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GLICÓLISE, GLICONEOGÊNESE E METABOLISMO DO GLICOGÊNIO 1. VIA GLICOLÍTICA 2. CICLO DE KREBS 3. CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS 1. Citosol 2. Matriz Mitocondrial 3. Membrana Interna da Mitocôndria RESPIRAÇÃO CELULAR GLICÓLISE • A D-GLICOSE É O PRINCIPAL COMBUSTÍVEL DA GRANDE MAIORIA DOS ORGANISMOS, ONDE SUA COMPLETA OXIDAÇÃO LIBERA UMA GRANDE VARIEDADE DE ENERGIA . • A GLICOSE NÃO É APENAS UM EXCELENTE COMBUSTÍVEL, MAS UM PRECURSOR, CAPAZ DE SUPRIR UMA VASTA GAMA DE INTERMEDIÁRIOS METABÓLICOS E ARMAZENADA NA FORMA DE GLICOGÊNIO. • EM CERTOS TECIDOS E TIPOS CELULARES DE MAMÍFEROS (ERITRÓCITOS, MEDULA RENAL, CÉREBRO E ESPERMA), A GLICOSE, POR MEIO DA GLICÓLISE, É A ÚNICA FONTE DE ENERGIA METABÓLICA. ALGUNS CONCEITOS IMPORTANTES GLICÓLISE GLICONEOGÊNESE GLICOGENÓLISE NOS VEGATAIS SUPERIORES E NOS ANIMAIS, A GLICOSE TEM TRÊS DESTINOS: • ALGUNS SERES VIVOS (ex: microorganismos) E ALGUMAS CÉLULAS DE ANIMAIS VERTEBRADOS (ex. eritrócito, músculo, cérebro e tecido nervoso) METABOLIZAM CARBOIDRATOS DE FORMA INCOMPLETA FORMANDO ÁC. LÁCTICO, ETANOL OU OUTROS COMPOSTOS E ENERGIA QUÍMICA. • OUTROS ORGANISMOS OU CÉLULAS DE VERTEBRADOS DEGRADAM CARBOIDRATOS DE FORMA COMPLETA (CO2 e H2O) • ALGUNS ORGANISMOS SOBREVIVEM DEGRADANDO CARBOIDRATOS SÓ ATÉ AC. PIRÚVICO QUE SERÁ O PRECURSOR DE AMINOÁCIDOS, NUCLEOTÍDEOS E OUTROS COMPOSTOS NECESSÁRIOS PARA O CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO. ATENÇÃO! • VIA GLICOLÍTICA 2 FASES: PREPARATIVA (consumo de 2 ATP) DE PAGAMENTO LEVANDO A UM SALDO FINAL DE 2ATP. • AS CÉLULAS (ex.músculo e eritrócito) QUE FORMAM ÀC. LÁCTICO (meio pH ÁCIDO), NECESSITAM TRANSPORTÁ-LO ATÉ O FÍGADO PARA FORMAR GLUCOSE (GLICONEOGÊNESE) QUE SERÁ ARMAZENADA (GLICOGÊNIO) OU ENVIADA PARA O SANGUE (manutenção da concentração) OU DEGRADADA EM OUTROS TECIDOS (V. GLICOLÍTICA). ATENÇÃO! • QUANDO A GLICOSE É PROVENIENTE DA QUEBRA DO AMIDO, HÁ PRODUÇÃO DE 3 ATP, POIS A QUEBRA DO AMIDO PELA FOSFORILASE LEVA A FORMAÇÃO DO PRODUTO GLICOSE-1P QUE ENTRA NA VIA GLICOCLÍTICA NA FORMA FOSFORILADA , NÃO NECESSITANDO ATP PARA SER ATIVADA. GLICÓLISE ENZIMAS RELACIONADAS A REGULAÇÃO DA GLICÓLISE AS ENZIMAS QUINASE DA VIA GLICOLÍTICA CATALISAM REAÇÕES IRREVERSÍVEIS QUE CONSTITUEM PONTOS DE REGULAÇÃO DA VIA METABÓLICA. POR QUE O NADH PRODUZIDO AO LONGO DA GLICÓLISE NECESSITA SER REOXIDADO A NAD+ E CONSEQUENTEMENTE RECICLADO? A FOSFOFRUTOQUINASE-1 É UMA ENZIMA REGULADORA, ASSIM COMO A HEXOQUINASE, ONDE SUA ATIVIDADE AUMENTA SEMPRE QUE O SUPRIMENTO DE ATP DA CÉLULA SE TORNA BAIXO OU QUANDO EXISTE UM EXCESSO DOS PRODUTOS DA HIDRÓLISE DE ATP. NÍVEIS ALTOS DE ATP SINALIZAM QUE A CÉLULA ESTÁ PRODUZINDO ATP MAIS RÁPIDO DO QUE O CONSUMO. BALANÇO ENERGÉTICO DA GLICÓLISE GLICOSE + 2NAD+ + 2 ADP + 2Pi 2PIRUVATO + 2 NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O • 2 NADH EM CONDIÇÕES ANAERÓBICAS SERÁ REOXIDADO EM NAD+ PELA TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS PARA A CADEIA RESPIRATÓRIA. • A TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS DO NADH PARA O O2 NAS MITOCÔNDRIAS FORNECE ENERGIA PARA A SÍNTESE DO ATP PELA FOSFORILAÇÃO LIGADA À RESPIRAÇÃO. EFEITO PASTEUR LOUIS PASTEUR • DESCOBRIU QUE TANTO A VELOCIDADE DA FERMENTAÇÃO QUANTO A QUANTIDADE TOTAL DE GLICOSE POR ELA CONSUMIDA ERAM MUITAS VEZES MAIORES EM CONDIÇÕES ANAERÓBICAS DO QUE SOB CONDIÇÕES AERÓBICAS. • O RENDIMENTO DE ATP SOB CONDIÇÃO ANAERÓBICA É MUITO MENOR QUE O OBTIDO NA OXIDAÇÃO COMPLETA DA GLICOSE SOB CONDIÇÕES AERÓBICAS. • PARA PRODUZIR A MESMA QUANTIDADE DE ATP EM CONDIÇÃO ANAERÓBICA, É NECESSÁRIO CONSUMIR MAIS GLICOSE FERMENTAÇÃO É O PROCESSO DE DEGRADAÇÃO INCOMPLETA DE SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS, COM LIBERAÇÃO DE ENERGIA, OCORRENDO NA AUSÊNCIA DE OXIGÊNIO. PORTANTO, É UMA SÍNTESE ANAERÓBICA REALIZADA POR FUNGOS, BACTÉRIAS, ALGUNS PROTOZOÁRIOS E SERES HUMANOS, BACTÉRIA → LACTOBACILOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE IORGUTES E COALHADAS; - FUNGOS → SACCHOMYCES CEREVISIAE, UMA LEVEDURA CONHECIDA COMO FERMENTO DE PADARIA, E OUTRAS UTILIZADAS NA PRODUÇÃO DE VINHO E CERVEJA; - SERES HUMANOS → CONTRAÇÃO DE CÉLULAS MUSCULARES EM ESTADO DE BAIXA OXIGENAÇÃO E SOBRECARGA METABÓLICA (INTENSIDADE DE EXERCÍCIO). FERMENTAÇÃO LÁCTICA FERMENTAÇÃO ALCÓLICA O LACTATO FORMADO POR MÚSCULOS ATIVOS DE ANIMAIS VERTEBRADOS PODE SER TRANSPORTADO ATÉ O FÍGADO ONDE É RECICLADO. APÓS VIGOROSA ATIVIDADE FÍSICA, A ACIDIFICAÇÃO PROVOCA SENSAÇÃO DE DOR. Reação da fermentação alcoólica Reação da fermentação lática CATABOLISMO GLICÓLISE ANABOLISMO GLICONEOGÊNESE REGULAÇÃO DO CATABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
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