxidação
oxidação de 
de de 
de glicose
glicoseglicose
glicose-
--
-6
66
6-
--
-fosfato
fosfatofosfato
fosfato, 
, , 
, 
leva à produção de: 
leva à produção de: leva à produção de: 
leva à produção de: Ribose 
Ribose Ribose 
Ribose –
––
– fosfato,CO
fosfato,COfosfato,CO
fosfato,CO
2
22
2
e 
e e 
e 
NADPH;
NADPH;NADPH;
NADPH;
• Produção de pentoses para a biosíntese de 
Produção de pentoses para a biosíntese de Produção de pentoses para a biosíntese de 
Produção de pentoses para a biosíntese de 
nucleotídeo;
nucleotídeo;nucleotídeo;
nucleotídeo;
•• Via citoplasmática, anaeróbica ocorre no fígado, 
Via citoplasmática, anaeróbica ocorre no fígado, Via citoplasmática, anaeróbica ocorre no fígado, 
Via citoplasmática, anaeróbica ocorre no fígado, 
glândulas mamarias, tecido adiposo e hemácias. 
glândulas mamarias, tecido adiposo e hemácias. glândulas mamarias, tecido adiposo e hemácias. 
glândulas mamarias, tecido adiposo e hemácias. 
3535
 
 CH
2
OH
 |
 C=O
 |
 HCOH
 |
 HCOH
 |
 CH 2O
 
 C
 |
 HCOH
 |
HOCH
 |
 HCOH
 |
 HCOH
 |
 CH 2
O -O
O P
D-ribulose-5 
fosfato
NADPH
NADP+
6 fosfo-gliconato 
desidrogenase
CO2
 
 C
 |
 COH
 |
 HCOH
 |
 HCOH
 |
 CH 2
O H
6 Fosfogliconato
D-ribose-5 fosfato
Fosfo pentose 
isomerase
VIA DAS PENTOSESVIA DAS PENTOSES
3636
Também
TambémTambém
Também conhecido
conhecidoconhecido
conhecido como
comocomo
como FERMENTAÇÃO,
FERMENTAÇÃO,FERMENTAÇÃO,
FERMENTAÇÃO, é
éé
é
realizado
realizadorealizado
realizado principalmente
principalmenteprincipalmente
principalmente por
porpor
por bactérias,
bactérias,bactérias,
bactérias,
fungos
fungosfungos
fungos e
ee
e células
célulascélulas
células musculares
muscularesmusculares
musculares.
..
.
Degradação
DegradaçãoDegradação
Degradação da
dada
da glicose
glicoseglicose
glicose sem
semsem
sem O
OO
O
2
22
2
,
,,
, tendo
tendotendo
tendo como
comocomo
como
produto
produtoproduto
produto final
finalfinal
final o
oo
o acido
acidoacido
acido lático
láticolático
lático ou
ouou
ou etanol
etanoletanol
etanol;
;;
;
Via
ViaVia
Via mais
maismais
mais rápida
rápidarápida
rápida que
queque
que a
aa
a glicólise
glicóliseglicólise
glicólise aeróbica
aeróbicaaeróbica
aeróbica:
::
:
consome
consomeconsome
consome o
oo
o substrato
substratosubstrato
substrato mais
maismais
mais rapidamente,
rapidamente,rapidamente,
rapidamente, pois
poispois
pois
produz
produzproduz
produz apenas
apenasapenas
apenas 2
22
2 ATPs
ATPsATPs
ATPs por
porpor
por molécula
moléculamolécula
molécula de
dede
de
glicose
glicoseglicose
glicose;
;;
;
Respiração AnaeróbicaRespiração
Anaeróbica
7
Respiração AnaeróbicaRespiração Anaeróbica
3737 3838
3939
REGULAÇÃO DA GLICEMIAREGULAÇÃO DA GLICEMIA
Hormônios: Insulina e glucagon
A glicose no sangue regulado pela Insulina e Glucagon:
A glicose no sangue regulado pela Insulina e Glucagon:A glicose no sangue regulado pela Insulina e Glucagon:
A glicose no sangue regulado pela Insulina e Glucagon:A glicose no sangue regulado pela Insulina e Glucagon:
A glicose no sangue regulado pela Insulina e Glucagon:A glicose no sangue regulado pela Insulina e Glucagon:
A glicose no sangue regulado pela Insulina e Glucagon:
Glicose alta pâncreas libera insulina
Glicose alta pâncreas libera insulinaGlicose alta pâncreas libera insulina
Glicose alta pâncreas libera insulinaGlicose alta pâncreas libera insulina
Glicose alta pâncreas libera insulinaGlicose alta pâncreas libera insulina
Glicose alta pâncreas libera insulina
Glicose baixa pâncreas libera glucagon
Glicose baixa pâncreas libera glucagonGlicose baixa pâncreas libera glucagon
Glicose baixa pâncreas libera glucagonGlicose baixa pâncreas libera glucagon
Glicose baixa pâncreas libera glucagonGlicose baixa pâncreas libera glucagon
Glicose baixa pâncreas libera glucagon
4040
AnatomiaAnatomia
P. Exócrino – libera enzimas
P. Endócrino – libera hormônios
4141
Glicose 
alta
Glicose 
baixa
Baixa [ ] 
de Glicose
Alta [ ] de 
Glicose
GLUCAGONGLUCAGON
Efeito antagônico à insulina;Efeito antagônico à insulina;
Formado pelas células Formado pelas células αααααααα pancreáticas;pancreáticas;
Liberado na HIPOGLICEMIA; Liberado na HIPOGLICEMIA; 
Função:Função:
Estimula degradação de glicogênio hepático e Estimula degradação de glicogênio hepático e 
muscular;muscular;
Estimula a síntese de glicose (Estimula a síntese de glicose (gliconeogênesegliconeogênese););
Estimula lipóliseEstimula lipólise..
8
INSULINAINSULINA
Após detectar excesso de glicose (HIPERGLICEMIA);Após detectar excesso de glicose (HIPERGLICEMIA);
Exerce três efeitos principais:Exerce três efeitos principais:
Estimula captação de glicose pelas células;Estimula captação de glicose pelas células;
Estimula a Estimula a glicogêneseglicogênese;;
Estimula armazenamento de Estimula armazenamento de aaaa e ácidos graxos.e ácidos graxos.
Um homem não pode fazer o certo numa Um homem não pode fazer o certo numa Um homem não pode fazer o certo numa Um homem não pode fazer o certo numa Um homem não pode fazer o certo numa Um homem não pode fazer o certo numa Um homem não pode fazer o certo numa Um homem não pode fazer o certo numa 
área da vida, enquanto está ocupado em área da vida, enquanto está ocupado em área da vida, enquanto está ocupado em área da vida, enquanto está ocupado em área da vida, enquanto está ocupado em área da vida, enquanto está ocupado em área da vida, enquanto está ocupado em área da vida, enquanto está ocupado em 
fazer o errado em outra. A vida é um todo fazer o errado em outra. A vida é um todo fazer o errado em outra. A vida é um todo fazer o errado em outra. A vida é um todo fazer o errado em outra. A vida é um todo fazer o errado em outra. A vida é um todo fazer o errado em outra. A vida é um todo fazer o errado em outra. A vida é um todo 
indivisível. indivisível. indivisível. indivisível. indivisível. indivisível. indivisível. indivisível. 
Mahatma GandhiMahatma GandhiMahatma GandhiMahatma GandhiMahatma GandhiMahatma GandhiMahatma GandhiMahatma Gandhi 4444