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Glicólise Lehninger CAPS 14 e 15 Digestão de um polissacarídeo (amido) Como a glicose entra na célula? GLUT4 – músculos Destinos da glicose Glicogênio, amido e sacarose Glicose Armazenagem Via das pentoses Pentoses Piruvato Glicólise Via Glicolítica ou Glicólise Glykys = doce Lysis = quebraGLICOSE Piruvato 10 Reações enzimáticas NAD+ ADP NADH ATP Ocorre integralmente no citosol! Glicose + NAD+ + 2ATP + 2 Pi 2 piruvato + 2 NADH + 2H+ + 2ATP + 2 H2O Equação geral da Glicólise: Reação 1 Fosforilação (em nível de substrato) da glicose Hexoquinase Glicose Glicose-6-fosfato Isoenzimas: Hexoquinase I a IV Hexoquinase IV – Glicoquinase (fígado, células β) Reação 2 Conversão da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato Fosfoexose isomerase Frutose-6-fosfatoGlicose-6-fosfato C6H12 O6 C6H12 O6 Reação 3 Fosforilação (em nível de substrato) da frutose-6- fosfato em frutose-1,6-bifosfato Fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) Frutose-1,6-bifosfato Frutose-6-fosfato Etapa “comprometida” com a via glicolítica Reação 4 Clivagem da frutose-1,6-bifosfato Aldolase Diidroxicetona- fosfato Frutose-1,6-bifosfato Gliceraldeído-3- fosfato Lise que dá nome a via. Reação 5 Interconversão das trioses fosfato Triose fosfato isomerase Diidroxicetona-fosfato Gliceraldeído-3-fosfato Fase2 de pagamento GLICOSE(6C) ATP ADP + Pi Glicose- 6- fosfato Frutose- 6- fosfato ATP ADP + Pi Frutose-1,6-bisfosfato Diidroxicetona fosfato 1 4 2 3 4 Fase1 preparatória 1, 3- bisfosfoglicerato NAD+ NADH + H+ 3- fosfoglicerato ADP + Pi ATP 2- fosfoglicerato fosfoenolpituvato 2PIRUVATO (3C) ADP + Pi ATP H2O Gliceraldeído- 3- fosfatoGliceraldeído-3-fosfato 1, 3- bisfosfoglicerato 3- fosfoglicerato 2- fosfoglicerato fosfoenolpituvato NAD+ NADH + H+ ADP + Pi ATP H2O 9 8 7 6 5 10 ADP + Pi ATP 1 hexoquinase 2 3 4 5 6 7 8 fosfofrutoquinase-1 ou PKF-1 aldolase fosfohexose isomerase triose fosfoto isomerase gliceraldeído- 3-fosfato isomerase fosfoglicerato quinase fosfoglicerato mutase 9 10 enolase Piruvato quinase P P Fase2 de pagamento GLICOSE(6C) ATP ADP + Pi Glicose- 6- fosfato Frutose- 6- fosfato ATP ADP + Pi Frutose-1,6-bisfosfato Diidroxicetona fosfato 11 4 22 33 4 Fase1 preparatória 1, 3- bisfosfoglicerato NAD+ NADH + H+ 3- fosfoglicerato ADP + Pi ATP 2- fosfoglicerato fosfoenolpituvato 2PIRUVATO (3C) ADP + Pi ATP H2O Gliceraldeído- 3- fosfatoGliceraldeído-3-fosfato 1, 3- bisfosfoglicerato 3- fosfoglicerato 2- fosfoglicerato fosfoenolpituvato NAD+ NADH + H+ ADP + Pi ATP H2O 99 88 77 66 5 1010 ADP + Pi ATP 11 hexoquinase 22 33 44 55 66 77 8 fosfofrutoquinase-1 ou PKF-1 aldolase fosfohexose isomerase triose fosfoto isomerase gliceraldeído- 3-fosfato isomerase fosfoglicerato quinase fosfoglicerato mutase 99 1010 enolase Piruvato quinase PP PP Reação 6 Oxidação do gliceraldeído-3-fosfato em 1,3-bifosfoglicerato Gliceraldeído-3- fosfato desidrogenase 1,3-bifosfoglicerato Gliceraldeído-3- fosfato Fosfato inorgânico Oxidação pelo NAD+ reação espontânea ΔG= (-) Entrada do Pi não espontânea ΔG= (+) Acoplamento de reações torna a variação de energia livre ΔG= (-) Reação 7 Transferência do fosforil do 1,3-bifosfoglicerato para o ADP Fosfoglicerato quinase 1,3-bifosfoglicerato ADP 3-fosfoglicerato ATP • 1° ATP produzido pela segunda fase • Repare que esse Pi (fosfato inorgânico) foi energizado na ração anterior para ser transferido a ADP e produzir ATP Reação 8 Conversão do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato Fosfoglicerato mutase 2-fosfoglicerato3-fosfoglicerato Agora a ideia é retirar o fosfato para produzir outra molécula de ATP Repulsão de cargas Reação 9 Desidratação do 2-fosfoglicerato para fosfoenolpiruvato Fosfoenolpiruvato2-fosfoglicerato A saída da água deixa a presença de fosfato cada vez mais desfaforável Reação 10 Transferência do grupo fosforil do PEP para o ADP Piruvatoquinase Fosfoenolpiruvato Piruvato Deficiência na piruvatoquinase é a segunda causa mais comum de anemia hemolítica relacionada a deficiências enzimáticas. Vias afluentes da glicólise Balanço geral da glicólise 1 glicose 2 ATP 2 NAD+ 4ADP + 2Pi 2 piruvatos 2 NADH + 2H+ 2 ADP 4 ATP 2 H20 1 glicose 2 NAD+ 2ADP + 2Pi 2 piruvatos 2 NADH + 2H+ 2 ATP 2 H20 Piruvato Fermentação láctica Fermentação alcoólica O2 O2 Respiração celular O2 Regeneração NAD+ Destinos do piruvato 2ATP Fermentação láctica Lactato Desidrogenase Piruvato Lactato Regeneração NAD+ Hipóxia Músculo esquelético Tumores sólidos Bactérias Eritrócitos Fermentação alcóolica Piruvato descarboxilase Piruvato Álcool desidrogenase Acetaldeído Etanol Leveduras Microorganismos Regeneração NAD+ Etanol 2 ATP Respiração celular conversão do piruvato a Acetil-CoA Entra no Ciclo de Krebs Produção de energia Regulação da via glicolítica Regulação enzimática: Reação 1 – Hexoquinase ( substrato G6PD) Reação 3 – Fosfofrutoquinase ( ATP, AMP, pH e citrato) Reação 10 – Piruvatoquinase ( ATP e alanina) Regulação Hormonal: Insulina Glucagon Regulação da glicólise Hexoquinase I-III (músculo) são inibidas alosteriacamente pela Glicose-6-fosfato (controle de retroalimentação (-)) Hexoquinase IV (fígado) é ligada a uma proteína reguladora Regulação da hexocinase IV (glicocinase) por sequestro no núcleo. O inibidor proteico da hexocinase IV é uma proteína de ligação nuclear que carrega a enzima para dentro do núcleo quando a concentração da frutose-6-fosfato está alta no fígado e a libera para o citosol quando a concentração da glicose está alta. Regulação da glicólise
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