Glicólise - aula

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Glicólise 
Bioquímica metabólica
Definição:
 Glycolysis tem a sua origem no Grego em que glyk = Doce + Lysis = Dissolução
Sequência de reações que convertem a Glicose em Piruvato, havendo a produção de Energia sob a forma de ATP.
 
Ocorre no Citoplasma das Células
Pode Ocorrer 
Em Dois meios 
diferentes
Anaerobiose
Aerobiose
 O produto final é Piruvato que posteriormente é fermentado em Acido Láctico ou Etanol
 O produto final é o piruvato que depois, por processos posteriores à glicólise, é oxidado em CO2 e H2O 
Esquema Geral da Glicólise
Glicose + NAD + 2ADP + 2Pi → 2Piruvato + NADH + H + 2ATP + 2H2O 
1ª Etapa - Ocorre a fosforilação da glicose, pela enzima Hexoquinase. O fosfato é adicionado ao carbono 6 da molécula de glicose, portanto, o produto será glicose-6-fosfato.
2ª Etapa - Há a isomerização da glicose-6-fosfato, formando frutose-6-fosfato. A enzima que catalisa esta reação é a glicose fosfato isomerase.
3ª Etapa - A frutose-6-fosfato é fosforilada, produzindo frutose-1,6-difosfato. Esta reação é acoplada à hidrólise de ATP, constituindo então o segundo gasto de energia. A enzima que cataliza esta reação é a fosfofrutoquinase.
4ª Etapa - Ocorre a divisão da frutose-1,6-difosfato em dois fragmentos de 3 carbonos, formando Diidroxiacetona fostato e Gliceraldeído-3-fosfato. A enzima que catalisa esta reação é a aldolase.
P
R
E
P
A
RAT.
P
A
G
A
M
E
N
T
O
Esquema Geral da Glicólise
5ª etapa- A Diidroxiacetona fostato é convertida em Gliceraldeído-3-fosfato, pela enzima triose fosfato isomerase.
6ª etapa- Ocorre a oxidação do Gliceraldeído-3-fosfato a 1,3-difosfoglicerato, pela enzima Gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase.
7ª etapa - Há a produção de ATP pela fosforilação do ADP, pela enzima Fosfoglicertato quinase, e o 1,3-bisfosfoglicerato se converte em 3-Fosfoglicerato. Temos então, o pagamento do ATP gasto. Diferentemente da etapa 6, a fosforilação não é oxidativa, pois não há transferência de elétrons, e sim de fosfato, em nível de substrato. 
Vale ressaltar, portanto, que 2 ATP foram produzidos, já que temos esta reação em dobro.
8ª etapa- Há um rearranjo do 3-Fosfoglicerato, e o fosfato passa do carbono 3 para o carbono 2. Isso acontece pela enzima fosfogliceromutase. Forma-se então o 2-Fosfoglicerato.
P
A
G
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9ª etapa-
Ocorre a desidratação do 2-fosfoglicerato, formando fosfoenolpiruvato, pela enzima enolase.
10ª etapa -
O Fosfoenolpiruvato transfere fosfato ao ADP, pela enzima Piruvato quinase, produzindo então, 2 moléculas de piruvato e 2 ATP (lembre-se que a reação acontece duas vezes).
P
A
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A
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O
 Etapas Da Glicólise
- A Glicólise divide-se em duas partes principais:
1- Ativação ou Fosforilação da Glicose
2- Transformação do Gliceraldeído em Piruvato
Nesta Primeira Fase temos:
- Utilização de ATP (2 Moléculas)
- Formação de duas Moléculas de Triose-Fosfato: Dihidroxicetona Fosfato e Gliceraldeído 3-Fosfato
Fosforilação da Glicose
 Glicose 	+ ATP 		 Glicose -6-Fosfato + ADP
Gasto de Energia
 Depois de entrar na Célula a Glicose é fosforilada pela Hexocinase produzindo Glicose-6-P pela transferência do Fosfato Terminal do ATP para o grupo Hidroxila da Glicose
 Reação Endergônica
 Reação irreversível
 Glicose -6- Fosfato 			Frutose -6- Fosfato
 Conversão da Glicose -6- Fosfato em Frutose-6-Fosfato pela Fosfoglicose Isomerase
Gasto de Energia
 Frutose -6-P + ATP 	Frutose 1,6-BiFosfato + ADP
Gasto de Energia
 A Frutose -6-P é Fosforilada a Frutose -1,6-Bifosfato pela Fosfofrutocinase 
 Ativa por ADP
Inibida por ATP e citrato
 Frutose 1,6-BiFosfato 	Gliceraldeído 3-P + Dihidrocetona Fosfato
Gasto de Energia
 A Frutose 1,6- Bifosfato é dividida pela aldolase em duas trioses fosfatadas ficando cada uma com um fosfato
 As duas trioses são: Gliceraldeído 3-Fosfato e a Dihidroxicetona Fosfato
 Dihidrocetona Fosfato Gliceraldeído 3-P 		
As duas trioses são interconvertíveis por uma reação reversível catalisada pela Isomerase dos Fosfatos de Trioses ou Fosfotrioses Isomerase (TIM)
Só o Gliceraldeído é Substrato das reações
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Segundo nível
Terceiro nível
Quarto nível
Quinto nível
 Transformação do Gliceraldeído em Piruvato
Nesta segunda fase temos:
- Formação de ATP
- Oxidação da Molécula do Gliceraldeído 3-P
- Redução do NAD+
- Formação do Ácido Pirúvico
 O Gliceraldeído 3-P é Convertido num Composto intermédio potencialmente energético
 Enzima Interveniente: Gliceraldeído 3-P Desidrogenase
 O NADH intervirá na Formação de ATP
 O Grupo Fosfato deriva de um Fosfato Inorgânico
Produção de Energia
 Gliceraldeído 3-P + NAD + Pi	 1-3 Bisfosfoglicerato + NADH + H
 1-3 Bisfosfoglicerato + ADP	 3-Fosfoglicerato + ATP
Formação de ATP
 Enzima interveniente: Cinase Fosfoglicerato
Fosforilação ao Nível do Substrato
Produção de Energia
Transferência direta do grupo fosfato proveniente de um composto de “alta energia” para ADP.
 3-Fosfoglicerato 			 2-Fosfoglicerato
Produção de Energia
O 3-Fosfoglicerato é Isomerado a 2-Fosfoglicerato pela Fosfoglicerato Mutase 
(“Mutase”, pois muda o Grupo Fosfato de Posição dentro da Molécula)
 2-Fosfoglicerato		 Fosfoenolpiruvato + H O
2 
Produção de Energia
Há desidratação e redistribuição da Energia
A Enzima Responsável é a Enolase
 Fosfoenolpiruvato + ADP		 Piruvato + ATP
Produção de Energia
 Ultima Reação
 É Catalisada pela Cinase do Piruvato
 Transferência do Grupo Fosfato do Fosfoenolpiruvato para o ADP
 Produto intermédio Enol-Piruvato que é Convertido à forma Ceto Piruvato
 Reação Exergônica Irreversível
Controle da Glicólise
A necessidade glicolítica varia de acordo com os diferentes estados fisiológicos
Ativa degradação - após uma refeição rica em hidratos de carbono (carboidratos)
Acentuada redução - durante o Jejum
Regulação - satisfazer as necessidades celulares
Controle Da Glicólise
Longo Prazo – fígado promove alterações na quantidade de enzimas glicolíticas. Taxas de síntese e degradação
Curto Prazo - alteração alostérica (concentração de Produtos) reversível das enzimas e também pela sua fosforilação.
As enzimas mais propensas a serem locais de controle são as que catalisam as reações irreversíveis:
Hexocinase
Fosfofrutocinase
Piruvato quinase
Importância Biomédica da Glicólise
1 – Principal meio de degradação da glicose
2 – Obtenção de Energia mesmo em condições Anaeróbias
3 – Permite a degradação da Frutose e da Galactose
Principais Razões:
 Outras Razões:
Os tecidos têm necessidade de transformar a energia contida na glicose em ATP
A Glicólise é fundamental para a produção de Acetil-CoA
A Glicólise foi um dos primeiros sistemas enzimáticos a ser esclarecido, contribuindo o seu estudo para a melhor compreensão dos processos enzimáticos e de metabolismo intermediário