Via Glicolítica ou Glicólise

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Via Glicolítica ou Glicólise 
 
A glicólise (ou via glicolítica) é uma via central, quase universal de catabolismo de carboidratos. 
É o primeiro estágio do metabolismo, e consiste em um processo anaeróbico (processo de 
fermentação), com saldo positivo de 2 ATP (adenosina trifosfato) e 2 piruvatos (que podem ser 
convertidos a lactato ou a Acetil-CoA, e entrar no Ciclo de Krebs). Mas para entender esta via, é 
necessário que saibamos de onde veio a glicose que será usada para a formação dessa energia. 
O corpo humano (assim como todos os seres vivos) necessita de energia para a realização de 
suas funções vitais. Os carboidratos são fontes rápidas de energia, e serão degradados por enzimas 
digestivas para que passem da luz intestinal ao sangue, visto que o organismo não é capaz de 
absorver moléculas maiores. Esses carboidratos serão degradados até que cheguem ao 
monossacarídeo glicose. A glicose é uma molécula formada por 6 átomos de carbono que, além de 
um excelente combustível, é também uma precursora muito versátil, capaz de suprir uma enorme 
variedade de intermediários metabólicos em reações biossintéticas. 
A glicose proveniente da alimentação será a base para a formação de energia necessária para a 
manutenção do nosso organismo, e para que realizemos nossas funções diárias. 
 
 
A partir do momento em que dissacaridoses degradam dissacarídeos em glicose, na luz do 
intestino, estas moléculas seguirão para a corrente sanguínea. Para isso, a glicose associa-se ao 
sódio, e assim, atravessa microvilosidades e canais específicos. 
Podemos então definir a concentração de glicose no sangue como glicemia: 
 
- Alta concentração de glicose no sangue: hiperglicemia. 
- Baixa concentração de glicose no sangue: hipoglicemia. 
- Concentração ideal de glicose no sangue (indivíduo em jejum - 70 a 99mg/dL): normoglicemia 
 
A glicose que está no sangue, precisa então, entrar na célula, para que a glicólise aconteça. 
Para isso, inicia-se a Via de Sinalização da Glicose, no qual o hormônio insulina, produzido no 
pâncreas, atua estimulando uma cascata de reações bioquímicas ao se ligar ao seu receptor IR. Ao se 
ligar ao IR, este estímulo prossegue pelas proteínas IRS1->PI3K->AKT, respectivamente, até que 
o GLUT (transportador de glicose) receba este estímulo e haja a sua translocação para a membrana 
da célula, abrindo um canal para a entrada da glicose do meio extracelular, para o interior da célula. 
 
 
Glicose na corrente sanguínea, e insulina estimulando sua entrada nas células. Fonte: 
Google. 
Agora sim, temos glicose dentro da célula, e podemos começar a descrever a glicólise, que 
possui 10 reações para a conversão da glicose, e é divida em duas fases: preparatória e fase de 
pagamento. 
 
 
 
 
 
FASE PREPARATÓRIA: há a preparação para a transferência de elétrons e a fosforilação do 
ADP, utilizando a energia da hidrólise de ATP. 
 
 
 
 
 
 1ª etapa (primeiro gasto de energia e reação irreversível) 
Imagine que a glicose é uma molécula um tanto quanto rebelde, e se alguém não a prender 
dentro da célula, ela acaba escapando. Por isso, ocorre um processo de fosforilação da glicose, pela 
enzima Hexoquinase, para que glicose permaneça na célula. O ATP doa um fosfato ao carbono 6 (C-
6) da molécula de glicose e, portanto, o produto desta reação será glicose-6-fosfato. 
 
GLICOSE + ATP → G6P + ADP 
 
 
 
 
 
Lembrete: ressalta-se aqui que a glicose não perde nenhum carbono, há apenas um rearranjo 
na sua estrutura. 
 
Para a adição do fosfato (fosforilação) à glicose, há o primeiro gasto de energia. Note que para 
que a reação ocorra, a hexoquinase requer o cofator Mg2+, porque ele protege as cargas negativas do 
grupo fosforil do ATP. O complexo MgATP2- promove maior facilidade para a ligação do grupo - OH da 
glicose ao fosfato, ativando a glicose e mantendo-a dentro da célula. 
 
 2ª etapa (reação reversível) 
Há a isomerização reversível da glicose-6-fosfato, formando frutose-6-fosfato. A enzima que 
catalisa esta reação é a fosfo-hexose-isomerase. 
Lembrete: novamente, há apenas um rearranjo, sem perca de carbono, visto que a glicose é 
uma aldose, e a frutose é uma cetose, mas ambas são hexoses. 
 
 
 
 
 3ª etapa (segundo gasto de energia e reação irreversível) 
A frutose-6-fosfato é fosforilada, produzindo frutose-1,6-bisfosfato. Esta reação é acoplada à 
hidrólise deATP, constituindo então o segundo gasto de energia. A G6P e a F6P podem desempenhar 
papéis em outras vias, mas a frutose-1,6-bisfosfato não, por isso este é um ponto irreversível da 
glicólise. A enzima que catalisa esta reação é a fosfofrutoquinase-1 (principal enzima reguladora da 
glicóse). A atividade da PFK-1 é aumentada através de uma modulação alostérica sempre que o 
ATP estiver em baixo nível ou quando existir um excesso de produtos da hidrólise do ATP, ADP e 
AMP (principalmente este último). O contrário ocorre quando há muito ATP ou outro combustível como 
os ácidos graxos na célula, e a mesma não precisa metabolizar glicose para obter energia, e então a 
PFK-1 é inibida. 
 
 
 
 
 4ª etapa (reação reversível) 
Ocorre a divisão (clivagem) da frutose-1,6-bisfosfato em dois fragmentos de 3 carbonos, 
formando diidroxiacetona-fostato e gliceraldeído-3-fosfato. A enzima que catalisa esta reação é 
a aldolase. 
 
 
 
 
 5ª etapa (reação reversível) 
Apenas o gliceraldeído-3-fosfato pode ser diretamente degradada nos passos subsequentes 
da glicólise. Entretanto, a diidroxiacetona-fostato é convertida reversivelmente em gliceraldeído-3-
fosfato, pela enzima triose-fosfato-isomerase. 
 
 
 
 
NOTA: Vocês perceberam que uma molécula de glicose (hexose) foi quebrada e 
convertida a duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato (triose), portanto, as reações que se 
seguem serão representadas apenas uma vez, mas na realidade, duas moléculas 
de gliceraldeído-3-fosfato estarão participando de reações iguais. Ah, e o saldo até agora está 
negativo, porque foram usados 2 ATPs. 
 
FASE DE PAGAMENTO: até este momento, não houve nenhuma reação oxidativa, e foram 
usados 2 ATP. Por isso, esta fase recebe este nome, visto que haverá o pagamento duas moléculas 
de ATP gastas, a partir do gliceraldeído-3-fosfato, com saldo positivo de 2 ATP e 2 Piruvatos. 
 
 6ª etapa (redução do NAD+ a NADH e reação reversível) 
Ocorre a oxidação do gliceraldeído-3-fosfato a 1,3-bisfosfoglicerato, pela 
enzima gliceraldeído-3-fosfato-desidrogenase. Esta é a reação característica da glicólise, porque 
envolve a adição de fosfato ao gliceraldeído-3-fosfato e transferência de elétrons para 
o NAD+ (nicotinamida adenina dinucleotídio). O NAD+ é um transportador de energia, e é reduzido a 
NADH ao receber dois elétrons e um próton (mais informações no “bônus” no final do post). Como 
todas as células contém quantidades limitadas de NAD+, a glicólise logo cessaria caso o NADH gerado 
nesse passo da glicólise não fosse continuamente oxidado. 
 
 
 
 
 7ª etapa (pagamento dos 2 ATPs gastos e reação reversível) 
Há a produção de ATP pela fosforilação do ADP. A enzima que catalisa a reação de conversão 
do 1,3-bisfosfoglicerato a 3-fosfoglicerato é a fosfoglicertato-quinase. Temos então, o pagamento 
dos 2 ATPs gastos (lembrando que há 2 ATPs porque essa fase está ocorrendo em dobro). 
Diferentemente da etapa 6, a fosforilação não é oxidativa, pois não há transferência de elétrons, e sim 
de fosfato, em nível de substrato. 
 
 
 
 8ª etapa (reação reversível) 
Há um rearranjo do 3-fosfoglicerato, e o fosfato passa do carbono 3 (C-3) para o carbono 2(C-
2). Isso acontece pela enzima fosfogliceromutase (ou fosfoglicerato-mutase). Forma-se então o 2-
fosfoglicerato. Nessa reação, vemos novamente o cofator Mg2+. 
 
 
 9ª etapa (reação reversível) 
Ocorre a desidratação do 2-fosfoglicerato, formando fosfoenolpiruvato, pela enzima enolase. 
 
 
 
 
 10ª etapa 
No último passo da glicólise, há a transferência de fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP, 
pela enzimapiruvato-quinase, formando o piruvato (inicialmente na forma enólica) e ATP. Depois, há 
uma tautomerização (ação não enzimática), e o piruvato alcança a forma cetônica, que predomina em 
pH 7,0. A reação enzimática inicial requer K+ e Mg2+ ou Mn2+ pela enzima. Como você mesmo lembra, 
tudo está acontecendo em dobro, e por isso, há 2 moléculas de piruvato e 2 ATP. 
 
FOSFOENOLPIRUVATO + ADP → PIRUVATO + ATP 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vamos à contagem do nosso saldo: 
 
 Fase preparatória: gasto de 2 ATP 
 Fase de pagamento: produção de 4 ATP e 2 Pituvatos 
 Saldo positivo de 2 ATP e 2 Piruvatos, além de 2 NADH. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PONTOS DE CONTROLE DA GLICÓLISE 
 
Se o organismo não necessitar urgentemente de energia, as vias podem ser "desativadas", para 
que haja economia de energia. Na glicólise, há então 3 pontos de controle da via: 
 
1º - glicose para glicose-6-fosfato 
2º - frutose-6-fosfato para frutose-1,6-bisfosfato (inibição da fosfofrutoquinase pelo excesso de 
ATP) 
3º - fosfoenolpiruvato a piruvato (inibição da piruvato quinase por ATP). 
 
O piruvato formado segue um dos seus três destinos: formação do etanol ou lactato (ambas são 
vias anaeróbicas) ou a formação da Acetil-CoA (via aeróbica - do Ciclo de Krebs). Os organismos mais 
desenvolvidos como o homem, transformam o piruvato em Acetil-CoA. As células musculares podem 
seguir a via do Acetil-CoA ou do Lactato, sendo que esta não há um grande saldo de ATP, por isso é 
uma via utilizada em situações de emergência, como exercícios físicos sem preparação.