Aula_1_-_Glicolise

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1WF
Destinos dos carboidratos 
no organismo animal.
1- Glicolise anaeróbica: é a degradação da 
glicose até lactato. Não utiliza o O2 e 
ocorre no citoplasma da célula.
2- Glicolise aeróbica: é a degradação da 
glicose até acetil-coenzima-A, faz uso do 
O2 e ocorre na mitocondria. Como 
resultado final (lixo) temos CO2 + H2O.
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3- Glicogenogênese: é a sintese do glicogênio 
a partir de moléculas de glicoses.
4- Glicogenólise: é a degradação do 
glicogênio para formar moléculas de 
glicoses e assim gerarem energia(ATP). 
Como produto final teremos lactato ou 
CO2 + H2O.
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5- Gliconeogênese: é a síntese de glicogênio a 
partir de substâncias não carbohidratadas
como Aa, glicerol, lactato ou piruvato.
6- Lipogênese: é a síntese de lipídios (tecido 
adiposo) a partir de glicose.
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5WF
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Introdução
uVia catabólica central
uComo a energia armazenada em 
moléculas como a glicose é usada 
para realizar trabalho biológico?
uÚnica fonte em algumas células
uPrecursores para síntese
uA via
uDe glicose a piruvato
u2 fases, 10 etapas
uTodos açúcares são isômeros D
Glicólise
7WF
Visão Geral
Glicólise
Glicose
Glicose-6-fosfato
Frutose-6-fosfato
Frutose-1-6-bifosfato
1,3-Bifosfoglicerato (2)
3-Fosfoglicerato (2)
2-Fosfoglicerato (2)
Fosfoenolpiruvato (2)
Piruvato (2)
Dihidroxiacetona-fosfato + Gliceraldeído-3-fosfato
ATP
ADP
ATP
ADP
2 ATP
2 ADP
2 ATP
2 ADP
2 NADH +H+
2 NAD
2 Pi
Fase 
preparatória
Fase 
do pagamento
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Recupera > 
60% da 
energia
Apenas 5.2% 
da energia da 
glicose foram 
liberados. 
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Visão Geral
uFase Preparatória
u2 fosforilações
uQuebra de 1 hexose em 2 trioses
uATP é investido para formar 
compostos com maior energia livre 
de hidrólise
uFase do Pagamento
uArmazenamento da energia livre 
na forma de ATP
uEficiência >60% na recuperação de 
energia
uApenas 5.2% da energia de 
oxidação da glicose foram 
liberados. O restante permanece 
nas moléculas de piruvato.
Glicólise
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Visão Geral
u Intermediários Fosforilados
uIonizados em pH 7 carga 
negativa não atravessam a 
membrana contra gradiente de 
concentração sem gasto de energia
uTransferência para ADP
uLigação a Mg2+ e ao sítio catalítico 
das enzimas
Glicólise
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Enzimas
Glicólise
u Transferência de fosforil
u Mudança de posição do fosforil
u Isomerização
u Clivagem aldol
R OH + ATP R O P
O-
O-
O
+ H+
Quinase
P
O-
O-
O
CH2OC
H
OH
R CH2OHC
H
O
R
P O
O-
-O
Mutase
C O
CH2OH
R
C OHH
C
R
O
HIsomerase
C OHH
C
R2
C
HHO
O
R1
C
C
HHO
O
R1
H
+
Aldolase
C
OH
R2
11WF
Reações
Glicólise
O
H
OHH
OHH
OHOH
H H
CH2HO
O
H
OHH
OHH
OHOH
H H
CH2OP
O-
-O
O
ATP
ADP
HexoquinaseMg2+
DG0’ = -16.7 KJ/mol
Fosfohexose
isomerase
DG0’ = 1.7 KJ/mol
1
23
4
5
6
2
34
5
6
1
G
G6P
F6P
1
2
12WF
Reações
Glicólise
O
CH2
OH
H
OH
OH
HH
CH2OP
O-
-O
O
OH
OP
O-
O
OO
-O
O-
P O CH2
H H
OH
OH
H
OH
CH2
O
OP
O-
O
O
CH2
C HOH
C
HOO
-O
O-
P O CH2
C
CH2OH
O
Fosfofrutoquinase-1
DG0’ = -14.2 KJ/mol
ATP
ADP
Mg2+
+
F6P
F1,6biP
DHAP G3P
-
-
Aldolase
DG0’ = 23.8 KJ/mol
3
4
13WF
Reações
Glicólise
O
-O
O-
P O CH2
C
CH2OH
O DHAP
G3POP
O-
O
O
CH2
C HOH
C
HO
-
Triose fosfato
isomerase
DG0’ = 7.5 KJ/mol
HO P
O-
O-
O
+
C
C
OO
H2C
HHO
O P
O-
O-
O
O
O-
O-
P
Gliceraldeído-3-fosfato
desidrogenase
DG0’ = 6.3 KJ/mol
NAD+
NADH + H+
1,3BPG
5
6
Fase 1
Fase 2
14WF
Reações
Glicólise
G3P
OP
O-
O
O
CH2
C HOH
C
HO
-
HO P
O-
O-
O
C
C
OO
H2C
HHO
O P
O-
O-
O
O
O-
O-
P
NAD+
NADH + H+
1,3BPG
CysNAD
+
SH
Gliceraldeído-
3-fosfato 
desidrogenase
CysNAD
+
S C C CH2OPO32
OH OH
H H
CysNADH
H+
S C C CH2OPO32
O OH
H
CysNAD+
S C C CH2OPO32
O OH
H
15WF
Reações
Glicólise
C
C
OO
H2C
HHO
O P
O-
O-
O
O
O-
O-
P
+
N
C
N
C
C
C N
C
N
N
H
H
H
O
H
OH
H H
OH
H
H2C O P
O-
O
O
P
O-
O-
O
H
N
C
N
C
C
C N
C
N
N
H
H
H
O
H
OH
H H
OH
H
H2C O P
O-
O
O
P
O-
O
O
P
O-
O-
O
H
C
C
O-O
H2C
HHO
O P
O-
O-
O
+
Fosfoglicerato quinase
DG0’ = -18.5 KJ/mol
1,3BPG
3PG
Mg2+
7
16WF
Reações
Glicólise
C
C
O-O
H2C
HHO
O P
O-
O-
O
C
C
O-O
CH2
H
O
O-
O-
PO
HO
C
C
O-O
CH2
O
O-
O-
PO
3PG
2PG
PEPH2O +
Fosfoglicerato mutase
DG0’ = 4.4 KJ/mol
enolase
DG0’ = 7.5 KJ/mol
Mg2+
8
9
17WF
Reações
Glicólise
C
C
O-O
CH2
O
O-
O-
PO
C
C
O-O
CH3
O
Adenosina P P
+
+
Adenosina P P P
Piruvato quinase
DG0’ = -31.4 KJ/mol
Mg2+,K+
PEP
Piruvato
10
C
C
O-O
CH3
HHO
C
C
O-O
CH3
HHO CH2
CH3
OHDesidrogenase
láctica
Lactato
Piruvato
descarboxilase
Desidrogenase
alcoólica
EtanolAcetaldeído
18WF
Piruvato
uRespiração aeróbica
uFermentação
uLáctica
uAlcoólica
uOutros produtos (acetona, 
butanol)
uEfeito Pasteur
uReposição do NAD+
uTPP; Vitamina B1 (tiamina)
Glicólise
19WF
Vias de entrada
uPolissacarídios
uGlicogênio
v Fosforilase: 
fosforólise
v Glicose-1-fosfato
v Fosfoglicomutase
v Enzima de 
transferência
v Duas atividades 
sucessivas
Glicólise
4 1
6
Fosforilase do
glicogênio
G1P
glucotransferase
a 1®6 glicosidase
glicose
G1P
G6P
20WF
Vias de entrada
uMonossacarídios
uFrutose
v Músculos e rim: 
frutose + ATP ® frutose-6-fosfato + 
ADP (hexoquinase)
v Fígado:
frutose + ATP ® frutose-1-fosfato + 
ADP (frutoquinase)
Glicólise
C
C
C
C
C
H2C
O
HHO
OHH
OHH
H2OH
O P O-
O-
O
CH2OH
C HOH
C
HO
O
-O
O-
P O CH2
C
CH2OH
O
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
+ Glicólise
Frutose-1-fosfato
aldolase
ATP
ADP
Triose quinase
OP
O-
O
O
CH2
C HOH
C
HO
21WF
Vias de entrada
uMonossacarídios
u Frutose
u A frutose pode ser produzida a partir do
sorbitol, através da via do sorbitol.
u duas reações: 
v aldolase-redutase e oxida NADPH,
v segunda reação reduz NAD+ pela sorbitol
desidrogenase
u o sorbitol - é produzido na próstata e 
vesícula seminal, a partir da glicose, tendo 
papel importante no suprimento de energia e 
mobilidade do espermatozóide. A 
concentração seminal de frutose é um 
indicador do tamanho e da capacidade 
secretora da vesícula seminal.
Glicólise
22WF
Vias de entrada
uMonossacarídios
uGalactose
v galactose ®galactose-1-fosfato 
(galactoquinase)
Glicólise
HN
N
H
OH
H
OH
H
H
OC
O-
O
O
P
O
-O OP
O
H
OH
HOH
H
CH2OH
H
OH
O
O
O
-O O-P
O
H
OH
HOH
H
CH2OH
H
OH
HN
N
H
OH
H
OH
H
H
OC
O-
O
O
P
O
-O OP
O
H
OH
HOH
H
CH2OH
OH
H
O
O
UDP glicose:galactose-1-P
uridiltransferase
UDP-galactose
UDP-glicose-4-
epimerase
UDP-glicose
glicose-1-fosfato
23WF
Vias de entradaGlicólise
24WF
Regulação
uSituações diversas
uconsumo
uoferta de O2
uestado estacionário
uEtapas
uLimitadas por substrato
uLimitadas pela atividade enzimática 
v funcionam como válvulas
v etapa limitante
v moduladores; mudança na conc. da 
enzima
Glicólise
25WF
Regulação coordenada
uMúsculo
uFunção: fornecer ATP para 
contração
uFosforilase do glicogênio 
uFígado
uFunção: manter o nível de glicose 
circulante constante
uFosforilase do glicogênio
Glicólise
26WF
Regulação
uEnzimas
uHexoquinase
v Inibição alostérica pelo produto
v Km baixo - em condições de glicemia 
normal, trabalha em VMAX.
uGlicoquinase
v KM mais alto que a glicemia - responde 
a aumento de concentração
v inibida por F6P, inibição anulada por 
F1P
uPiruvato quinase
v Inibição alostérica por ATP, acetil-CoA
e ácidos graxos
uFosfofrutoquinase-1
v ATP ¯ afinidade por F6P
v Citrato ­ efeito do ATP
v F2,6bP, ADP, AMP estimulam
Glicólise
G G6P
F6P Prot.Reg.
-
F1P+
27WF
Vias Secundárias
uProdução de pentoses -fosfato e 
NADPH
uRibose ® síntese de nucleotídios
uNADPH ® síntese de ácidos graxos
uG6P + 2NADP+® Ribose-5-P + 
2NADPH + 2H+
Glicólise