Metabolismo de Carboidrato: Glicólise

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Metabolismo de Carboidrato: Glicólise
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Glicólise:
Via glicolítica:
 ocorre em todos os tecidos
 é a quebra da glicose, com o objetivo de gerar energia na forma de ATP, e intermediários para outras vias metabólicas.
Glicose:
 É o principal substrato oxidável para a maioria os organismos.
 é ingerida na dieta sob a forma de amido, sacarose, e lactose.
Sacarose
Glicose
Frutose
Lactose
Glicose
Galactose
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Visão geral da oxidação da glicose: 
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Visão geral da oxidação da glicose: 
Glicólise:
Conversão da glicose em piruvato. 
Ocorre no citosol
Seus produtos são ATP, (H+ e e-) recebidos por coenzimas e piruvato.
2. Descarboxilação do Piruvato: 
na mitocôndria, o piruvato (3C) é descarboxilado a um composto de 2C.Este combina-se com um composto de 4C dando origem a um composto de 6C.
3. Ciclo de Krebs:
O composto de 6C perde dois carbonos sob a forma de CO2 e regenera a 4C.
Ocorre grande produção H+ e e-, sempre recebidos por coenzimas.
A oxidação das coenzimas (NADH e FADH2) ocorre a produção de ATP.
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Oxidação e Redução das coenzimas:
Oxidação: perde átomos de H e elétrons
Redução: ganho de átomos de H e elétrons
NAD= nicotinamida adenina dinucleotídeo
FAD= flavina adenina dinucleotídeo
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Glicólise aeróbica:
 - o piruvato é o produto final.
- Ocorre em células que possuem um fornecimento adequado de oxigênio.
 O oxigênio é necessário para a reoxidação do NADH.
Glicólise anaeróbica: Fermentação
 Ocorre sem a participação do oxigênio.
 permite a produção de ATP em tecidos que não apresentam mitocôndrias (eritrócitos) em em células com pouca qde de oxigênio.
 glicose é convertida em piruvato. Este é reduzido pelo NADH, formando o lactato (ác. Lático)
Glicólise: ocorre no citosol
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Transporte da glicose para dentro das células:
Transporte por difusão facilitada:
Mediado por uma família de 14 transportadores
 GLUT-1 a GLUT-14
 presentes nas membranas das células
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Reações da glicólise:
Duas fases:
Fase preparatória: 
 - ocorre um investimento de energia (gasto de ATP)
- Síntese das formas fosforiladas dos intermediários.
2. Fase de pagamento:
Produção de 2 moléculas de ATP por molécula de glicose metabolizada.
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Etapas da glicólise:
Fosforilação da glicose (irreversível)
Conversão de glicose em glicose-6-fosfato
Enzima: hexoquinase (tecidos) e glicoquinase (fígado) 
quinases são enzimas que transferem um fosfato de um doador, em geral ATP, para um receptor
Adição de um grupo fosfato no C6 da glicose. 
Doador de fosfato é o ATP
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2. Isomerização da glicose-6-fosfato
 Conversão de uma aldose (glicose) em uma cetose (frutose)
 catalisada: fosfoglicose-isomerase
 reação ocorre nas duas direções.
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3. Fosforilação da frutose-6-fosfato (irreversível)
Catalisada: fosfofrutoquinase-1 (PFK-1)
 transferência de um grupo fosfato do ATP para a frutose-6-fosfato, formando a frutose-1,6-bifosfato.
 é a etapa mais importante para a regulação da glicólise
 A PFK-1 é regulada pela concentrações de ATP e frutose-6-fosfato
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3.1Regulação da ação da enzima: PFK-1
Regulação pelos níveis energéticos dentro da célula
PFK-1: inibida por elevados níveis de ATP, dentro da célula (indicando presença de riqueza de energia)
Inibida por ↑[citrato] = intermediário do ciclo de Krebs
Ativada alostericamente - ↑ [AMP] que indica diminuição de reserva de energia dentro da célula 
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4. Clivagem da frutose-1,6-bifosfato
 Catalisada: aldose A
 Clivagem da frutose-1,6-bifosfato dando origem a gliceraldeído-3-fosfato e diidroxicetona-fosfato.
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5. Isomerização da diidroxicetona-fosfato
 Catalisada: triose fosfato isomerase
 Conversão da didroxicetona-fosfato em gliceraldeído-3-fosfato
 Produção líquida de duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato
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Fases de Produção de Energia
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Fases de Produção de Energia
6. Oxidação do gliceraldeído-3-fosfato
Oxidação do grupo aldeído a um grupo carboxilílico.
 ligação, concomitante, de um Pi a esse grupo carboxílico.
 A ligação do Pi possui uma alta energia
 Origem do 1,3-bifosfoglicerato.
 Nos eritrócitos: o 1,3-bifosfoglicerato é convertido a 2,3-bifosfoglicerato pela ação da enzima mutase
7. Síntese do 3-fosfoglicerato, com a produção de ATP
O 1,3-BPG é convertido em 3-fosfoglicerato.
 o grupo fosfato de alta energia do 1,3-BPG é utilizado na síntese de ATP a partir de ADP.
 Reação catalisada: fosfoglicerato-cinase
 Reposição de energia gasta na primeira etapa da glicólise, pois houve a produção de duas moléculas de ATP
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8. Troca do grupo fosfato do carbono 3 para o carbono 2
Catalisada : fosfoglicerato mutase
9. Desidratação do 2-fosfoglicerato
 Calatlisada pela enolase, promove a retirada de uma molécula de água do 2-fosfoglicerato, redistribuindo a energia dentro da molécula.
 formação do fosfoenolpiruvato, que contém um enol piruvato de alta energia.
10. Formação do piruvato, com produção de ATP
 Conversão do fosfoenolpiruvato em piruvato pela ação da enzima piruvato quinase.
 Reação irreversível.
 Enzima é ativada por frutose-1,6-fosfato
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Regulação Hormonal da glicólise aeróbica
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Destinos do piruvato: Acetil-coA, Lactato e Álcool
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Glicose anaeróbica: Fermentação lática
11. Redução de Piruvato a Lactato
 Lactato: produto final da glicose anaeróbica
 enzima: lactato desidrogenase
Exercício físico: aumento da síntese de NADH. Aumento na redução do piruvato a lactato. Acúmulo de lactato na musculatura leva a uma diminuição do pH intramuscular.
Cãibras.
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Glicose anaeróbica: Fermentação alcoólica
 Ocorre em fungos e algumas bactérias
 Produção de cerveja e vinhos
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Produção de Energia com a Glicólise
Glicose anaeróbica: 
 2 ATPs para cada molécula de glicose oxidada a lactato
 não há produção ou consumo líquido de ATP
Glicose aeróbica
Ganho liquido de 2 moleculas de ATP por glicose oxidada
 2 NADH
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Caso Clínico: Acidose Lática
 Provocado pela redução de fluxo sanguíneo para os tecidos, levando a uma baixa oxigenação. 
 Isquemia (falta de suprimento sanguíneo para o tecido) e hipoxia
 Comum após cirurgia cardíaca
 Acúmulo de íons H+ e lactato no sangue
 Glicólise aneróbia
O2
Tratamento:Bicarbonato ou aumento na circulação sanguínea oxigenada 
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Caso Clínico: Diabetes mellitus
 Hiperglicemia: aumento do nível de glicose no sangue
 Deficiência na secreção ou na ação da insulina
 Tipo 1 – destruição das células do pâncreas
 Tipo 2 – insuficiência na produção de insulina