Faculdade de Tecnologia de
Araçatuba
Curso Superior de Tecnologia em
Bioenergia Sucroalcooleira
SÍNTESE DE
CARBOIDRATOS
Gliconeogênese
Biossíntese de glicogênio, amido
e sacarose
Glicose
sanguínea
glicoproteínas
glicogênio
Síntese de
carboidratos
a partir de
precursores
simples
Outros
monossacarídeos
sacarose
amido
dissacarídeos
Glicose-6-fosfato
energia
Animais
Plantas
fosfoenolpiruvato
CK
piruvato
lactato
Aminoácidos
glicogênicos
glicerol
Triacilgliceróis
3-fosfoglicerato
Fixação
CO2
Gliconeogênese
• Definição:
– Síntese de glicose a partir de
precursores que não são
hexoses
• Ocorre em todos os animais,
plantas, fungos e
microrganismos
– Animais superiores
• Fígado e córtex renal
– Produção de glicose
para tecidos
• Vegetais
– Sementes germinativas
• Glioxissomos
– Produção de glicose
» Síntese sacarose,
polissacarídeos e
derivados de
hexoses.
• Precursores da
neoglicogênese
– Animais
• Lactato, piruvato, glicerol
e aminoácidos
glicogênicos,
intermediários do ciclo de
Krebs
– Vegetais
• Acetil-COA derivado da
oxidação de ácidos graxos
• Lipídeos estocados e
proteínas
– Microrganismos
• Acetato, propionato e
lactato
Glicose 6-fosfatase
Reações da
neoglicogênese
AMP e frutose 2,6
difosfato
Frutose 1,6 difosfatase
Glucagon
e ATP
Piruvato carboxilase
Fosfoenolpiruvato
carboxiquinase
Acetil CoA
PEP
carboxiquinase
• Caminhos
alternativos para
lactato e piruvato
oxaloacetato
Málico
desidrogenase
malato
malato
PEP
PEP
carboxiquinase
oxaloacetato
oxaloacetato
Piruvato
carboxilase
piruvato
Piruvato
carboxilase
piruvato
mitocôndria
citoplasma
Piruvato
piruvato
Desidrogenase
láctica
Lactato
Carboxilação do piruvato e transporte de oxaloacetato para o citosol
Glicose
Gliconeogênese
Oxaloacetato
Piruvato
carboxilase
Piruvato
Piruvato
desidrogenase
Acetil-CoA
Ciclo de Krebs
Energia
• Destinos alternativos
do piruvato
– Produção de glicose
– Oxidação a acetil-CoA
Ácido graxo
Glioxossomo
Produção de precursores
da neoglicogênese em
vegetais
-oxidação
– Sementes germinativas
• Succinato
– Produzido a partir
de ácidos graxos
estocados
Acetil-CoA
Citrato
Oxaloacetato
Ciclo do
glioxalato
Succinato
Malato
Glioxalato
Acetil-CoA
Isocitrato
Mitocôndria
Succinil-CoA
-cetoglutarato
isocitrato
Succinato
Ciclo do
Ácido
Cítrico
Fumarato
Malato
Citrato
oxaloacetato
Oxaloacetato
Citoplasma
Fosfoenolpiruvato
Gliconeogênese
Frutose-6-fosfato
Sacarose
Glicose-6-fosfato
• Produção da
sacarose a partir
do succinato em
vegetais
Síntese do glicogênio
• Polímero ramificado de
-D-glicose
– Até mais de 100.000
glicoses
– Ligações (1 4) e (1 6)
– Compacta e ramificada
• Microrganismos
• Vertebrados
– Fígado
• 100g (~ 10% peso, em
adulto bem alimentado)
Ligações (1-4)
– Músculo esquelético
• ~ 400g (1-2% do peso
do músculo em
repouso)
Ligações (1-6)
Reações de síntese do glicogênio
UDP-glicose
(ADP-glicose - bactérias)
Gliogênio
sintase
Extremidade
não redutora
Extremidade
não redutora
Glicogênio alongado
Formação das
ramificações do
glicogênio
Glicogênio
sintase
Enzima
ramificadora
O papel da glicogenina na glicogênese
Regulação alostérica da síntese e da
degradação do glicogênio
Glicose 6-P e ATP
Glicose 6-P
Glicogênio
Glicogênio
glicogênio
fosforilase
sintase
Glicose
Ca2+ e AMP
no músculo
Glicose 1-P
Síntese do amido
• Polímero de D-glicose
• Cloroplastos
– Produto final da fotossíntese
• Amiloblastos
– Sementes, raízes e
tuberculos?
• Amilose:
– Estrutura linear
– Ligações (1
(1
6)
4)
• Amilopectina:
– Estrutura ramificada
– Enzima ramificadora presente
no cloroplasto
– Ligações (1
6)
ADP-glicose
pirofosforilase
Glicose 1-fosfato
3-fosfoglicerato
Reações de
síntese do
amido
ADP-glicose
Amido
sintase
Extremidade não
redutora
Extremidade
não redutora
Amido alongado
Síntese da sacarose
• Sacarose
– Forma de transporte de
carbono nos vegetais
• Síntese citoplasmática
• Precursores
UDP-glicose
Frutose 6-fosfato
Sacarose 6-fosfato
sintase
– Diidroxiacetona fosfato e
gliceraldeído 3-fosfato
• Exportados a partir do
cloroplasto
– Aldolase catalisa a
condensação
• Síntese é regulada e
coordenada com a
síntese do amido
Sacarose 6-fosfato
Sacarose 6-fosfato
fosfatase
sacarose
Luz
escuro
3-fosfoglicerato e
diidroxiacetona-P
Cloroplasto
• Regulação da síntese
da sacarose
Frutose 2,6-bifosfato
Citoplasma
escuro
escuro
Sacarose
Frutose 6-fosfato
Frutose 1,6-bifosfato
Glicólise
Gliconeogênese
Triose fosfato
Síntese da lactose
UDP-D-galactose
N-Acetil-D-glicosamina
D-galactosil-N-acetil-D-glicosamina
Tecidos não lactantes
Glicoproteína
UDP-D-galactose
Glândulas mamárias
D-Glicose
Lactose sintase
D-Lactose
Síntese de carboidratos através da fotossíntese
• Organismos
autotróficos
• fototrópicos e
quimiotróficos
– CO2 única fonte de
carbono
• síntese de
celulose, amido,
lipídeos,
proteínas, e
outros
componentes
celulares
– Fixação de
CO2
Estágio 3
Regeneração
do aceptor
•Produção de
energia
Estágio 1
Fixação
Ribulose
1,5-bifosfato
•Síntese de
amido ou
outros CH
Gliceraldeído 3-fosfato
3-Fosfoglicerato
Estágio 2
Redução
Ciclo de Calvin
Estequiometria do Ciclo de Calvin
Regulação da síntese de carboidratos nas plantas
• Regulação das
enzimas
Bibliografia
• Lehninger, A; Nelson, D.; Cox, M. Princípios de Bioquímica.
Traduzido por Arnaldo A Simões, Wilson R. N. Lopes. 2ª ed.,
São Paulo: SARVIER, 2002
• Campbell, M. K. Bioquímica; traduzido por Henrique B. Ferreira
et al. 3ª ed. Porto Alegre: Artes Médicas, 1997
• Champe, P.C.; Harvey, R.A; Ferier, D.R.Bioquímica Ilustrada,
traduzido por Carla Dalmaz. 3ª ed., Porto Alegre: ARTMED,
2005.
• Tortora, G. J.; Funke, B. R.; Case, C. L. Microbiologia, traduzido
por Roberta M. Martins et al. 8ª ed., ARTMED, 2006.
• Devlin, T.M. Manual de Bioquímica Química Clínica com
Correlações Clínicas; traduzido por Yara M. Michelacci et al. 4ª
ed, São Paulo: Edgard Blücher Ltda, 1997.