A Glicólise Gera Energia Anaeróbica a Partir da Glicose.doc

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
FISIOTERAPIA
MARIANA DE CASTRO BADI BARBOSA
GERAÇÃO DE ENERGIA ANAERÓBICA A PARTIR DA GLICOSE
CABO FRIO-RJ
2013
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
FISIOTERAPIA
MARIANA DE CASTRO BADI BARBOSA
GERAÇÃO DE ENERGIA ANAERÓBICA A PARTIR DA GLICOSE
Trabalho apresentado para a disciplina
Fisiologia do Exercício, do curso de Fisioterapia,
ministrado pelo professor Rodrigo Vale.
CABO FRIO-RJ
2013
SUMÁRIO
A GLICÓLISE GERA ENERGIA ANAERÓBICA A PARTIR DA GLICOSE
A glicólise é definida como o primeiro estágio de degradação da glicose em uma série de reações de fermentação coletivas. Ela ocorre no meio aquoso da célula, fora da mitocôndria. Nos seres humanos, a capacidade da célula em termos de glicólise continua sendo crucial durante as atividades físicas que exigem um esforço Maximo com duração de ate 90 segundos.
O ATP age como doador de fosfato a fim de fosforilar a glicose para glicose 6-fosfato. Na maioria dos tecidos, isso aprisiona a molécula de glicose na célula. As células hepáticas e, em menor grau, as células renais contêm a enzima fosfatase, que retira o fosfato de glicose 6-fosfato. Isso faz com que a glicose possa deixar a célula a ser transportada por todo o corpo. Durante o metabolismo energético, glicose 6-fosfato é transformada em frutose 6-fosfato, nesse estágio a energia ainda não foi extraída. A molécula de frutose 6-fosfato ganha um fosfato adicional e se transforma em frutose 1,6-diofosfato sob o controle de fosfofrutocinase (PFK). O nível de atividade dessa enzima limita provavelmente o ritmo da glicólise durante exercício com um esforço máximo. A seguir, a frutose 1,6-diofosfato divide-se em duas moléculas fosforiladas com três cadeias de carbono, que sofrem uma decomposição adicional para piruvato em cinco reações sucessivas. As fibras musculares de contração rápida contêm quantidades relativamente grandes de PFK, isso as torna apropriadas para a geração de energia anaeróbica através da glicólise.
Metabolismo de Glicose para Glicogênio e de Glicogênio para Glicose
Para a síntese e fracionamento de glicogênio, o citoplasma das células hepáticas contém grânulos de glicogênio e enzimas. Numa alta atividade celular, a glicose disponível é oxidada através da via glicolítica, do ciclo do ácido cítrico e da cadeia respiratória para formar ATP. Quando o glicogênio proporciona uma molécula de glicose para a glicólise, ocorre um ganho efetivo de três ATP em vez de dois durante o fracionamento da glicose.
Regulação do Metabolismo do Glicogênio
No fígado, as enzimas glicogênio fosforilase tornam-se inativas após uma refeição, enquanto a atividade de glicogênio sintetase aumenta para facilitar o armazenamento da glicose obtida do alimento. A adrenalina (epinefrina), um hormônio do sistema nervoso simpático, acelera o ritmo com que a fosforilase cliva um componente da glicose de cada vez e os separa da molécula de glicogênio. A ação da adrenalina é denominada cascata de glicogenólise, pois o hormônio induz uma ativação progressivamente maior da fosforilase a fim de garantir uma rápida mobilização do glicogênio. O fluxo simpático e o subseqüente catabolismo do glicogênio diminuem consideravelmente durante o exercício de intensidade baixa a moderada, quando o ritmo mais lento de oxidação dos ácidos graxos consegue manter concentrações adequadas de ATP no músculo ativo.
FOSFORILAÇÃO AO NÍVEL DO SUBSTRATO NA GLICÓLISE
A maior parte da energia gerada na glicólise é dissipada na forma de calor. A conservação de energia durante a glicólise opera com uma eficiência de aproximadamente 30%. A glicólise gera apenas 5% do ATP total durante a degradação completa da molécula de glicose. É produzida rapidamente uma quantidade significativa de energia para a contração muscular durante a glicólise, por causa da alta concentração de enzimas glicolíticas e da velocidade das reações.
Regulação da Glicólise
Existem três fatores que regulam a glicólise:
- As concentrações das enzimas glicolíticas-chave hexocinase, fosfofrutocinase e piruvato cinase.
- Os níveis do substrato frutose 1,6-diofosfato.
- O oxigênio, o qual, em grandes quantidades inibe a glicólise.
Além desses fatores, a glicose que chega as células influencia sua utilização subseqüente no metabolismo energético. A glicose fica localizada no líquido extracelular adjacente para ser transportada através da membrana plasmática da célula. Um desses transportadores facilitativos da glicose, que medeia esse processo de difusão facilitada é o GLUT 4, sua ação facilita o transporte da glicose para o interior do sarcoplasma, onde é catabolizada subseqüentemente para formar ATP. Outro transportador é o GLUT 1, que é responsável pelos níveis basais de transporte da glicose para o interior do músculo.
Liberação de Hidrogênio na Glicólise
As reações glicolíticas arrancam dois pares de átomos de hidrogênio do subtrato da glicose e transferem seus elétrons para NAD+ a fim de formar NADH. Nas células do coração, dos rins e do fígado, o hidrogênio extramitocondrial aparece como NADH na mitocôndria. Isso produz três moléculas de ATP a partir da oxidação de cada molécula de NADH. Os elétrons passam para FAD a fim de formar FADH2 através de um mecanismo chamado lançadeira glicerol-fosfato em um ponto abaixo da primeira formação de ATP.
Formação de Lactato
Os hidrogênios arrancados do substrato e carreados pelo NADH são oxidados dentro das mitocôndrias para formar água quando se unem ao oxigênio. Essa condição dinâmica é chamada pelos bioquímicos de glicólise aeróbica, com o piruvato como produto terminal. Já, durante a glicólise anaeróbica, o NAD+ é liberado quando pares de hidrogênio não- oxidados em excesso se combinam temporariamente com o piruvato para formar lactato.
O acúmulo de lactato anuncia o inicio do metabolismo energético anaeróbico. Depois que o lactato é formado no músculo, ele se difunde para o espaço intersticial e o sangue para ser tamponado e removido do local do metabolismo energético. O lactato não proporciona uma fonte valiosa de energia química que se açula em virtude do exercício intenso, ele proporciona um precursor gliconeogênico capaz de sintetizar os carboidratos que irão permitir a homeostasia da glicose sanguínea e atender as demandas energéticas do exercício. O lactato produzido nas fibras musculares de contração rápida circula para outras fibras de contração rápida ou de contração lenta para ser transformado em piruvato. Por sua vez, o piruvato é transformado em acetil-CoA para penetrar no ciclo do ácido cítrico para o metabolismo energético aeróbico, esse lançamento de lactato entre diferentes células faz com que a glicogenólise que ocorre em uma célula possa suprir outras células com combustível para a oxidação.