Claro que si podrías hacerlo tal y como lo tenes pero no te aseguro que sea estable ya que recibes internet por medio wireless.
Lo que necesitas es un cable cruzado o crossover NO lo confundas con uno normal.
Y lo otro, es compartir internet. Como no indicas qué SO utilizas, lo cual es importante, voy a asumir que puede ser XP o Vista.
conexión compartida "windows xp" conexión compartida "windows vista"