O documento aborda a bioquímica do glicogênio, explicando suas funções no fígado e músculo, e como é metabolizado através da síntese e degradação. Também discute a glicólise, suas etapas e produtos, assim como a gliconeogênese e a regulação dos níveis de glicose no sangue. Destaca a importância dos hormônios insulina e glucagon na regulação do metabolismo dos carboidratos.

1. Profa. Bianca de Sousa Leal
Disciplina: Bioquímica Estrutural
Curso: Biomedicina

2.  Glicogênio hepático  fornecer glicose livre para
exportação, a fim de manter a concentração da glicose
sanguínea
 Glicogênio muscular  fornecer uma fonte de glicose-6-
fosfato à glicólise em resposta às necessidades de ATP
durante a contração muscular
Funções do glicogênio

3.  A síntese do glicogênio ocorre em quase todos os tecidos
animais  mais importante no fígado e no músculo
esquelético
 No fígado  ↑ durante o estado pós prandial e são
exauridos durante o jejum.
 Glicogênio muscular  não pode ser exportado
Sem a realização exercício  o jejum de curto prazo exerce
pouco efeito sobre o conteúdo de glicogênio muscular
Ao realizar atividade física em jejum  glicogênio
muscular estará em baixa  obrigando o corpo a utilizar
a gordura como fonte de energia
Localização dos depósitos de glicogênio

4.  O metabolismo do glicogênio envolve duas vias:

5. Síntese e degradação do glicogênio

6.  A síntese do glicogênio consiste em 5 passos:
1) Ligação da glicose ao resíduo tirosina da glicogenina,
catalisada pela glicosil transferase
2) A glicogenina forma um complexo firme com a
glicogênio sintase
3) A cadeia nascente é aumentada pela adição
sequencial de mais sete resíduos de glicose  cada
novo resíduo é fornecido pela UDP-glicose
4) Nesse ponto, a glicogênio sintase assume seu papel
catalítico, dissocia-se da glicogenina e continua a
estender a cadeia de glicogênio
5) A ação combinada da glicogênio sintase e da enzima
de ramificação completa a estrutura de cada partícula
de glicogênio
Glicogenina

8.  Encurtamento das cadeias:
A enzima glicogênio fosforilase cliva as ligações α
(1→4) entre duas moléculas de glicose.
Degradação do Glicogênio

9. Destino do Glicogênio no Fígado

10. Carboidratos
Metabolismo
 Glicólise ou Via glicolítica
 A glicólise (glyks = “doce” e lysis = “quebra”) é
uma via central do catabolismo da glicose
 Em determinados tecidos e tipos celulares
de mamíferos a glicose, por meio da glicólise é a
principal, quando não a única, fonte de energia
metabólica
 Envolve a participação de várias reações 
algumas não reversíveis
 Possui a finalidade de produção de energia e
intermediários para outras vias

11. Carboidratos
Metabolismo
 Glicólise ou Via glicolítica
 No citoplasma  1 molécula de glicose é
degradada em uma série de reações catalisadas
por enzimas para liberar 2 moléculas de
piruvato

2

12. Carboidratos
Metabolismo
 Glicólise  Saldo
ATP
ATP
ATP ATP
ATP ATP
Piruvato
(3 C)
Piruvato
(3 C)
NADH
NADH
ATP ATP
- =

13. Carboidratos
Glicólise
A glicólise possui duas fases:
 fase preparatória
 fase de pagamento

14. Carboidratos
Glicólise
 Fase preparatória
1. Fosforilação da Glicose

15. Carboidratos
Glicólise
 Fase preparatória
1. Fosforilação da Glicose
 Fosforilação da glicose  glicose-6-fosfato
 Após a fosforilação da glicose  esta não sai
mais da célula
 Enzima: hexoquinase
 Em células do fígado  glicoquinase.
Cataliza um passo limitante da glicólise

16. Carboidratos
Glicólise
 Fase preparatória
2. Isomerização da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato
 Ocorre com o auxílio da fosfoglicose-isomerase,
fosfoglicoisomerase ou fosfo-hexose-isomerase
Glicose-6-fosfato Frutose-6-fosfato

17. Carboidratos
Glicólise
 Fase preparatória
3. Fosforilação da frutose-6-fosfato em frutose 1,6-
bifosfato
 A enzima fosfofrutocinase-1 usa outra molécula
de ATP para transferir outro grupo fosfato para a
frutose-6-fosfato  frutose-1,6-bifosfato
fosfofrutocinase

18. Carboidratos
Glicólise
 Fase preparatória
3. Fosforilação da frutose-6-fosfato  frutose 1,6-
bifosfato
 Esta reação é o segundo ponto importante no
controle da glicólise  reação irreversível
 Necessidade de ambos os substratos: ATP e
frutose-6-P
 Enzima: fosfofrutocinase-1 (PFK1)
Fator limitante da reação.
 Inibida por altos valores energéticos celulares – ATP, citrato e os ác.
graxos
 Ativada pelo excesso de ADP e AMP  produtos de hidrólise do ATP

19. Carboidratos
Glicólise
 Fase preparatória

20. Carboidratos
Glicólise
 Fase preparatória
4. Clivagem da frutose 1,6-bifosfato
 Produz 2 trioses
fosfato:
Gliceraldeído-3-fosfato
(aldose)
Di-hidroxiacetona-
fosfato (cetose)
 Enzima: frutose-1-6-
bifosfato-aldolase ou
aldolase

21. Carboidratos
Glicólise
 Fase preparatória
5. Isomerização da Di-idroxiacetona-fosfato
 A molécula de Di-hidroxiacetona-fosfato é
isomerizada pela triose-fosfato-isomerase 
gliceraldeído-3-P

22. Carboidratos
Glicólise
 Fase de pagamento
 As duas moléculas de gliceraldeído−3−P são
oxidadas pelo NAD+ e fosforiladas em reação que
emprega o fosfato inorgânico;
 Saldo da glicólise: é a formação de 2 ATP + 2
piruvato, às custas de 1 molécula de glicose.

23. Carboidratos
Glicólise
 Fase de pagamento
6. Oxidação do gliceraldeído 3-fosfato em 1,3-
bifosfoglicerato.
 É a primeira reação de oxidação-redução.
 Libera NADH + H (cadeia transportadora de
elétrons – ATP)
 Enzima: gliceraldeído-fosfato-desidrogenase 
NAD dependente
 Produto: 1,3-bifosfoglicerato (fosforilação por Pi)

24. Carboidratos
Glicólise
 Fase de pagamento
6. Oxidação do gliceraldeído 3-fosfato em 1,3-
bifosfoglicerato.

25. Carboidratos
Glicólise
 Fase de pagamento
7. Transferência do fosfato do 1,3-bifosfoglicerato para
o ADP
 Fosforilação do ADP a ATP para produzir 3-
fosfoglicerato
 O P altamente energético produz ATP, a partir do
ADP
 O processo fornece duas moléculas de 3-
fosfoglicerato e duas moléculas de ATP 
fosforilação ao nível do substrato
 Enzima: fosfoglicerato-cinase ou
fosfogliceroquinase

26. Carboidratos
Glicólise
 Fase de pagamento
7. Transferência do fosfato do 1,3-bifosfoglicerato para
o ADP

27. Carboidratos
Glicólise
 Fase de pagamento
8. Isomerização do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato
 A enzima fosfogliceromutase ou fosfoglicerato-
mutase desloca o grupo fosfato do 3-fosfoglicerato,
do terceiro carbono para o segundo  formando o
2-fosfoglicerato.

28. Carboidratos
Glicólise
 Fase de pagamento
9. Desidratação do 2-fosfoglicerato em
fosfoenolpiruvato

29. Carboidratos
Glicólise
 Fase de pagamento
10. Transferência do grupo fosfato do
fosfoenolpiruvato para o ADP.
 Fosforilação do ADP a ATP para produzir o piruvato;
 É a terceira reação irreversível da glicólise 
condições intracelulares
 Enzima: piruvato-cinase

30. Carboidratos

31. Carboidratos
Glicólise
 1 molécula de glicose  2Piruvato + 2ATP + 2NADH
e 2H2O
 Apesar de serem gastas duas moléculas de ATP
durante o processo  são produzidas quatro – o
que torna o saldo energético positivo.
 As reações da glicólise, ocorridas no citosol,
também acontecem na respiração celular

32. Carboidratos
Destinos do piruvato

33. Carboidratos
Metabolismo
 Gliconeogênese
 Formação de glicose a partir de compostos não
carboidratos  via anabólica
 Em humanos, os principais precursores são: lactato,
glicerol e aminoácidos, principalmente alanina
 Permite a manutenção dos níveis de glicose no
sangue, mesmo após toda a glicose da dieta ter sido
absorvida e totalmente oxidada.

34. Carboidratos
Metabolismo
 Gliconeogênese

35. Carboidratos
Metabolismo
 Gliconeogênese
 O suprimento de glicose fornecida pelos estoques,
fígado e músculos, não é sempre suficiente
 Entre as refeições e durante períodos de jejum longo
ou depois de exercícios vigorosos  glicogênio
esgota-se

36. Carboidratos
Metabolismo
 Gliconeogênese
 Gliconeogênese é o processo através do qual
precursores como lactato, piruvato, glicerol e
aminoácidos são convertidos em glicose
 Durante o jejum, toda a glicose deve ser
sintetizada a partir desses precursores não-
glicídicos
 A maioria dos precursores deve entrar no CAC em
algum ponto para ser convertida em oxaloacetato
 O oxaloacetato é o material de partida para a
gliconeogênese

37. Carboidratos
Metabolismo
 Gliconeogênese
 FÍGADO  90% da gliconeogênese
 RINS  10% da gliconeogênese
 Ajuda a manter o nível de glicose no sangue 
fornece o suficiente para uso pelo cérebro,
músculos e eritrócitos
 Possui 7 enzimas em comum com a via da glicólise
e 3 diferentes

38. Carboidratos

39. Carboidratos
Gliconeogênese
1. conversão do piruvato em fosfoenolpiruvato via
oxaloacetato  catalisada pelo piruvato carboxilase
e pela fosfoenolpiruvato carboxiquinase

40. Carboidratos
Gliconeogênese
2. Desfosforilação da frutose 1,6-bifosfato pela enzima
frutose-1,6-bifosfatase  frutose 6-fosfato
frutose-1,6-bisfosfate frutose-6-fosfate
Frutose-1,6-bisfosfatase
CH2OPO3
2
OH
CH2OH
H
OH H
H HO
O
CH2OPO3
2
OH
CH2OPO3
2
H
OH H
H HO
O
H2O
6
5
4 3
2
1
+ Pi

41. Carboidratos
Gliconeogênese
3. desfosforilação da glicose 6-fosfato pela enzima
glicose-6-fofatase  glicose
H O
OH
H
OH
H
OH
CH2OH
H
OH
H
H O
OH
H
OH
H
OH
CH2OPO3
2
H
OH
H
H2O
1
6
5
4
3 2
+ Pi
glucose-6-phosphate glucose
Glucose-6-phosphatase

42. Carboidratos
 Normal: glicemia de jejum entre 70 mg/dl e 99mg/dl
e inferior a 140mg/dl 2 horas após sobrecarga de
glicose.
 Intolerância à glicose: glicemia de jejum entre 100 a
125mg/dl.
 Diabetes: 2 amostras colhidas em dias diferentes
com resultado igual ou acima de 126mg/dl.
 Teste de tolerância à glicose aos 120 minutos igual
ou acima de 200mg/dl.
Regulação
 Níveis glicêmicos

43. Carboidratos
Insulina: “sinaliza o estado alimentado”.
- inibe gliconeogênese;
- estimula síntese de glicogênio, síntese de ácidos graxos, a
glicólise e a construção de proteínas musculares.
Glucagon: “resposta ao baixo nível de glicose”.
- inibe síntese de glicogênio, síntese de ácidos graxos, a
glicólise.
- estimula a quebra do glicogênio (glicogenólise), a
gliconeogênese e mobilização dos triacilgliceróis.
Regulação

44. Carboidratos
Absorção
Transporte dos Monossacarídeos

45. Carboidratos
Absorção
Transporte dos Monossacarídeos
 GLUT-1  captação de glicose basal e da glicose
não mediada pela insulina, principalmente
hemácias;
 GLUT-2  fígado e célula beta da ilhota onde é um
importante para a percepção da glicose;
 GLUT-3  captação não mediada pela insulina da
glicose no cérebro;
 GLUT-4  captação de glicose estimulada pela
insulina nos músculos e tecido adiposo.

46. Carboidratos
Absorção

47. Síntese e degradação do glicogênio

48. Carboidratos
Doenças
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