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Metabolismo de Carboidratos
Prof. Rodrigo Alves do Carmo
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Conceitos Importantes
Metabolismo: conjunto de reações químicas que ocorrem em um organismo. Essas reações não ocorrem isoladamente, mas são organizadas em seqüências de múltiplas etapas denominadas Rotas Metabólicas ou Vias Metabólicas.
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Glicólise: um exemplo de rota metabólica
O produto de uma reação é o substrato da reação subseqüênte. (Fonte:
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As rotas metabólicas podem ser classificadas como:
catabólicas (de degradação): quebram moléculas complexas, como carboidratos, lipídios e proteínas, em moléculas mais simples como CO2, H2O e NH3. anabólicas (de síntese): formam produtos finais complexos a partir de precursores simples.
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Três Estágios do Catabolismo
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COMPARAÇÃO ENTRE ROTAS CATABÓLICAS E ANABÓLICAS
(Modificado de Champe & Harvey, 2000)
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(Fonte: www.lbqp.unb.br/bioq/htm/textos_explic/glicolise.htm)
Glicólise A rota glicolítica é utilizada por todos os tecidos para produção de energia (ATP). (Fonte:
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Reações da Glicólise A conversão da glicose a piruvato ocorre em dois estágios: Fase de Investimento e Fase de Geração de Energia. (Champe & Harvey, 2000)
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Fosforilação da Glicose:
Reação irreversível que leva a formação de glicose 6-fosfato, que não se difunde para fora da célula. Ocorre com a participação das enzimas: hexoquinase ou da glicoquinase. (Champe & Harvey, 2000)
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Isomerização da Glicose 6-Fosfato:
Catalisada pela fosfoglicose isomerase. Reação é reversível. Fosforilação da Frutose 6-Fosfato: Reação irreversível, catalisada pela fosfofrutoquinase 1 (PFK-1). A PFK-1 é controlada pela pelas concentrações de várias substâncias.
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Fosforilação da Frutose 6-Fosfato
Isomerização da Glicose 6-Fosfato Fosforilação da Frutose 6-Fosfato (Champe & Harvey, 2000) (Champe & Harvey, 2000)
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Clivagem da Frutose 1,6-Difosfato:
A aldolase A cliva a frutose 1,6-difosfato em dihidroxiacetona fosfato e gliceraldeído 3-fosfato. (Champe & Harvey, 2000)
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Isomerização da Dihidroxiacetona Fosfato:
A triose fosfato isomerase converte a dihidroxiacetona fosfato a gliceraldeído 3-fosfato e vice-versa. O gliceraldeído 3-fosfato vai sofrer matabolização na cadeia glicolítica. (Champe & Harvey, 2000)
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Oxidação do Gliceraldeído 3-Fosfato:
A conversão do gliceraldeído 3-fosfato em 1,3-difosfoglicerato pela gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase é a primeira reação de oxidação-redução da glicólise. O NADH deve ser reoxidado em NAD+ para que a glicólise continue. Os mecanismos utilizados podem ser: Conversão do piruvato em lactato (glicólise anaeróbica); Oxidação via cadeia respiratória (glicólise aeróbica).
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(Champe & Harvey, 2000)
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Formação do ATP a partir do 1,3-Difosfoglicerato e ADP:
O grupo fosfato de alta energia do 1,3-difosfoglicerato é usado para sintetizar ATP a partir do ADP em uma reação catalisada pela fosfoglicerato quinase. As duas moléculas de ATP consumidas na formação de glicose 6-fosfato e frutose 1,6-difosfato são repostas.
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(Champe & Harvey, 2000)
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Troca do Grupo Fosfato:
A troca do grupo fosfato do carbono 3 para o carbono 2 do fosfoglicerato é catalisada pela fosfoglicerato mutase. (Champe & Harvey, 2000)
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Desidratação do 2-Fosfoglicerato: Reação catalisada pela enolase.
O fosfoenolpiruvato contém um enol fosfato de alta energia. (Champe & Harvey, 2000)
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A conversão do PEP em piruvato é catalisada piruvato quinase.
Formação do Piruvato: A conversão do PEP em piruvato é catalisada piruvato quinase. (Champe & Harvey, 2000)
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Redução do Piruvato em Lactato:
O lactato, formado pela ação da lactato desidrogenase, é o produto final da glicólise anaeróbica em células eucarióticas. (Champe & Harvey, 2000)
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É principal destino do piruvato nas hemácias, cristalino, córnea, medula renal, testículos e leucócitos. Durante o exercício intenso o lactato se acumula no músculo, causando queda no pH intracelular, levando a cãibras. O fígado e o coração oxidam lactato, obtido na corrente sangüínea, em piruvato.
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Resumo da Glicólise Anaeróbica
(Champe & Harvey, 2000)
