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1 Glicólise (Glykus = doce, Lysis = quebra) Introdução ao Metabolismo As reações enzimáticas atuem nas células raramente ocorrem isoladamente, sendo em geral organizadas em sequencia de múltiplos passos, denominadas vias, tais como a glicólise. Essa redes de reações químicas, integradas e com propósito definidos são denominadas metabolismo. As vias, em sua maior parte, podem ser classificadas como catabólicas (de degradação) ou anabólica (de síntese). Introdução ao Metabolismo A produção de energia segue dois caminhos fundamentais Fluxo energéticos estão interligados 2 Vias catabólicas As reações catabólicas têm o propósito de capturar a energia química obtida da degradação de moléculas combustíveis ricas em energia, formando ATP. O catabolismo também permite que moléculas da dieta (moléculas nutrientes armazenadas nas células) sejam convertidas em blocos constitutivos, necessários para a síntese de moléculas complexas. A energia gerada pela degradação de moléculas complexas ocorre em três estágios. Relação energética entre as vias catabólica e anabólica No II estágio parte da energia é capturada como ATP, porém essa quantidade é pequena em relação ao III estágio. Na via final comum da oxidação de moléculas combustíveis, como a acetil-CoA. Grande quantidades de ATP são geradas na fosforilação oxidativa, à medida que elétrons fluem do NADH e FADH2 para oxigênio. Vias metabólicas convergentes, divergentes e cíclica 3 Vias anabólicas As reações anabólicas reunem moléculas pequenas, para formar moléculas complexas. As reações anabólicas necessitam energia, a qual, via de regra, é fornecida pela quebra de ATP, dando ADP e Pi. Frequentemente, as reações anabólicas envolvem reduções químicas, nas quais o poder redutor é, geralmente, fornecido pelo doador de elétrons NADPH. Visão Geral da Glicólise A glicose é o principal substrato para as reações energéticas, sendo a glicólise o principal processo de utilização energética da glicose, presente em todos os seres vivos (a exceção do vírus), desde a mais antiga e simples bactéria até o mais recente e complexo organismo multicelular. A via glicolítica (também chamada de via de Embden- Meyerhoff) é utilizada em todos os tecidos para a quebra da glicose, com o objetivo de fornecer energia (na forma de ATP) e intermediários para outras vias metabólicas. Visão Geral da Glicólise A glicólise é o centro do metabolismo dos carboidratos, pois praticamente todos os glicídeos – sejam eles provenientes da dieta ou de reações catabólicas ocorrendo no organismo – podem ser, no final, convertidos em glicose. O piruvato é o produto final da glicólise nas células que possuem mitocôndrias e um fornecimento adequado de oxigênio. 4 Utiliza glicose através de reações catalisadas por enzimas para formar piruvato e liberar energia – ATP e NADH A glicólise aeróbica prepara as condições necessárias para a descarboxilação oxidativa do piruvato a acetil-CoA, o principal combustível do ciclo do ácido cítrico. Alternativamente, a glicose pode ser convertida em piruvato, que é reduzido pelo NADH para formar lactato. Essa conversão de glicose em lactato é denominada glicólise anaeróbica, pois pode ocorrer sem a participação do oxigênio. Permite a produção contínua de ATP em tecidos que não apresentam mitocôndrias ou em células em que o oxigênio esteja em quantidade insuficiente. A glicólise ocorre em uma seqüência enzimática de 10 reações, divididas em duas fases: a primeira fase vai até a formação de duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato caracteriza-se como uma fase de gasto energético de 2 ATPs nas duas fosforilações que ocorrem nesta fase; a segunda fase caracteriza-se pela produção energética de 2 ATPs em reações oxidativas enzimáticas independentes de oxigênio, utilizando o NADH como transportador de hidrogênios da reação de desidrogenação que ocorre. Fases da Glicólise 5 Multiplica tudo por 2
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