Metabolismo de Carboidratos

O metabolismo de carboidratos é o conjunto de vias bioquímicas pelas quais os carboidratos dietéticos e armazenados são decompostos para obtenção de energia, sintetizados e interconvertidos. A glicose está no seu centro: é oxidada através da glicólise, armazenada como glicogênio, regenerada pela gliconeogênese e canalizada através da via das pentoses fosfato para necessidades biossintéticas.

Definition

O metabolismo de carboidratos é o conjunto integrado de vias que governam o catabolismo, armazenamento, síntese e interconversão de açúcares, centrado na produção e utilização de glicose para atender às demandas energéticas e biossintéticas celulares.

Scope

Este verbete abrange as principais vias de carboidratos — glicólise, gliconeogênese, síntese e degradação de glicogênio e a via das pentoses fosfato — juntamente com sua regulação hormonal pela insulina e glucagon. Ele situa o manuseio de carboidratos dentro do metabolismo de combustíveis de todo o corpo e o trata como um tópico de referência, não como orientação clínica.

Key concepts

• Glicólise
• Gliconeogênese
• Glicogênese e glicogenólise
• Via das pentoses fosfato
• Homeostase da glicose
• Regulação por insulina e glucagon
• Produção hepática de glicose

Mechanisms

A glicose que entra na célula é fosforilada e oxidada através da glicólise a piruvato, que é convertido em acetil-CoA para o ciclo do ácido cítrico em condições aeróbicas ou em lactato quando o oxigênio é limitante. O excesso de glicose é armazenado como glicogênio, principalmente no fígado e nos músculos, e liberado por glicogenólise quando necessário. Durante o jejum, o fígado sintetiza nova glicose a partir de lactato, glicerol e aminoácidos glicogênicos através da gliconeogênese, sustentando a glicose sanguínea para o cérebro e as células vermelhas. A via das pentoses fosfato desvia a glicose-6-fosfato para gerar NADPH e ribose-5-fosfato. Essas rotas são controladas reciprocamente: a insulina promove a captação de glicose, a glicólise e a síntese de glicogênio, enquanto o glucagon impulsiona a glicogenólise e a gliconeogênese, de modo que a produção hepática de glicose é ajustada para manter um suprimento circulante estável.

Clinical relevance

O metabolismo de carboidratos é a base bioquímica para a compreensão da regulação da glicose no sangue e das condições em que ela é perturbada, como o diabetes. O verbete explica a fisiologia subjacente como conhecimento de base e não fornece limiares diagnósticos ou conselhos de tratamento para indivíduos.

History

As reações da glicólise foram amplamente elucidadas no início do século XX, dando à via seu nome de Embden-Meyerhof, enquanto Carl e Gerty Cori descreveram o ciclo de lactato e glicose entre o músculo e o fígado. A regulação dessas vias pela insulina e glucagon foi esclarecida mais tarde, à medida que a bioquímica endócrina e de sinalização amadureceu.

Key figures

• Gustav Embden
• Otto Meyerhof
• Carl Cori
• Gerty Cori

Seminal works

• han-2016
• saltiel-kahn-2001

Frequently asked questions

Qual é a diferença entre glicólise e gliconeogênese?

A glicólise decompõe a glicose em piruvato para liberar energia, enquanto a gliconeogênese constrói nova glicose a partir de precursores não carboidratos, como lactato, glicerol e aminoácidos; as duas funcionam em direções opostas e são reguladas reciprocamente.

Por que o corpo armazena carboidratos como glicogênio?

O glicogênio é uma reserva de glicose rapidamente mobilizável que permite ao fígado e aos músculos amortecer flutuações de curto prazo na oferta e demanda de glicose sem perturbar a glicose sanguínea.