Carboidratos e Glicólise: Metabolismo, Função e Estrutura

Carboidratos

Nos animais, o CHO é armazenado no fígado e nos músculos na forma de glicogênio.

O glicogênio muscular só é quebrado em glicose para a contração muscular. O glicogênio hepático é degradado no intervalo das refeições, mantendo constante o nível de glicose no sangue.

Classificação dos carboidratos

Com base no tamanho da cadeia:

• Monossacarídeo: é um composto orgânico constituído basicamente por carbono, hidrogênio e oxigênio. Pode ser poliidroxialdeído ou poliidroxicetona.
• Polissacarídeos (> 10 monossacarídeos): são macromoléculas formadas pela união de muitos monossacarídeos.

Monossacarídeos importantes

Monossacarídeo mais importante são de 6 C: glicose.

Fórmula molecular: C6H12O6. É um poliidroxialdeído.

Outro monossacarídeo importante: frutose. É uma poliidroxicetona (açúcar nas frutas).

Polissacarídeos

Polissacarídeos (> 10 monossacarídeos) são macromoléculas formadas pela união de muitos monossacarídeos.

Metabolismo (Rotas Metabólicas)

Glicólise

Glicólise é a via central do catabolismo da glicose. Glicose → 2 piruvato (10 reações sucessivas). Piruvato é o produto final da glicólise e pode seguir diferentes vias metabólicas.

Em média uma célula possui entre 100 e 150 mitocôndrias. Células mais ativas possuem um número maior; por exemplo, células do fígado que trabalham exaustivamente na degradação de substâncias podem possuir até 2.000 mitocôndrias, ocupando cerca de um quinto do seu volume.

Cofatores enzimáticos: NAD (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo) e FAD (Flavina Adenina Dinucleotídeo). NAD e FAD auxiliam enzimas doando e recebendo elétrons.

Pergunta: Como o NAD auxilia a enzima na transformação de um substrato em produto?

Resposta: NAD+ recebe 1 H+ do aldeído do monossacarídeo.

Glicólise — Resumo

1. Fosforilação da glicose, catalisada pela hexoquinase; doador de fósforo (P): ATP.
2. Isomerização da glicose-6-fosfato pela fosfoexose isomerase.
3. Fosforilação da frutose-6-fosfato pela fosfofrutoquinase-1; doador de P: ATP.
4. Clivagem da frutose-1,6-difosfato em duas trioses pela frutose-1,6-difosfato aldolase.
5. Isomerização da DHAP pela triose-fosfato isomerase, gerando também gliceraldeído-3-fosfato (2 moléculas).

Isomerização: aldeído para cetona e vice‑versa.

Tudo duplicado:

6. Gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase + coenzima NAD+; entrada de 2 fosfatos.
7. Transferência do fosfato do 1,3-difosfoglicerato para o ADP pela fosfogliceratoquinase.
8. A fosfoglicerato mutase catalisa a transferência do grupo fosfato do C3 para o C2.
9. A enolase promove a remoção de água, formando fosfoenolpiruvato.
10. Transferência do fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP pela piruvato quinase.

Saldo energético da glicólise

São utilizadas 2 moléculas de ATP para ativar o catabolismo da molécula de glicose, porém são formadas 4 ATP; portanto, o saldo final é:

4 ATP – 2 ATP → 2 ATP produzidos por molécula de glicose degradada

Ainda são produzidos: 2 moléculas de piruvato (que entrarão no Ciclo de Krebs) e 2 moléculas de NADH (que serão utilizadas na cadeia respiratória).

Piruvato, produzido no citoplasma, entra na matriz mitocondrial e é convertido em Acetil‑CoA para entrar no Ciclo de Krebs.