GLICÓLISE Resumo 1

Prévia do material em texto

2 Piruvato
Isso acontecerá nos músculos
em contrações vigorosas e em
células com poucas ou
nenhuma mitocôndrias
Situação Anaeróbica 
ou Hipóxia
(Leveduras)
GLICÓLISE
Via Glicolítica
Glicose
2 Acetil-CoA
2CO2
Glicólise (Via Glicolítica)
10 reações [Citosol]
Ciclo do Ácido Cítrico
 (Ciclo de Krebs) [Mitocôndria]
Situação 
Aeróbica
Situação Anaeróbica 
ou Hipóxia
(Animais e Alguns microorganismo)
Livro Princípio de Bioquímica de Lehninger, 6ª Edição,
pg 548. 
Diagrama de situações após
a via Glicolítica 
As leveduras, tem importância na
nutrição de ruminantes, pois
demonstra efeitos na modificação
dos padrões de fermentação
ruminal e consequentes resultados
na produtividade animal 
2 Etanol + 2 CO2 2 Lactato
4CO2 + 4H2O
GLICÓLISE
Via Glicolítica
Adenosina
Ribose
Grupo fosfato
Legenda
AMP (adenosina monofosfato)
ADP (adenosina difosfato)
ATP (adenosina trifosfato)
Fosfato Livre
GLICÓLISE
Via Glicolítica
5 reações da glicólise na
 fase preparatória (em rosa são as enzimas)
Glicose
Glicose-6-Fosfato
Frutose-6-Fosfato
Frutose-1,6-Bifosfato
Gliceraldeído-3-Fosfato Di-Hidroxiacetona-Fosfato
Gliceraldeído-3-Fosfato
1
2
3
4 4
5
Hexocinase
Fosfo-hexose-isomerase
Fosfofrutocinase-1
Aldolase
Tiosefosfato-
isomerase
A reação 4 também pode ser chamada de fase de
clivagem
A fase preparatória resulta em 2 moléculas de
Gliceraldeído-3-Fosfato, ou seja, na fase de
pagamento tudo será em dobro
Livro Princípio de Bioquímica de Lehninger, 6ª Edição,
pg 545. 
Na preparatória é a fase de fosforilação e
degradação de molécula de glicose a duas
moléculas de Gliceraldeído-3-Fosfato.
Nessa fase há duas fosforilação, o que gera
um gasto 2 ATP, um em cada fosforilação.
Nessa fase há duas etapas
não reversíveis (etapa 1 e 3),
onde há gasto de ATP.
ATP
ADP
ATP
ADP
GLICÓLISE
Via Glicolítica
5 reações da glicólise na
 fase de pagamento (em rosa são as enzimas)
Se contarmos os saldos das dez reações temos,
perda de 2ATPs na 1ª fase, ganho de 4ATPs, 2
NADH, 2 Átomos de H e 2 águas. Na respiração
esses NADH se tornaram mais ATPs, cada
NADH são 2,5 ATPs. Logo temos 2 ATPs - (4
ATPs + 5 ATPs) = 7 ATPs
Livro Princípio de Bioquímica de Lehninger, 6ª Edição,
pg 545. 
No pagamento é a fase onde existe o ganho de
ATP, NADH + Átomo de H e Água
 1,3-Bifosfoglicerato
3-Fosfoglicerato
2-Fosfoglicerato
Fosfoenolpiruvato
Piruvato
6
7
8
9
10
Fosfoglicerato-Cinase
Fosfoglicerato-Mutase
Enolase
Piruvato-Cinase
ADP
ATP
Água
ADP
ATP
Gliceraldeído-3-Fosfato
Gliceraldeído-3-Fosfato-
Desidrogenase
Pi
NAD
NADH + H
Nas próximas páginas será visto cada etapa
individualmente
 1,3-Bifosfoglicerato
3-Fosfoglicerato
2-Fosfoglicerato
Fosfoenolpiruvato
Piruvato
6
7
8
9
10
Fosfoglicerato-Cinase
Fosfoglicerato-Mutase
Enolase
Piruvato-Cinase
ADP
ATP
Água
ADP
ATP
Gliceraldeído-3-Fosfato
Gliceraldeído-3-Fosfato-
Desidrogenase
Pi
NAD
NADH + H
1ª Reação
Nessa reação é necessário 1 ATP que irá
doar um fosforil para o carbono 6 da
Glicose gerando a Glicose-6-fosfato, para
isso é catalisada pela hexocinase, isso para
evitar que a glicose volte para fora da
célula. O Mg protege as cargas negativas
do grupo fosforil do ATP.
GLICÓLISE
Via Glicolítica
2ª Reação
Nessa reação há a isomerização reversível,
pela enzima fosfo-hexose-isomerase, da
glicose-6-fosfato (aldose) a frutose-6-
fosfato, pois a molécula de frutose-6-
fosfato é mais simétrica e assim pode gerar
duas moléculas no final da fase
preparatória.
Livro Princípio de Bioquímica de Lehninger, 6ª Edição,
pg 548-549. 
3ª Reação
Nessa reação é necessário 1 ATP que irá
doar um fosforil para o carbono 1 da
Frutose-6-fosfato gerando a Frutose-1,6-
bifosfato, para isso é catalisada pela
Fosfofrutocinase-1, isso para gerar mais
simetria, antes da degradação em duas
moléculas. O Mg protege as cargas
negativas do grupo fosforil do ATP.
4ª Reação
Nessa reação há a clivagem reversível, pela
enzima aldose, da frutose-1,6-fosfato para
duas moléculas de 3 carbonos
[Gliceraldeído-3-fosfato e Di-
hidroxiacetona-fosfato]. Mesmo que a
moléculas da frutose-1,6-fosfato fosse
simétrica ela não gera duas outras
moléculas idênticas. No caso do
Gliceraldeído-3-fosfato já está pronto para
a 6ª reação, mas a Di-hidroxiacetona-
fosfato ainda precisa passar por uma 5ª
reação.
GLICÓLISE
Via Glicolítica
5ª Reação
Nessa reação há a isomerização reversível,
pela enzima triose-fosfato-isomerase, da Di-
hidroxiacetona-fosfato para Gliceraldeído-3-
fosfato, para que assim haja um ganho
duplicado de energia na fase de pagamento,
pois haverá 2 Gliceraldeído-3-fosfato.
Livro Princípio de Bioquímica de Lehninger, 6ª Edição,
pg 550. 
GLICÓLISE
Via Glicolítica
6ª Reação
Nessa reação há utilização de um fosfato
livre de baixa energia que será adicionado
no Gliceraldeído-3-fosfato formando o 1,3-
Bifosfoglicerato, pela enzima a
gliceraldeído-3-fosfato-desidrogenase.
Para isso é necessário retirar o H do
carbono 1 do Gliceraldeído-3-fosfato e
retirar o H no fosfato, para que esse
fosfato se ligue ao carbono 1. Com a
liberação desses Hs o NAD+ se associa
com um H gerando NADH e um átomo de H
fica livre.
A partir da 6ª Reação tudo acontece em dobro, aqui será demonstrado como uma única molécula
7ª Reação
Nessa reação será doado aquele fosforil,
que foi inserido no carbono 1 por meio do
fosfato, para um ADP, sendo assim, se
formará um ATP e um 3-fosfoglicerato.
Essa transferência é feita pela enzima
fosfoglicerato-cinase que pode ser
reversível.
Livro Princípio de Bioquímica de Lehninger, 6ª Edição,
pg 551-553. 
8ª Reação
Nessa reação há a mudança do fosforil do
carbono 3 para o carbono 2, pela enzima
fosfoglicerato-mutase, isso para deixar a
molécula mais instável e assim será mais
fácil a remoção desse fosforil na reação 10.
Essa instabilidade é dada por meio da
negatividade do O- que ficará agora
próximo ao PO23 que também é negativo.
9ª Reação
Nessa reação reversível acontecerá a
desidratação do 2-fosfoglicerato, retirando o H
do carbono 2 e retirando o OH do carbono 3,
gerando assim uma molécula de água e para
manter as ligações orgânicas o carbono 2 e 3
terá uma dupla ligação, isso será feito pela
enzima Enolase que no final formara o
fosfoenolpiruvato.
GLICÓLISE
Via Glicolítica
10ª Reação
Nessa reação será doado o fosforil do
carbono 2 do fosfoenolpiruvato para uma
molécula de ADP, por meio da enzima
piruvato-cinase (de forma irreversível),
formando assim uma molécula de piruvato e
uma molécula de ATP.
Esse piruvato em situação aeróbica pode
virar Acetil-CoA e ir para o ciclo de Krebs,
ou em situações anaeróbicas ou de hipóxia
para a fermentação lática (animais e alguns
microorganismo) ou fermentação de etanol
em leveduras
A partir da 6ª Reação tudo acontece em dobro, aqui será demonstrado como uma única molécula
Livro Princípio de Bioquímica de Lehninger, 6ª Edição,
pg 554-555. 
Glicose-6-Fosfato
ATP
ADP
Frutose-6-Fosfato
Frutose-1,6-Bifosfato
ATP
ADP
Fosfoenolpiruvato
Piruvato
ATP
GLICÓLISE
Regulação Via Glicolítica
Glicose
1
Hexocinase
3
Fosfofrutocinase-1
10
Piruvato-CinaseADP
A regulação da via glicolítica é realizada por meio de três
enzimas: Hexoquinase na primeira reação,
fosfofrutoquinase-1 na terceira reação e piruvatoquinase
na última reação. Além disso, essas três enzimas são
irreversíveis, uma vez que não ocorrem de forma
espontânea e dependem de outros compostos para sua
ação.
Quando os níveis de glicose-6-fosfato estão elevados,
ela se liga ao sítio alostérico da hexoquinase e inibe sua
atividade. Isso serve como um mecanismo de
retroalimentação negativa para evitar a acumulação
excessiva de glicose-6-fosfato na célula.
Glicose-6-Fosfato
Insulina (Indiretamente)
Inibidor
Ativador
Legenda
A regulação alostérica da enzima fosfofrutoquinase-1 na via glicolítica é
controlada pelos níveis de ATP, ADP, AMP, citrato e frutose-2,6-
bifosfato. Esses compostos alostéricos se ligam a sítios específicos da
enzima, modulando sua atividade de acordo com as necessidades
energéticas e metabólicasda célula. Por isso ela é a principal enzima que
regula energeticamente a via glicolitica, pois é inibida por excesso de
ATP e ativada por excesso de AMP e ADP.
ATP e Citrato
AMP, ADP e Frutose-2,6-bifosfato
ATP e Alanina
Frutose-1,6-bifosfato
Um dos principais reguladores alostéricos da enzima é o ATP. Quando os
níveis de ATP estão elevados, o ATP se liga a um sítio alostérico na
enzima e inibe sua atividade. Outro inibidor é a Alanina, que é um
aminoácido que pode ser convertido em piruvato. Quando os níveis de
alanina estão elevados, ela se liga à enzima e inibe sua atividade.
Por outro lado, a frutose-1,6-bifosfato é um ativador alostérico da
enzima. A frutose-1,6-bifosfato é um intermediário da glicólise e sua
presença estimula a atividade da enzima. A frutose-1,6-bifosfato se liga à
enzima em um sítio alostérico e aumenta a afinidade da enzima pelo
Fosfoenolpiruvato
Piruvato
Lactato
NADH +H
NAD
Glicose
Lactato
Piruvato
Glicose
NADH +H
Piruvato
Glicose
Acetaldeído
Etanol
NADH +H
NAD
Piruvato
Piruvato
GLICÓLISE
Fermentação
NAD
Ciclo de Cori
Legenda
Via Glicolítica
Gliconeogenese
Isso pode acontecer
nos músculos, quando
ele precisa de glicose
de forma mais rápidas
e em bactérias
anaerobicas
FERMENTAÇÃO DO LACTATO
FERMENTAÇÃO DO ÁLCOOL
CO2
Lactato-desidrogenase
Lactato-desidrogenase
Piruvato-descarboxilase
Etanol-desidrogenase
Isso pode acontecer
em leveduras ou
bactérias anaerobicas,
que podem existir no
rúmen
Ácido Latico
Acetaldeído Etanol
GLICÓLISE
Fermentação no Rúmen
Ingestão e pré-tratamento: Os ruminantes consomem alimentos
vegetais, como capim, folhas e outros materiais fibrosos. Esses
alimentos são mastigados e salivados, formando o bolo alimentar,
que é enviado ao rúmen.
Rumenação: O bolo alimentar retorna à boca em pequenas porções
e é mastigado novamente. Esse processo, chamado de ruminação,
auxilia na quebra mecânica dos alimentos, facilitando a ação dos
microorganismos fermentadores.
Fermentação no rúmen: No rúmen, ocorre a fermentação
anaeróbica dos carboidratos complexos presentes na dieta fibrosa.
As bactérias são os principais fermentadores e degradam a
celulose e hemicelulose dos alimentos, liberando ácidos graxos
voláteis (AGVs), como acetato, propionato e butirato. Esses AGVs
são absorvidos pelas paredes do rúmen e fornecem energia para o
animal.
1.
2.
3.
Nessa fermentação, microorganismos simbióticos, como
bactérias, protozoários e fungos, atuam de forma
conjunta para degradar a matéria vegetal fibrosa
consumida pelos ruminantes, convertendo-a em
nutrientes que podem ser absorvidos e utilizados pelo
animal.
O processo de fermentação metabólica nos ruminantes
pode ser dividido em várias etapas:
GLICÓLISE
 ácidos graxos voláteis (AGVs)
Acetil-P
Acetil-CoA Acetiltransferase
Acetato
Acetato-cinaseADP
ATP
Piruvato
Acetil-CoA
Piruvato Descarboxilase
NAD
NADH + H
CoA-SH
CO2
CoA
Piruvato
Acetil-CoA
Piruvato Descarboxilase
NAD
NADH + H
CoA-SH
CO2
Butiril-CoA Sintase
Cotronil-CoA
Butirato CoA Transferase
Butirato
Fosfoenolpiruvato ou Piruvato
Oxaloacetato
Fosfoenolpiruvato Carboxiquinase Ou 
Piruvato Carboxilase
ATP
ADP
CO2
o ATP aqui é gerado pelo
fosfoenolpiruvato somente
Malato
Fumarato
Succinato
Propionato
FAD
FADH +H
H2O
CO2
Malato Desidrogenase
Malato Desidrogenase
Fumarase
Succinato CoA Transferase
A fermentação ruminal desempenha um papel
fundamental na digestão dos ruminantes, promovendo a
geração de ácidos graxos voláteis, tais como o acetato,
o butirato e o propionato, que se constituem em valiosa
fonte de energia para esses animais. Os ATPs gerados
nesse processo não são aproveitados pelos
ruminantes, mas sim pelas bactérias para seu próprio
crescimento e multiplicação.