Metabolismo e glicólise

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Catabolismo 
Metabolismo 
 
Meta / bolismo 
 
 Integrar Processo 
Metabolismo é o conjunto de transformações, num organismo vivo, pelas 
quais passam as substâncias que o constituem: reações de síntese 
(anabolismo) e reações de desassimilação (catabolismo) que liberam energia. 
O metabolismo celular se trata, basicamente, do conjunto dessas reações de 
construção ou desconstrução de moléculas realizadas pela célula com o intuito 
de manter-se viva. 
O metabolismo pode ser dividido em apenas duas vias ou em dois 
grupos: o catabolismo e o anabolismo. 
 Anabolismo: construção de macromoléculas, síntese. Ex: 
síntese de CHO, PTN, LIP. (consomem ATP). 
 Catabolismo: catálise de macromoléculas, quebra para 
principalmente gerar energia ou outras moléculas que irá conferir 
a capacidade de promover o anabolismo. Ex: quebra da glicose 
ou de gordura para gerar energia e a quebra de proteínas para se 
obter aminoácidos. (geram ATP). 
Quando o anabolismo tende a direcionar para o catabolismo ganho 
de energia (iniciando a quebra de moléculas construídas para gerar 
energia). 
Quando o catabolismo se direciona para o anabolismo gasto de 
energia (iniciando a quebra das moléculas, gastando, portanto, energia). 
 
 
 
 
O catabolismo é convergente, ou seja, conforme catalisa os produtos 
químicos das células geram um produto em comum. Normalmente esse produto 
em comum vai servir para gerar o anabolismo, síntese de outras moléculas, e 
conforme essas moléculas vão sendo sintetizadas, elas vão assumindo as suas 
características especificas. O anabolismo é divergente porque vão gerando 
moléculas diferentes. Nele há construção de macromoléculas distintas. 
 
Energia 
Outras 
moléculas 
Catálise Anabolismo Construção 
 
Insulina 
 
 
Glucagon 
 
Glicogenólise catabolismo do glicogênio 
Gliconeogênese síntese de novo de glicose 
Principio: 
 Se tem uma catálise de uma macromolécula, geralmente terá a síntese 
de outra macromolécula. 
 Ex: catálise: CHO síntese: LIP 
 É muito raro ter a catálise e a síntese da mesma macromolécula ao 
mesmo tempo. Para este processo, enquanto ocorre a catálise, a síntese está 
inibida. 
 Ex: catálise: aa síntese: aa 
 
Metabolismo dos CHO 
Vias metabólicas da glicose: 
O controle dessas vias é mediado por hormônios: Insulina e Glucagon. 
 
 
 
 
 
No catabolismo da glicose se oxida a glicose para produzir, 
principalmente, energia. 
Para se sintetizar glicogênio é utilizado um substrato especifico da via 
glicolitica. 
A insulina ativa a glicólise e a glicogênese e inativa a glicogenólise e a 
gliconeogênese. 
O glucagon, por sua vez, faz o papel reverso, pois ele ativa a 
glicogenólise e a gliconeogênese e inativa a glicólise e a glicogênese. 
 
Glicólise: 
Glico / lise 
 
 Glicose Quebra 
A principal molécula envolvida é a da glicose, onde será oxidada (perder 
H, perder elétrons). 
Glicólise catabolismo da glicose 
Glicogênese síntese de glicogênio 
hexoquinase 
A glicólise ocorre no citosol da célula, ou seja, na parte líquida do 
citoplasma onde o produto da glicólise vai para dentro da mitocôndria. 
É um processo anaeróbico onde não utiliza O2. 
Para se quebrar a molécula de glicose é necessário o gasto de 2 ATP e 
ocorre em 10 reações: 
1°Reação 
A glicose será catalisada pela enzima hexoquinase, onde ocorrera a 
quebra do primeiro ATP e originara a Glicose 6 - fosfato. A hexoquinase 
transferiu fosfato do ATP (que passou a ser ADP) para a glicose (que passou a 
ser Glicose 6- fosfato, onde o H é substituído pelo P no carbono 6). 
O fosfato por ter carga negativa e não conseguir passar pela bicamada 
lipídica da membrana plasmática impossibilita a glicose de passar pela mesma 
ao se ligar a ela, mantendo assim, a glicose dentro da célula. 
Glicose + ATP ADP + Glicose 6 – fosfato 
 
2° Reação 
 A molécula de Glicose 6 – fosfato será convertido em Frutose 6 – fosfato 
pela enzima fosfoglicose isomerase (enzima isomerase converte um isômero 
em outro) porque a molécula de frutose é mais simétrica, onde mais para frente 
a molécula será partida ao meio gerando 2 piruvatos. 
 
3° Reação 
É nesta reação que 
haverá o gasto do segundo 
ATP (onde se torna ADP por 
liberar um P para a molécula 
Frutose 6 – fosfato). A molécula 
Frutose 6 – fosfato sofrera ação 
da enzima fosfofrutoquinase, 
onde haverá a quebra do ATP e dará origem a Frutose 1,6 – bifosfato (haverá 
substituição do H do carbono 1 por um P). 
Esta reação serve para deixar a molécula ainda mais simétrica para 
quando houver a divisão ambas as partes serem iguais. 
 
4° Reação 
 Será nesta reação que a Frutose1,6 – bifosfato irá ser partida ao meio 
pela enzima aldolase e irá produzir uma molécula de Di-hidroxiacetona fosfato 
e Gliceraldeído 3-fosfato. 
 Mesmo a molécula sendo assimétrica não tem como produzir duas 
moléculas iguais, portanto irá partir ao meio, produzindo duas moléculas 
parecidas, mas diferentes. 
 
5°Reação 
O Gliceraldeído 3-fosfato é quem irá prosseguir nas reações e a Di-
hidroxiacetona fosfato será convertida em Gliceraldeído 3-fosfato através da 
enzima triose fosfato isomerase (pois são isômeros), de tal maneira que, neste 
processo haverá gerado duas moléculas de Gliceraldeído 3-fosfato. Portanto, um 
Gliceraldeído 3-fosfato veio direto da Frutose 1,6 – bifosfato e o outro 
Gliceraldeído 3-fosfato veio da Di-hidroxiacetona fosfato. 
A partir desta reação tudo será realizado em dobro, por conta de conter 
duas moléculas de Gliceraldeído 3-fosfato. 
 
6°Reação 
 Durante esta reação acontece a produção de 2 NADH e a entrada de Pi 
(fosfato inorgânico). 
Pelo fato do Pi ter entrado no carbono 1, além da molécula já possuir um 
P no carbono 3, o Gliceraldeído 3-fosfato passará a ser 1,3-bifosfoglicerato. 
O Gliceraldeído 3-fosfato será convertido em 1,3-bifosfoglicerato pela 
catálise da enzima gliceraldeídeo 3-fosfato desidrogenase, que realiza em 2 
passos. 
 
1°passo: o H no gliceraldeídeo será transferido para o NAD+, que se converterá 
em NADH. Há também a entrada de uma molécula de H2O, onde o OH será 
passado para o gliceraldeídeo, transformando a molécula em uma molécula 
intermediária e o H restante ira ser o H+ do NADH. Houve aqui uma oxidação. 
 
2°Passo: Entrada do Pi, que se liga no carbono 1 formando a molécula 1,3 - 
bifosfoglicerato. 
 Quando um P vem de um ATP, ele vem de uma molécula rica em energia. 
Já o Pi está solto e não tem energia suficiente para ser ligado ao gliceraldeídeo, 
por isso a enzima parte a reação em dois momentos: 
 1°momento será a oxidação do glicealdeídeo (perca do H que foi para o 
NADH). É uma oxidação favorável. 
 2°momento será a entrada do Pi para a formação do 1,3 - bifosfoglicerato. 
Fosforilação desfavorável. 
 A célula oxida o gliceraldeídeo e com isso obtém a energia necessária 
para a entrada do Pi. 
 
7°Reação 
 O 1,3 – bifosfoglicerato sofre uma ação da enzima fosfogliceratoquinase 
e será convertido em 3 – fosfoglicerato. A enzima irá transferir o P que estava 
no carbono 1 para o ADP, que será transformado em ATP. Este será os dois 
primeiros ATP produzidos pela glicólise (lembrando que a partirda 5°reação, 
tudo acontece em dobro). 
 
8°Reação 
 O 3 – fosfoglicerato sofrerá a ação da enzima fosfoglicerato mutase que 
irá transferir o P do carbono 3 para o carbono 2 (saindo um H para a entrada o 
P), produzindo a molécula de 2 – fosfoglicerato. 
 Esta reação serve para que a célula comece a colocar o P em uma 
posição em que a sua saída seja altamente favorável para formar outro ATP. 
 
2 ATP 
9° Reação 
 Depois a molécula 2 – fosfoglicerato sofrerá uma reação de desidratação 
catalizada pela enzima enolase que removera uma molécula de H2O, gerando a 
molécula Fosfoenolpiruvato. 
 O H que restou e estava 
ligado no carbono 2 sai na molécula 
de H2O. Pelo fato da molécula agora 
não ter nenhum H, acontece uma 
redistribuição dos elétrons dentro da 
molécula que torna a presença do P 
no Fosfoenolpiruvato altamente 
desfavorável, facilitando assim, a 
saída do P da molécula. 
 
10°Reação 
 A enzima piruvatoquinase transfere o P que estava na molécula de 
Fosfoenolpiruvato para o ADP que será convertido em ATP (duas moléculas, 
pois é em dobro). O que sobrar será a molécula de Piruvato. 
 
 
 
 
 
 
 
 Resultado final da Glicólise: 
 
 1 Glicose 2 Piruvatos + 4 ATP + 2NADH 
 Com o gasto de 2 ATP, se tem um saldo de: 2 ATP 
 
 Regulação da glicólise: 
 Os objetivos da glicólise é 1. Produzir ATP e 2. Fornecer precursores 
paras as vias de síntese, como a síntese de lipídios. 
A glicólise possui 10 reações químicas, porém como na maioria das vias 
metabólicas, as reações que vão servir de ponto de controle são aquelas que 
Piruvatoquinase 
nas condições celulares são irreversíveis. 3 reações são irreversíveis e 
servem como ponto de controle: 
 Catalisada pela hexoquinase: é inibida pela glicose6P. Possui uma 
isoenzima, a glicoquinase. 
o Hexoquinase: encontrada nos músculos; maior afinidade pela 
glicose. 
o Glicoquinase: encontrada no fígado; não é inibida pela glicose6P; 
menor afinidade pela glicose. 
 Catalisada pela fosfofrutoquinase (a mais importante, o ponto de 
controle principal): Muito ATP, queda de ph no sangue e muito citrato 
inibem a ação da enzima e como consequência a glicólise. 
 Catalisada pela piruvatoquinase: inibida por muito ATP e acúmulo do aa. 
alanina. 
 
 Na ausência de O2, a cadeia respiratória e o ciclo de krebs param. Para a 
glicólise não parar ocorre a Fermentação Lática (isto pode ocorrer em 
uma atividade física intensa). O Piruvato não podendo entrar na 
mitocôndria para iniciar o CK, permanecera no citosol e será convertido 
em Lactato através da enzima lactato desidrogenase, que também 
convertera NADH em NAD+, podendo este ser utilizado pela glicólise. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Matéria: Bioquímica Metabólica 
Curso: Nutrição 
Escrito por: Yasmin Mendes Cunha