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www.ifpi.edu.br Glicólise e Gliconeogênese Prof.: Me. Emerson de Medeiros Sousa Sumário ✓Glicólise ✓ Vias alimentadoras da glicólise ✓ Fermentação ✓Glineogênese ✓ Via das pentoses-fosfato A glicose ✓ A glicose ocupa posição central no metabolismo dos seres vivos. ✓ Ela é relativamente rica em energia ✓Pode ser armazenada na forma de polímero de alta massa molecular, como o amido e o glicogênio ✓Quando a demanda de energia aumenta, a glicose pode ser liberada desses polímeros de armazenamento intracelulares e utilizada para produzir ATP de maneira aeróbia ou anaeróbia ✓Precursora de outras moléculas, como a celulose É a única aldose comumente encontrada na natureza como monossacarídeo www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br GLICÓLISE Glicólise ✓Glicólise (do grego glykys, significa ‘doce’, e lysis, significa ‘quebra’) ✓A quebra glicolítica da glicose é a única fonte de energia metabólica em alguns tecidos e células de mamíferos, tecidos vegetais e algumas plantas aquáticas parte de sua energia da glicólise; ✓muitos microrganismos anaeróbios são totalmente dependentes da glicólise ✓Fermentadores Visão geral ✓ A glicólise possui duas fases ✓ Fase preparatória ✓Fosforilação da glicose e sua conversão a gliceraldeído-3- fosfato ✓ Fase de pagamento ✓Conversão oxidativa do gliceraldeído-3-fosfato em piruvato e formação acoplada de ATP e NADH www.ifpi.edu.br Fase preparatória ✓ Primeira reação preparativa (ativação da glicose) ✓Adição de um grupo fosfato a glicose ✓Consumo de 1 ATP ✓ Segunda reação preparativa ✓Adição de um segundo grupo fosfato ✓Consumo de 1 ATP ✓ Clivagem da frutose 1,6-bifosfato e conversão em gliceraldeído-3-fosfato www.ifpi.edu.br Fase preparatória ✓Na fase preparatória da glicólise, a energia do ATP é consumida, aumentando o conteúdo de energia livre dos intermediários até a formação do gliceraldeído- 3-fosfato Saldo da etapa preparatória: -2 ATP e 2 gliceraldeído-3-fosfato Fase de pagamento ✓ Cada molécula de gliceradeído-3-fosfato é oxidada e fosforilada para formar 1,3-bifosfoglicerato ✓Ocorre liberação de energia quando as duas moléculas de 1,3-bifosfoglicerato são convertidas a duas moléculas de piruvato ✓ Essa energia é usada na fosforilação de quatro moléculas de ADP a ATP ✓ Formação de duas moléculas do transportador de elétrons NADH Saldo da etapa de pagamento: 4 ATP, 2 NADH e 2 piruvatos www.ifpi.edu.br O que preciso saber? ✓ Três transformações químicas importantes ✓A degradação do esqueleto carbônico da glicose para produzir piruvato; ✓A fosforilação de ADP a ATP durante a glicólise; ✓A transferência de um íon hidreto (H-) para o NAD+, formando NADH. O destino do piruvato ✓O piruvato formado na glicólise pode seguir por três rotas catabólicas O destino do piruvato ✓ A glicólise libera apenas uma pequena fração da energia total disponível na molécula de glicose; ✓As duas moléculas de piruvato ainda contêm parte da energia química existente na glicose, energia que pode ser extraída por reações oxidativas no ciclo do ácido cítrico em condições aeróbicas www.ifpi.edu.br VAMOS COMPLICAR UM POUCO Fase preparatória ✓ 1ª Fosforilação da glicose Fase preparatória ✓ 2ª Conversão da glicose-6-fosfato em frutose-6- fosfato Fase preparatória ✓ 3ª A fosforilação da frutose-6-fosfato a frutose-1,6- bifosfato. Fase preparatória ✓ 4ª A clivagem da frutose-1,6-bifosfato. Fase preparatória ✓ 5ª A interconversão das trioses-fosfato. Fase de pagamento ✓ 6ª A oxidação do gliceraldeído-3-fosfato a 1,3- bifosfoglicerato Fase de pagamento ✓ 7ª A transferência de grupo fosforil de 1,3- bifosfoglicerato a ADP Fase de pagamento ✓ 8ª A conversão de 3-fosfoglicerato a 2-fosfoglicerato Fase de pagamento ✓ 9ª A desidratação de 2-fosfoglicerato a fosfoenolpiruvato. Fase de pagamento ✓ 10ª A transferência de um grupo fosforil do fosfoenolpiruvato para ADP Salto da glicólise ✓ Para cada molécula de glicose convertida em 2 piruvatos: ✓ 2 ATP (4 produzidos na fase de pagamento – 2 consumidos na fase preparatória ✓ 2 NADH ✓ 2 Piruvatos Vias alimentadoras da glicólise ✓Muitos carboidratos, além da glicose, encontram seus destinos catabólicos na glicólise, após serem transformados em um dos intermediários glicolíticos. ✓Glicogênio, amido, maltose, lactose, trealose, sacarose, frutose, manose e galactose www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br FERMENTAÇÃO O piruvato em condições anaeróbias ✓Quando o oxigênio está presente ✓O piruvato formado na glicólise é oxidado a CO2 e H2O na mitocôndria. ✓O NADH reoxidado a NAD+ pela transferência de seus elétrons ao O2 na respiração mitocondrial. ✓No entanto, em condições de hipoxia (pouco O2) o NADH não pode ser reoxidado pelo O2. A não oxidação do NADH em NAD+ fariam a glicólise cessar www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br Fermentação láctica ✓O NAD+ é regenerado a partir do NADH produzido na glicólise pela redução do piruvato a lactato. Fermentação alcoólica ✓ Leveduras e outros microrganismos fermentam glicose em etanol e CO2, em vez de lactato. ✓A glicose é convertida a piruvato pela glicólise, e o piruvato é convertido a etanol e CO2 em um processo de duas etapas: www.ifpi.edu.br GLICONEOGÊNESE Gliconeogênese ✓Durante períodos de jejum mais longos, ou após exercício vigoroso, o glicogênio se esgota. ✓Para esses períodos, os organismos precisam de um método para sintetizar glicose a partir de precursores que não são carboidratos. ✓ Isso é realizado por uma via chamada de gliconeogênese www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br VIA DAS PENTOSES-FOSFATO ✓ A via oxidativa das pentoses-fosfato realiza a oxidação e a descarboxilação da glicose-6-fosfato, reduzindo NADP+ em NADPH e produzindo as pentoses-fosfato. ✓O NADPH é redutor nas reações biossintéticas, e a ribose- 5-fosfato é um precursor para a síntese de nucleotídeos e ácidos nucleicos. ✓ Tecidos em crescimento rápido e tecidos realizando biossíntese ativa de ácidos graxos, colesterol ou hormônios esteroides usam bastante essa via. www.ifpi.edu.br
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