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José Roberto Via Glicolítica José Roberto Utilização de glicose pelas células A glicólise é a via metabólica mais conservada nos sistemas biológicos A glicose é o combustível preferencial e mais versátil disponível nas células vivas. José Roberto Principais caminhos metabólicos que utilizam glicose José Roberto Glicólise e Fermentação José Roberto Utilização de glicose por diferentes tipos de células José Roberto Utilização de glicose por diferentes tipos de células José Roberto Utilização de glicose por diferentes tipos de células José Roberto Visão geral da via glicolíca José Roberto Visão geral da via José Roberto 1a Reação da via: fosforilação da glicose. Enzima: hexoquinase Hexoquinase Reação irreversível nas condições celulares Algumas células convertem G-6P em glicose. Nesse caso a enzima envolvida é a glicose 6 P Fosfatase e a reação é: G-6P + H2O glicose + Pi José Roberto No fígado, a glicose é fosforilada pela glicoquinase A glicoquinase não é inibida por G-6P e tem Km alto José Roberto 2a Reação da via: isomerização da glicose-6P a frutose-6P. Enzima: fosfohexose isomerase Fosfohexose isomerase José Roberto 3a Reação da via: fosforilação da frutose-6P Enzima: fosfofrutoquinase - PFK • Reação irreversível nas condições celulares; • Etapa mais lenta da via; • Etapa comprometida da via glicolítica; • ATP é ao mesmo tempo substrato e efetor alostérico • Caso as células necessitem produzir F-6P a partir de F 1,6 BP o farão através da Frutose 1,6 bisfosfato fosfatase José Roberto 4a Reação da via: quebra da frutose-1,6BP em duas trioses Enzima: aldolase Apresar do alto valor do DG’0 esta reação é prontamente reversível in vivo devido à rápida remoção dos produtos pelas reações subseqüentes José Roberto 5a Reação da via: interconversão de GAP e DHAP Enzima: triose fosfato isomerase José Roberto 6a Reação da via: oxidação do GAP e redução do NAD+ Formação do 1o fosfato de alta energia Enzima: gliceraldeído 3P desidrogenase GAP + H2O 3 PGA + NADH + H + DG’0 = - 43 kJ/mol 3 PGA + H3PO4 1,3 BPG + H2O DG’ 0 = 49,3 kJ/mol José Roberto Nicotinamida Adenina Dinucleotídio é a co-enzima da maioria das oxidações biológicas José Roberto 7a Reação da via: fosforilação da 1a molécula de ATP Enzima: fosfoglicerato quinase José Roberto Reação da fosfoglicerato mutase Reação da enolase: produção do 2o fosfato de alta energia José Roberto 10a reação da glicólise: produção da 2a molécula de ATP Enzima: piruvato quinase Esta reação é irreversível nas condições celulares. Balanço da via glicolítica: fosforilação de 2 ADP e redução de 2 NAD+ José Roberto Nicotinamida Adenina Dinucleotídio é a co-enzima da maioria das oxidações biológicas José Roberto RESUMINDO O QUE FOI VISTO ATÉ AGORA: 1. A glicólise é uma via quase que universal, onde uma molécula de glicose é oxidada a 2 moléculas de piruvato sendo a energia liberada conservada em duas moléculas de ATP e duas moléculas de NADH 2. Todas as enzimas da via glicolítica são citoplasmáticas e seus intermediários são moléculas fosforiladas de 3 ou 6 átomos de carbono 3. Na fase preparatória da glicólise 2 moléculas de ATP são consumidas 4. Na 2a parte da glicólise a energia liberada pela oxidação do C1 do GAP é conservada permitindo a produção de 2 moléculas de NADH e de 2 ATP para cada triose. José Roberto O QUE AINDA NÃO VIMOS 1. Que a velocidade da glicólise é regulada de forma coordenada com a de outros caminhos de produção de ATP, de modo a assegurar o suprimento de ATP paras as células em qualquer condição metabólica; 2. Que as enzimas Fosfofruto quinase e Piruvato quinase têm sua atividade modulada por efetores alostéricos; 3. Que a velocidade e o sentido das demais reações são regulados pela lei de ação das massas. José Roberto Caminhos metabólicos que alimentam a glicólise José Roberto A degradação do glicogênio e do amido é uma fosforólise José Roberto Os açúcares complexos e os dissacarídeos são hidrolisados antes de serem absorvidos José Roberto •A via glicolítica pode ocorrer tanto em aerobiose quanto em anaerobiose, desde que exista um sistema eficiente de re- oxidação do NADH produzido na via. •Havendo condições aeróbicas E mitocôndrias operantes o NADH será re-oxidado pela transferência de seus elétrons até o oxigênio •Em ausência de uma destas condições as células irão fermentar, ou seja, transferir os elétrons do NADH para uma molécula orgânica que será reduzida e então excretada •Alguns tipos de células sobreviverão bem fermentando, pois serão capazes de ajustar a velocidade da via glicolítica e produzir ATP suficiente. Outras morrerão se privadas de oxigênio. José Roberto Glicólise Aeróbica José Roberto Fermentação lática Ocorre em músculo, nas hemácias em outras células dos animais e ainda em alguns microrganismos. O lactato ionizado acidifica o tecido e o meio de cultura. José Roberto Fermentação alcoólica: Safra 1999/00 48,11% 28,45% 25,44% Safra 2000/01 45,09% 25,24% 29,68% Açúcar Álcool hidratado Álcool anidro - Distribuição Percentual da Cana entre seus Produtos, Safras 1999/00 e 2000/01. Fonte: INFORMAÇÃO UNICA. São Paulo, v. 4, n. 40, mar./abr. 2001. José Roberto A Biotecnologia não é uma abstração... José Roberto José Roberto José Roberto A regulação da via glicolítica Glicose 6-P (modulador negativo) ADP e Frutose 2, 6-Bisfosfato (moduladores positivos) ATP e citrato (moduladores negativos) Frutose 1, 6-Bisfosfato (modulador positivo) ADP (modulador positivo) ATP, Ácidos graxos e acetil-CoA (moduladores negativos) Hexoquinase Fosfofruto quinase 1 Piruvato quinase José Roberto A regulação da via glicolítica Regulação da Fosfofruto quinase (PFK) por ATP José Roberto Frutose 2,6 bisfosfato ativa a via glicolítica José Roberto A frutose 2,6 bisfosfato é produzida pela PFK2, que no fígado é regulada por fosforilação e desfosforilação José Roberto Regulação da piruvato quinase
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