METABOLISMO - GLICÓLISE (14-05)

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Introdução
Via catabólica central
Como a energia armazenada em moléculas como a glicose é usada para realizar trabalho biológico?
Única fonte em algumas células
Precursores para síntese
A via
De glicose a piruvato
2 fases, 10 etapas
Todos açúcares são isômeros D
Glicólise
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Visão Geral
Glicólise
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Visão Geral
Fase Preparatória
2 fosforilações
Quebra de 1 hexose em 2 trioses
ATP é investido para formar compostos com maior energia livre de hidrólise
Fase do Pagamento
Armazenamento da energia livre na forma de ATP
Eficiência >60% na recuperação de energia
Apenas 5.2% da energia de oxidação da glicose foram liberados. O restante permanece nas moléculas de piruvato.
Glicólise
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Visão Geral
Intermediários Fosforilados
Ionizados em pH 7 carga negativa não atravessam a membrana, contra gradiente de concentração sem gasto de energia
Transferência para ADP
Ligação a Mg2+ e ao sítio catalítico das enzimas
Glicólise
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Enzimas
Glicólise
Transferência de fosforil
Mudança de posição do fosforil
Isomerização
Clivagem aldol
Quinase
Mutase
Isomerase
Aldolase
*
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Reações
Glicólise
ADP
Hexoquinase
Mg2+
DG0’ = -16.7 KJ/mol
Fosfohexose
isomerase
DG0’ = 1.7 KJ/mol
1
2
3
4
5
6
2
3
4
5
6
1
G
G6P
F6P
*
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Reações
Glicólise
Fosfofrutoquinase-1
DG0’ = -14.2 KJ/mol
ADP
Mg2+
+
F6P
F1,6biP
DHAP
G3P
-
-
Aldolase
DG0’ = 23.8 KJ/mol
*
*
Reações
Glicólise
DHAP
G3P
-
Triose fosfato
isomerase
DG0’ = 7.5 KJ/mol
+
Gliceraldeído-3-fosfato
desidrogenase
DG0’ = 6.3 KJ/mol
NAD+
NADH + H+
1,3BPG
Fase 1
Fase 2
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Reações
Glicólise
G3P
-
NAD+
NADH + H+
1,3 BPG
Cys
NAD+
SH
Gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase
Cys
NAD+
Cys
NADH
H+
Cys
NAD+
*
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Reações
Glicólise
+
+
Fosfoglicerato quinase
DG0’ = -18.5 KJ/mol
1,3BPG
3PG
Mg2+
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Reações
Glicólise
3PG
2PG
PEP
H2O
+
Fosfoglicerato mutase
DG0’ = 4.4 KJ/mol
enolase
DG0’ = 7.5 KJ/mol
Mg2+
*
*
Reações
Glicólise
Adenosina P P
+
+
Adenosina P P P
Piruvato quinase
DG0’ = -31.4 KJ/mol
Mg2+,K+
PEP
Piruvato
Desidrogenase
láctica
Lactato
Piruvato
descarboxilase
Desidrogenase
alcoólica
Etanol
Acetaldeído
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Piruvato
Respiração aeróbica
Fermentação
Láctica
Alcoólica
Outros produtos (acetona, butanol)
Efeito Pasteur
Reposição do NAD+
TPP; Vitamina B1 (tiamina)
Glicólise
*
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Vias de entrada
Polissacarídios
Glicogênio
Fosforilase: fosforólise
Glicose-1-fosfato
Fosfoglicomutase
Enzima de transferência
Duas atividades sucessivas
Glicólise
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Vias de entrada
Monossacarídios
Frutose
Músculos e rim: frutose + ATP  frutose-6-fosfato + ADP (hexoquinase)
Fígado: frutose + ATP  frutose-1-fosfato + ADP (frutoquinase)
Glicólise
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
+
Glicólise
Frutose-1-fosfato
aldolase
ADP
Triose quinase
*
*
Vias de entrada
Monossacarídios
Galactose
galactose galactose-1-fosfato (galactoquinase)
Glicólise
UDP glicose:galactose-1-P
uridiltransferase
UDP-galactose
UDP-glicose-4-
epimerase
UDP-glicose
glicose-1-fosfato
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Regulação
Situações diversas
consumo
oferta de O2
estado estacionário
manutenção por ajustes em vias
Etapas
Limitadas por substrato
Limitadas pela atividade enzimática 
funcionam como válvulas
sem influência da ação das massas
etapa limitante
moduladores; mudança na conc. da enzima
Glicólise
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Regulação coordenada
Músculo
Função: fornecer ATP para contração
Fosforilase do glicogênio 
adrenalina  AMPc  fosforila fosforilase quinase  fosforila fosforilase do glicogênio
regulação alostérica - rápida : ATP/AMP
Fígado
Função: manter o nível de glicose circulante constante
Fosforilase do glicogênio
mecanismo semelhante
ativado por glucagon (consequência de baixa glicose)
regulação alostérica: glicose expõe os sítios à desfosforilação
Glicólise
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Regulação
Enzimas
Hexoquinase
Inibição alostérica pelo produto
Km baixo - em condições de glicemia normal, trabalha em VMAX.
Glicoquinase
KM mais alto que a glicemia - responde a aumento de concentração
inibida por F6P, inibição anulada por F1P
Piruvato quinase
Inibição alostérica por ATP, acetil-CoA e ácidos graxos
Fosfofrutoquinase-1
ATP  afinidade por F6P
Citrato  efeito do ATP
F2,6bP, ADP, AMP estimulam
Glicólise
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Vias Secundárias
Produção de pentoses -fosfato e NADPH
Ribose  síntese de nucleotídios
NADPH  síntese de ácidos graxos
G6P + 2NADP+ Ribose-5-P + 2 NADPH + 2H+
Glicólise
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