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Via Glicolítica Nutrição Luana Celina Seraphim Cunha SINÔNIMOS: Via Glicolítica de Embden-Meyerhof-Parnas Glicólise Etapas da Via glicolítica. E tapas: Fasde de investimento Fase de Pagamento GLUT s O que são os Glut? Qual a sua função? A glicose não é capaz de difundir diretamente para dentro das células. Utiliza os seguintes mecanismos: Transporte por difusão facilitada a favor de um gradiente de [ ]. Transporte acoplado – dependente de sódio. Glucose transpoters - GLUT 14 tipos – Apresentam especificidade tecidual. Glut 3 – neurônio Glut 1 – eritrócito, encéfalo Glut 4 – Adipócitos e musculo esquelético. Captação da glicose a partir do sangue Glut 2 – Fígado e Rim Glut 5 – frutose – Intestino e testículos Glut 7 – fígado – retículo endoplasmático GLUT-1 GLUT-3 *GLUT-4 *GLUT-4 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin GLUT 2 • Fração Solúvel Localização do Sistema Enzimático Funções da Via Glicolítica • Transformar glicose em piruvato. • Sintetizar ATP com ou sem oxigênio. • Preparar a glicose para ser degradada totalmente em CO2 e H2O. • Permitir a degradação parcial da glicose em anaerobiose. • Alguns intermediários são utilizados em diversos processos biossintéticos. GLICÓLISE I – ESTÁGIO Preparação da glicose Investimento de energia para ser recuperada mais tarde I I– ESTÁGIO Quebra e rearranjo da molécula de glicose em duas moléculas de 3 carbonos III– ESTÁGIO Oxidação: Geração de energia Principais vias metabólicas da glicose nos tecidos Glicose para piruvato 2 fases: -gasto de ATP -geração de ATP Via Glicolítica -Seqüência de reações Glicose Gli-6-P Frut-6-P Frut-1,6-P P- Diidroxiacetona Gliceraldeído. 3 P NADox NADred 1,3 di P Glicerato 3 di P Glicerato 2 P Glicerato 3 P enol piruvato Acetil CoA Mit. Aerobiose C.K. Anaerobiose Lactato 2 Piruvato Rotas Metabólicas da Glicose Glicogênio Glicose Lactato Glicogenólise Glicogênese Glicólise Gliconeogênese Gli 6 P Gli 1 P Piruvato Acetil CoA Citrato Ciclo de Krebs Lipogênese Ciclo das Pentoses Ácidos Graxos Oxaloacetato Aminoácidos Ribose 5 P Fru 6 P Fru 1,6 biP P DHA 3P Gliceraldeído Fosfato de glicerol Cadeia Respiratória Pentose 5 P NADPH Nucleotídios DNA e RNA 2,3 biP Glicerato - Biossíntese de Colesterol e Ácidos graxos - Reações de detoxicação - Defesas Antioxidantes Glico-conjugados Controle da Via Glicolítica • Ativação ou inibição alostérica • Ligações covalentes • Controle da síntese enzimática Controle da Via Glicolítica Efetores Negativos Efetores Negativos Enzima ATP, Citrato AMP ATP, NADH, Acetila-SCoA, Ácidos graxos, L-fenilalanina, L-alanina. Fosfofrutoquinase Fosfatase de frutose 1-6-difosfato Fosfoenol piruvato quinase Controle da Via Glicolítica Efetores Positivos Enzima AMP, Frut-2,6-P ATP Glic-6-P, Frut-1,6-P, Aldeído-3- fosfoglicérico Fosfofrutoquinase Fosfatase de frutose 1-6-difosfato Fosfoenol piruvato quinase Glicose Glicose 6 fosfato Frutose 6 fosfato Frutose 1,6 bifosfato Fosfoenolpiruvato (PEP) Piruvato hexoquinase fosfofrutoquinase Fosfatase da Fru1,6P PEPquinase (+) + (+) AMP Fru 2,6 P ATP (-) Gli 6 P Fru 1,6 P Gli 6 P Ald 3 P glicérico ATP, NADH, Acetila-SCoA, Ácidos graxos, L-fenilalanina, L-alanina ATP, Citrato (-) (-) (-) AMP (+) (+) Fru 2,6 P Estado Alimentado Há diminuição dos níveis de glucagon e um aumento dos níveis de insulina depois de uma refeição levando a um aumento nas concentrações de frutose-2,6-bifosfato que ativa a a glicólise e inibe a gliconeogênese. Para absorção de glicose da corrente sanguínea para dentro da célula. Insulina e glucagon Hormônios que controlam o metabolismo da glicose. Estado jejum Há aumento dos níveis de glucagon e um diminuição dos níveis de insulina durante o jejum levando a um diminuição nas concentrações de frutose-2,6-bifosfato que inibindo a a glicólise e ativando a gliconeogênese. Para liberação de glicose para corrente sanguínea. Inibição da via glicolítica pelo glucagon Mecanismo de Inibição da Glicólise induzida pelo Glucagon e Epinefrina Fígado Velocidade da Glicólise Glucagon e Epinefrina Insulina Controle da Via Glicolítica Ligações covalentes Piruvato Quinase (ou PEP quinase) inativa Ativa Controle da Via Glicolítica Controle da síntese enzimática Refeição rica em glicídios Administração de insulina Aumenta a transcrição genética Aumenta a síntese de enzimas da Via Glicolítica. hexoquinase - Fosfofrutoquinase - Piruvatoquinase Inibição da Via Glicolítica Via Glicolítica nas Hemácias As hemácias não possuem mitocôndrias, por isso a Via Glicolítica é vital para: • Sintetizar ATP para manter a integridade da membrana e a fosforilação da glicose. • Formar NADred para transformar meta- hemoglobina em hemoglobina. • Formar 2-3-difosfoglicerato que regula a afinidade da hemoglobina pelo O2. Descarboxilação Oxidativa do Piruvato Liberando uma molécula de CO2 Reduzindo NAD até NADH Enzima: Complexo Piruvato Desidrogenase – Reação irreversível, impedindo a formação de Acetil-CoA em Piruvato. Deficiência nesse complexo – Acidose láctea. Acetil-CoA Piruvato Piruvato por sua vez, entra dentro da mitocôndria • É uma ponte entre a via glicolítica e o ciclo de Krebs. • Descarboxila, oxidativamente, o ácido pirúvico formando acetila-CoA, com liberação de CO2. • A acetila-CoA será oxidada no ciclo de Krebs para formar ATP. Descarboxilação do piruvato. Glicólise anaeróbica. 2 Piruvato é transformado em lactato, Oxidando 2 NADH a 2NAD+ Gerando 2 ATP Glicolise aeróbica… tradicional dois piruvatos que serão oxidados a 2 Acetil CoA entram no ciclo de Krebs… e cadeia de transportes de eletrons. O processo geral da glicólise anaeróbica pode ser representado como: Glicose + 2ADP + 2 Pi → 2 lactato + 2 ATP + 2 H2O + 2 H+ Fermentação A glicólise ocorre em dois estágios. 1- Estágio preparatório, em que a glicose é fosforilada e clivada para gerar 2 moléculas de triose fosfato. Este processo consome 2 ATP, como uma forma de investimento energético. 2- 2 moléculas de são convertidas a piruvato, com a concomitante geração de 4 ATP. A glicólise, portanto, tem um rendimento de 2 ATP por glicose. A equação global final para a glicólise é: Glicose + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi → 2 Piruvato + 2 NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O O rendimento em ATP da glicólise sob condições anaeróbicas (2 ATP por molécula de glicose), como é o caso da fermentação, é muito menor que o obtido na oxidação completa da glicose até CO2 e H2O sob condições aeróbicas (30 ou 32 ATP por molécula de glicose). Portanto, para produzir a mesma quantidade de ATP, é necessário consumir perto de 18 vezes mais glicose em condições anaeróbicas do que nas condições aeróbicas. Em termos energéticos, a glicólise libera apenas uma pequena fração da energia total disponível na molécula da glicose. Quando a glicose é completamente oxidada a CO2 e H2O, a variação totalde energia livre padrão é -2840 kJ/mol. A degradação da glicose na via glicolítica até duas moléculas de piruvato (∆G’0 = -146 kJ/mol) libera, portanto, apenas 5,2% da energia total que pode ser obtida da glicose pela oxidação completa [(146/2840)x100]. Discussão e conclusão Erros metabólicos hereditários da Via Glicolítica Doença Esferocitose (1 em 20.000) Anemia hemolítica hereditária Enzima deficiente Enolase Piruvato quinase Slide Number 1 Slide Number 2 Slide Number 3 Slide Number 4 Slide Number 5 Slide Number 6 Slide Number 7 Slide Number 8 Slide Number 9 Slide Number 10 Slide Number 11 Slide Number 12 Slide Number 13 Slide Number 14 Slide Number 15 Slide Number 16 Slide Number 17 Slide Number 18 Slide Number 19 Slide Number 20 Slide Number 21 Slide Number 22 Slide Number 23 Slide Number 24 Slide Number 25 Slide Number 26 Slide Number 27 Slide Number 28 Slide Number 29 Slide Number 30 Slide Number 31 Slide Number 32 Slide Number 33 Slide Number 34 Slide Number 35 Slide Number 36 Slide Number 37 Controle da Via Glicolítica� Controle da Via Glicolítica�Efetores Negativos Controle da Via Glicolítica Slide Number 41 Slide Number 42 Slide Number 43 Slide Number 44 Slide Number 45 Slide Number 46 Slide Number 47 Inibição da�Via Glicolítica Via Glicolítica nas Hemácias Slide Number 50 Slide Number 51 Slide Number 52 Slide Number 53 Slide Number 54 Erros metabólicos hereditários�da Via Glicolítica
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