Metabolismo de Carboidratos 3

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Fonte contínua de glicose sanguínea•
Dieta: ingestão de glicose e seus precursores○
Degradação do glicogênio - ausência de uma fonte dietética de glicose - ela é 
rapidamente liberada pelo glicogênio hepático 
○
Gliconeogênese - síntese de glicose, mas é lenta na resposta a uma queda de 
glicemia
○
Glicose sanguínea:•
Reserva de combustível para a contração muscular (ATP)▪
Não é afetado por períodos curtos de jejum e é moderadamente diminuído no 
jejum prolongado
▪
Músculo esquelético (400g) - 1 a 2% do peso do músculo em repouso○
Mantém a glicemia no início do jejum▪
Concentração aumenta no estado pós-prandial e é exaurido no jejum▪
Fígado (100g) - 6 a 8% do peso do órgão ○
Depósitos de glicogênio - devem estar cheios para que os outros tecidos armazenem 
glicose > tecido adiposo armazena os restos como triacilglicerol
•
Metabolismo de glicogênio
Assim que o glicogênio se torna inviável - uso de ácidos graxos ▪
Nem o fígado, ou o tecido adiposo ou músculo esquelético captam glicose da 
corrente sanguínea - transportadores de glicose possuem um Km maior 
▪
Quando se pratica atividade física, gasta-se boa parte do glicogênio armazenado 
nos primeiros 30 minutos 
○
Degradação do glicogênio armazenado no fígado (a fim de manter a glicemia) e músculo 
esquelético (produzir ATP para a contração muscular)
•
Diminuição da insulina > aumento do glucagon > diminuição da glicólise > 
estimulação da gliconeogênese e glicogenólise 
○
Produz glicose 1-fosfato (G1P) a partir das ligações a1,4 (ligações lineares) e glicose livre a 
partir de ligações a1,6 (ligações ramificadas) - proporção 8:1 
•
A quebra ocorre a partir da unidade redutora (com hidroxila livre)▪
Ocorre no citosol por um conjunto de enzimas (glicogêniofosforilase - inibida em alta 
concentração de glicose) - glicogeniosintetase inibida em baixa concentração de 
glicose > os fosfatos são quebrados e as moléculas de amido também até chegar na 
porção ramificada > enzima desramificadora (glicose a1,6-glicosidase) > quebra a 
ligação a1,4 e a transfere para a porção não redutora restando apenas a glicose da 
ligação a1,6 > libera uma glicose livre > resta apenas a destrina limite (enzimas não 
quebram mais a glicose restante)
○
Pequena quantidade é degradada pela enzima lisossômica a1,4-glicosidade ou ácido 
maltase
•
Resumo: A primeira enzima a agir é a glicogênio fosforilase, adicionando a molécula de 
fosfato às moléculas ligadas que formam o glicogênio. Em seguida, teremos ação da 
Fosfoglicomutase, colocando o fosfato do carbono 1 para o carbono 6 da glicose gerando a 
glicose-6-fosfato, o qual sofrerá ação da glicose-6-fosfatase, presente em diversos tecidos, 
menos no músculo, liberando então a glicose livre que entrará na glicólise, para gerar 
ATP. No músculo, por sua vez, a glicose-6-fosfatase não existe, então, a glicose-6-fosfato 
entra na glicólise e ciclo de Krebs já fosforilada
•
Glicogenólise
Processo bioquímico que transforma a glicose em glicogênio•
Ocorre virtualmente em todos os tecidos animais, mas é proeminente no fígado e 
músculos
•
O músculo armazena apenas para o consumo próprio e só utiliza durante o exercício, 
quando há necessidade de energia rápida
•
O glicogênio é uma fonte imediata de glicose para os músculos quando há a 
diminuição da glicose sanguínea (hipoglicemia)
•
Fígado - glicogênese é acelerada durante períodos pós alimentares e 
glicogenólise no jejum
○
Músculo esquelético - degradação ocorre durante o exercício e a síntese 
quando o músculo está em repouso
○
O glicogênio fica disponível no fígado e músculos, sendo consumido totalmente 
cerca de 24 horas após a última refeição 
•
As moléculas de glicogênio crescem por transferência de resíduos de glicose. A 
transferência é catalisada pela glicogênio-sintase. O doador da glicose é o UDP-
glicose que se forma a partir da glicose 1-fosfato. A glicose-1-fosfato é obtida pela 
transformação da glicose-6-fosfato. A Glicogênio-sintase necessita de um “primer”, 
que contém menos quatro moléculas de glicose. A proteína Glicogenina 
(autoglicosilante) é a responsável pela formação desta pequena cadeia. A ela se liga 
o primeiro resíduo de glicose. A Glicogênio sintase se liga à cadeia de glicogenina 
estendendo a cadeia. A glicoquinase é a primeira enzima atuante do ciclo
•
Resíduos de glicose > glicoquinase gasta ATP e forma > Glicose-6-fosfato > 
fosfoglicomutase > glicose-1-fosfato > UDP-glicose-pirofosforilase transforma UTP 
em PPi > UDP-glicose > glicogenina glicosiltransferase > glicose livre > glicogênio 
sintase > glicose longa > a-1,6 transglicosilase (enzima ramificadora) quebra a 
molécula e transfere toda uma estrutura em ligações a1,6> glicogênio sintase > 
glicogênio > quando o glicogênio estiver grande o bastante, a enzima Glicogênio -
sintase é deslocada
•
Glicose + ATP > Glicose-6-fosfato +ADP + H+
Resumo: a síntese consiste na repetida adição de glicose às extremidades de um 
núcleo de glicogênio. A glicose a ser incorporada deve estar sob uma forma ativada, 
ligada a um nucleotídeo de uracila, constituindo a uridina difosfato glicose (UDP -
G). O UDP-G é produzido, a partir de glicose, pela seguinte série de reações:
•
Glicogênese
Stella Fernandes - MEDUFMS/Turma LIII Metabolismo de Carboidratos 3 
 Página 1 de CARBOIDRATOS 
que contém menos quatro moléculas de glicose. A proteína Glicogenina 
(autoglicosilante) é a responsável pela formação desta pequena cadeia. A ela se liga 
o primeiro resíduo de glicose. A Glicogênio sintase se liga à cadeia de glicogenina 
estendendo a cadeia. A glicoquinase é a primeira enzima atuante do ciclo
Resíduos de glicose > glicoquinase gasta ATP e forma > Glicose-6-fosfato > 
fosfoglicomutase > glicose-1-fosfato > UDP-glicose-pirofosforilase transforma UTP 
em PPi > UDP-glicose > glicogenina glicosiltransferase > glicose livre > glicogênio 
sintase > glicose longa > a-1,6 transglicosilase (enzima ramificadora) quebra a 
molécula e transfere toda uma estrutura em ligações a1,6> glicogênio sintase > 
glicogênio > quando o glicogênio estiver grande o bastante, a enzima Glicogênio -
sintase é deslocada
•
Glicose + ATP > Glicose-6-fosfato +ADP + H+○
Glicose-6-fosfato > Glicose-1-fosfato○
Glicose-1-fosfato + UTP > UDP-G + PP○
Resumo: a síntese consiste na repetida adição de glicose às extremidades de um 
núcleo de glicogênio. A glicose a ser incorporada deve estar sob uma forma ativada, 
ligada a um nucleotídeo de uracila, constituindo a uridina difosfato glicose (UDP -
G). O UDP-G é produzido, a partir de glicose, pela seguinte série de reações:
•
A formação de glicogênio permite o acúmulo de glicose nas células sem aumentar a 
pressão osmótica dentro destas
•
Glicose é inibidor da fosforilase□
Síntese - glicose elevada□
Degradação - glicose baixa□
Glicogênio sintase e glicogênio fosforilase respondem aos níveis 
metabólicos e necessidade de energia da célula
▪
Regulação Alostérica no fígado○
Liberação de Ca++ que se liga a calmodulina (subunidade gama da 
fosforilase quinase) - ativando-a > ativa a fosforilase-b-cinase
□
Altos níveis de AMP ativa a fosforilase-b-cinase sem fosforilação□
Contração muscular▪
Maioria das condições fisiológicas a fosforilase-b-cinase é inativa e a 
fosforilase-a-fosfatase (catalisador na degradação do glicogênio 
intracelular em glicose-1-fosfato) é ativa, independente de [AMP, ATP ou 
G6P]
▪
A fosforilase músculo esquelético é um dímero que existe em 2 formas 
inter-conversíveis: uma geralmente ativa (a) e uma geralmente inativa 
(b). Cada uma delas existe em equlíbrio entre um estado mais ativo -
relaxado (R) - e um menos ativos, o estado tenso (T). Porém, o equilíbrio 
para a fosforilase (a) favorece o estado R e para (b) favorece o estado T
▪
Não possui receptor de glucagon▪
Regulação Alostérica no músculo esquelético○
Glucagon e epinefrina no fígado e epinefrina no músculo aumentam os 
níveis de AMPc (segundo mensageiro de glucagon einsulina - estimula a 
degradação de glicogênio), e a insulina diminui - epinefrina é liberada 
em situações de defesa, o que aumenta a glicogenólise mesmo quando a 
glicose na corrente sanguínea é alta
▪
Glicogênio sintase - fosforilada pela proteína quinase C (inativa) no 
aumento de [AMPc, Ca++ e DAG]
▪
Regulação hormonal○
Dois níveis: alostérico e hormonal•
Não tem mitocôndria○
Capta a glicose mesmo em quantidades muito pequenas ○
Não metabolizam proteínas ou lipídios▪
Glicólise > ácido láctico liberado no sangue▪
Via das pentoses - NADPH > GSH (glutationa - desativação de radicais livres) -
manutenção da não formação de radicais livres - radicais livres podem levar à hemólise 
por alteração de membrana
▪
Aumenta a afinidade da hemácia ao oxigênio
Formado a partir do 1,3 bifosfoglicerato (glicólise)□
Regulador alostérico negativo da hemoglobina - reduz a afinidade pelo O2□
2,3 bifosfoglicerato (2,3BPG)▪
Transportador de glicose - GLUT1 - insulino-independente○
Eritrócitos•
Precisa de insulina para produzir a glicoquinase > para fosforilar a glicose ▪
Via das pentoses - NADPH e ribose 5-fosfato▪
Glicogênese e glicogenólise - maior armazém de glicogênio▪
Via do ácido glicurônico - desintoxicação de drogas e bilirrubina▪
Glicólise > piruvato > acetil CoA (ciclo de krebs e síntese de ácidos graxos)▪
Gliconeogênese▪
GLUT2 - insulino-independente○
Fígado•
O tecido que mais consome glicose□
Glicólise > piruvato > CO2 + H20 + ATP > adulto utiliza 120g de glicose/dia▪
Em baixa tensão de oxigênio pode produzir ácido lático □
Via das pentoses -NADPH > GSH > detruição de peróxidos orgânicos e H2O2▪
GLUT3 - insulino-independente○
Glicólise é a única fonte de ATP (40g/dia) da córnea, cristalino, retina, medula renal, 
testículos, leucócitos e músculo branco
○
Cérebro •
Células musculares esqueléticas e cardíacas ▪
Não conseguem captar sem insulina, mesmo com taxas elevadas de glicose▪
GLUT4 - insulino-dependente○
Músculo•
Glicose e os tecidos
Cadeia heteropolissacarídica longa - N-acetil glicosamina ou galactosamina 
+ ácido urônico 
•
Adição alternada de UDP-açúcares ácidos (via do glicuronato) e 
UDP-açúcares aminados - catalisada por transferases
▪
Açúcar fosforilado▪
Sulfatação de uma OH do aminoaçúcar - doado pelo 3'-
fosfoadenosil e 5'-fosfossulfato (PAPS)
▪
Polissacarídeo - UDP-açúcar (glicose, fucose, galactose e 
manose) e CMP-NANA

Glicosídios O-ligados - proteína é glicosilada pelas 
glicosil transferades

Glicosídios N-ligados - oligossacarídeo ligado ao dolicol 
(álcool derivado de carboidrato) é transferido para a 
proteína

Produzido no RE e armazenado no Complexo de Golgi□
RE e complexo de golgi - exportados▪
Cadeia polissacarídica ○
Degradação lisossomal - hidrolases ácidas (pH 5)○
GAGS + proteínas > grande cadeia ▪
Açúcares ácidos ▪
Hialuronato não está ligado à proteína▪
Proteína se liga à cadeia polissacarídica após a tradução -
glicosilação pós-traducional
▪
Proteoglicanos○
Síntese•
Alteração no metabolismo de glicosaminoglicano - glicosidades•
Proteínas + heteropolissacarídeos de cadeias curtas, ramificadas, sem •
GAGS > Glicosaminoglicanos
 Página 2 de CARBOIDRATOS 
testículos, leucócitos e músculo branco
Células musculares esqueléticas e cardíacas ▪
Não conseguem captar sem insulina, mesmo com taxas elevadas de glicose▪
Nem todo piruvato pode ser direcionado ao ciclo de Krebs, produzindo ácido 
láctico > diminuição do pH
□
Glicólise > piruvato > CO2 +H20▪
Glicogênese e glicogenólise - sintetiza, armazena e degrada glicogênio▪
GLUT4 - insulino-dependente○
Músculo•
Glicólise > acetil Co-A > ácidos graxos ▪
Não consegue captar sem insulina, mesmo com taxas elevadas de glicose▪
Preferência por frutose □
Via das pentoses - NADPH para a lipogênese > PROCESSO DE REDUÇÃO▪
Glicogênese e glicogenólise - limitadas▪
GLUT4 - insulino-dependente○
Adipócitos•
Hialuronato não está ligado à proteína▪
Proteína se liga à cadeia polissacarídica após a tradução -
glicosilação pós-traducional
▪
Alteração no metabolismo de glicosaminoglicano - glicosidades•
Proteínas + heteropolissacarídeos de cadeias curtas, ramificadas, sem 
unidades dissacarídicas repetidas
•
Polissacarídeo ligado à proteína por ligações N-glicosídicas (Asn) ou O-
glicosídicas (Ser ou Thr)
•
Tipo Nome Enzima deficiente Consequências
I Von Gierke Glicose-6-fosfatase Acúmulo de glicogênio hepático e aumento no fígado; 
inabilidade de corrigir a glicemia em jejum
II Pompe a1,4-Glicosidase Acúmulo generalizado de glicogênio; insuficiência 
cardiorrespiratória e morte precoce
III Cori Enzima desramificadora Glicogênio com ramificações curtas, consequência da ação do 
glicogênio fosforilase
IV Andersen Enzima ramificadora Glicogênio com cadeias muito longas não ramificadas; morte 
precoce
V McArdle Glicogênio fosforilase 
muscular
Incapacidade de realizar exercícios intensos
VI Hers Glicogênio fosforilase 
hepática
Acúmulo de glicogênio hepático e leve aumento no fígado; e 
diminuição da capacidade de corrigir a glicemia em jejum
VII ---------- Fosfofrutoquinase 
muscular
Incapacidade de realizar exercícios intensos
VIII Turui Fosforilase quinase 
hepática
Acúmulo de glicogênio hepático e leve aumento no fígado; e 
diminuição da capacidade de corrigir a glicemia em jejum
IX -------------- Glicogênio sintase 
hepática
Diminuição do glicogênio hepático
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