Bioquímica

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Glicólise

Via citosólica de oxidação da glicose a piruvato. Estimulada por insulina, AMP e frutose-2,6-bisfosfato; inibida por glucagon, ATP, citrato e excesso de H+.

Hexoquinase

Primeira etapa da glicólise (fosforilação da glicose). Inibida alostericamente pelo seu próprio produto, a glicose-6-fosfato.

Glicoquinase

Glicólise hepática e pancreática. Apresenta baixa afinidade por glicose (alto Km); ativada indiretamente por insulina e inibida pela proteína reguladora da glicoquinase (GKRP).

Fosfofrutoquinase-1 (PFK-1)

Etapa limitante da glicólise. Ativada alostericamente por AMP e frutose-2,6-bisfosfato; inibida por ATP e citrato.

Piruvato quinase

Etapa final da glicólise. Ativada por frutose-1,6-bisfosfato (feedforward); inibida por ATP, alanina e fosforilação mediada por glucagon (no fígado).

Gliconeogênese

Síntese de glicose a partir de precursores não glicídicos no fígado e rins. Ativada por glucagon, cortisol e acetil-CoA; inibida por insulina e AMP.

Piruvato carboxilase

Primeiro passo da gliconeogênese (converte piruvato em oxaloacetato). Depende de biotina e é ativada alostericamente por altos níveis de acetil-CoA.

Fosfoenolpiruvato carboxiquinase (PEPCK)

Gliconeogênese (oxaloacetato a PEP). Regulada transcricionalmente: induzida por glucagon e glicocorticoides; reprimida por insulina.

Frutose-1,6-bisfosfatase

Ponto de controle crucial da gliconeogênese. Inibida alostericamente por AMP e frutose-2,6-bisfosfato; ativada por citrato.

Glicose-6-fosfatase

Etapa terminal da gliconeogênese e glicogenólise no RE hepático. Regulada primariamente pela concentração de substrato e indução transcricional por glucagon.

Complexo Piruvato Desidrogenase (PDH)

Descarboxilação oxidativa ligando a glicólise ao ciclo de Krebs. Inibido por fosforilação (via PDH quinase), ATP, NADH e acetil-CoA; ativado por Ca2+, ADP e PDH fosfatase.

Ciclo de Krebs (Ciclo do Ácido Cítrico)

Oxidação do acetil-CoA na matriz mitocondrial. Regulado pela disponibilidade de substrato e razão NADH/NAD+; inibido por ATP e ativado por ADP e íons Ca2+.

Citrato sintase

Primeira reação do ciclo de Krebs. Inibida por ATP, NADH, citrato e succinil-CoA; ativada por substratos (oxaloacetato e acetil-CoA).

Isocitrato desidrogenase

Etapa limitante do ciclo de Krebs. Estimulada alostericamente por ADP e Ca2+; inibida por ATP e acúmulo de NADH.

Complexo alfa-cetoglutarato desidrogenase

Ciclo de Krebs. Estimulado por Ca2+; inibido alostericamente por succinil-CoA, NADH, GTP e alto estado energético mitocondrial.

Fosforilação Oxidativa

Síntese de ATP acoplada à cadeia de transporte de elétrons mitocondrial. Regulada pela disponibilidade de ADP (controle respiratório) e gradiente eletroquímico de prótons.

ATP sintase (Complexo V)

Fase terminal da fosforilação oxidativa. Ativada por ADP e Pi associados a alto gradiente de H+; inibida por oligomicina e IF1 em pH ácido.

Glicogênese

Síntese de glicogênio hepático e muscular. Estimulada pela insulina e alta glicemia; inibida por glucagon e adrenalina via desfosforilação de enzimas.

Glicogênio sintase

Enzima-chave da glicogênese. Ativada por desfosforilação induzida por insulina e alostericamente por glicose-6-fosfato; inibida por fosforilação (PKA/GSK-3).

Glicogenólise

Degradação do glicogênio para liberação de glicose ou intermediários. Estimulada por glucagon, adrenalina e AMP; inibida por insulina e ATP.

Glicogênio fosforilase

Enzima limitante da glicogenólise. Ativada por fosforilação (quinase ativada por glucagon/adrenalina), AMP e Ca2+; inibida por ATP e glicose-6-fosfato.

Via das Pentoses Fosfato

Geração de NADPH e ribose-5-fosfato no citosol. Regulada principalmente pela demanda celular por NADPH e proporção NADP+/NADPH.

Glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PD)

Etapa limitante da via das pentoses. Inibida fortemente por níveis elevados de NADPH (inibição competitiva); estimulada por excesso de NADP+.

Lipogênese (Síntese de Ácidos Graxos)

Síntese citosólica de palmitato a partir de acetil-CoA. Estimulada por excesso calórico e insulina; inibida por jejum, glucagon e epinefrina.

Acetil-CoA carboxilase (ACC)

Etapa limitante da síntese de ácidos graxos. Ativada por desfosforilação (insulina) e polimerização por citrato; inibida por fosforilação (AMPK/glucagon) e palmitoil-CoA.

Ácido graxo sintase (FAS)

Alongamento sequencial na síntese de lipídios. Regulada a longo prazo por expressão gênica estimulada por insulina via fator SREBP-1c.

Beta-oxidação de ácidos graxos

Degradação mitocondrial de lipídios para produção de acetil-CoA. Estimulada por glucagon e jejum prolongado; inibida pela entrada de glicose e insulina.

Carnitina palmitoiltransferase I (CPT-1)

Ponto de controle da beta-oxidação (transporte para matriz). Inibida alostericamente pelo malonil-CoA sintetizado na lipogênese.

Cetogênese

Produção de corpos cetônicos no fígado a partir do excesso de acetil-CoA. Ativada em jejum prolongado ou diabetes descompensado por ação do glucagon.

HMG-CoA sintase mitocondrial

Enzima-chave da cetogênese. Regulada por indução transcricional por jejum (PPAR-alfa), acetilação reversível e disponibilidade de acetil-CoA.

Lipólise no tecido adiposo

Hidrólise de triglicerídeos liberando ácidos graxos livres e glicerol. Ativada por glucagon, adrenalina e ACTH via cAMP/PKA; inibida por insulina.

Lipase sensível a hormônio (HSL)

Enzima regulatória da lipólise. Ativada por fosforilação dependente de PKA (induzida por catecolaminas e glucagon); inibida por desfosforilação mediada por insulina.

Lipoproteína lipase (LPL)

Clivagem de triacilgliceróis de quilomícrons e VLDL nos capilares. Estimulada por insulina no tecido adiposo; ativada por ApoC-II como cofator.

Síntese de colesterol

Via anabólica citosólica/reticular a partir de acetil-CoA. Estimulada por insulina; inibida por glucagon, baixo estado energético e colesterol intracelular.

HMG-CoA redutase

Etapa limitante da síntese de colesterol. Inibida por estatinas, fosforilação (AMPK), glucagon e feedback negativo de esteróis (degradação/SREBP-2); ativada por insulina.

Ciclo da Ureia

Depuração hepática de amônia tóxica convertendo-a em ureia. Estimulada pelo catabolismo de aminoácidos e dietas ricas em proteínas ou jejum intenso.

Carbamoil fosfato sintetase I (CPS-1)

Etapa limitante do ciclo da ureia na mitocôndria. Ativada obrigatoriamente por regulação alostérica pelo N-acetilglutamato (NAG).

N-acetilglutamato sintase

Produção do ativador do ciclo da ureia. Ativada alostericamente por concentrações elevadas de arginina intracelular.

Transaminação de aminoácidos

Transferência do grupo amino para formar cetoácidos (ALT e AST). Regulada predominantemente pela disponibilidade intracelular de aminoácidos e cofator PLP.

Glutamato desidrogenase (GDH)

Desaminação oxidativa do glutamato liberando NH4+. Ativada alostericamente por ADP e GDP; inibida por altos níveis de ATP e GTP.

Síntese de Purinas de Novo

Formação de anéis de purina iniciada a partir de PRPP. Inibida por feedback negativo de seus próprios produtos finais (AMP, GMP e IMP).

PRPP sintetase

Síntese de fosforribosil pirofosfato para nucleotídeos. Inibida alostericamente por ribonucleotídeos de purina (AMP, ADP, GMP e GDP).

Glutamina-PRPP amidotransferase

Etapa de compromisso na síntese de purinas. Inibida por feedback alostérico por AMP e GMP; ativada pelo acúmulo de substrato PRPP.

Síntese de Pirimidinas de Novo

Formação de nucleotídeos pirimidínicos (UTP, CTP, dTTP). Regulada no início por inibição por produto final e ativada por intermediários purínicos.

Carbamoil fosfato sintetase II (CPS-2)

Etapa limitante da síntese citosólica de pirimidinas. Inibida alostericamente por UTP; ativada por PRPP e ATP.

Ribonucleotídeo redutase (RNR)

Conversão de ribonucleotídeos em desoxirribonucleotídeos (síntese de DNA). Inibida por ligação de dATP ao sítio de atividade global; ativada por ATP.

Proteína quinase ativada por AMP (AMPK)

Sensor mestre do estado energético celular. Ativada por aumento da razão AMP/ATP; ativa vias geradoras de ATP (oxidação lipídica) e desliga vias anabólicas.

Complexo mTORC1

Regulador central da proliferação e anabolismo celular. Ativado por insulina, fatores de crescimento e aminoácidos (leucina); inibido por estresse e AMPK.

Fermentação Láctica

Regeneração anaeróbia de NAD+ no citosol via lactato desidrogenase. Ativada sob hipóxia ou alta demanda glicolítica quando NADH citosólico acumula.

Ciclo de Cori

Circulação interórgãos de lactato do músculo/hemácias para o fígado para gliconeogênese. Regulada pela taxa de glicólise periférica e capacidade gliconeogênica hepática.