GLICÓLISE

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Moléculas envolvidas no
metabolismo
• Carboidratos
• Lipídeos
• Proteínas
• Sais minerais
• Vitaminas
• Água
 
Polissacarídeos
Hexoses
Pentoses
Fotossíntese
Biosíntese de 
Lípídeos
Degradação de
Lipídeos
d
Fosfolipídeos
Isoprenóides
Esteróides
Porfirinas
Aminoácidos
Aromáticos
Catecolaminas
Purinas
Pirimidinas
Aminoácidos
 
ALGUNS CONCEITOS 
INICIAIS
 
Anabolismo
• A fase do metabolismo (requerente de energia) 
que concerne a biossíntese dos componentes 
celulares a partir de precursores pequenos. 
Catabolismo
• A fase do metabolismo que envolve a produção 
de energia por meio da degradação das 
moléculas dos nutrientes. 
 
A alimentação e o jejum alternam o metabolismo 
entre os estados Anabólico e Catabólico
Complexa rede de interações entre as vias bioquímicas
Metabólitos originados de uma via de degradação podem ser utilizados para a 
síntese de compostos
Reversibilidade parcial das principais vias do metabolismo de carboidratos e 
lipídeos – o catabolismo é substituído pelo anabolismo em resposta à ingestão do 
alimento
No estado alimentado: vias ativas são a glicólise, síntese de glicogênio, 
lipogênese e síntese de proteínas
No estado de jejum (poucas horas após a alimentação): glicogênio e lipídeos 
armazenados são degradados, a proteína é convertida em glicólise 
(gliconeogênese), outros processos biossintéticos se tornam lentos.
 
Visão Geral dos Processos CatabólicosVisão Geral dos Processos Catabólicos
 
FERMENTAÇÃO
A fermentação é um movimento intestino de partículas ou 
principio de cada corpo, tendendo para a perfeição ou 
para a transformação em outro. Particulas elementares 
postas em movimento, devido a sua própria natureza 
ocasionalmente vibrando maravilhosamente, são 
aprisionadas e transforma-se em outras: as sutis e mais 
ativas esforçam-se na tentativa de escapar suavemente, 
mas estando entrelaçadas com outras mais espessas são 
impedidas também de fazê-lo. Também as mais expessas 
são mantidas unidas pelo intento. A expanção das mais 
sutis são enfraquecidas até que cada uma alcance sua 
própria grandeza e exaltação. Elas fixam em si a devida 
perfeição ou completam as alterações e mutações 
designadas pela natureza (Willis, 1684)
 
• Na antiguidade sabia-se que a comida 
exposta ao ar apodrecia (liberava bolhas). 
Deram o nome de fermentação por analogia 
com a fervura – que também liberava bolhas
• Séc XIX – Napoleão – Mr. Appert
• Adicionar grandes quantidades de açúcar às 
frutas e ferver os alimentos, que deveriam ser 
imediatamente tampados e selados com 
parafina
• Livro: “A arte de preservar os alimentos de 
origem vegetal e animal” – 10 Livro de 
Bioquimica
 
Gay – Lussac vai pesquisar a 
fermentação ...
Para isso testa “os experimentos” de Mr. 
Appert.
O ar era necessário para a fermentação
Interação entre O2 e nitrogênio dos 
alimentos liberava “as bolhas” (CO2 e N2) 
– Ligação desistabilizante – Reação 
Química
“As substâncias em contato com 
o ar, adquirem prontamente uma tendência 
para a putrefação ou fermentação mas 
quando submetidas a temperatura de água 
fervida em vasos bem fechados, o oxigênio 
absorvido produz uma nova combinação 
que não é mais capaz de exitar 
fermentação ou putrefação, ou se torna 
coagulada pelo calor da mesma maneira 
que a albumina”
 
• Uma fábrica vinícula contrata Louis Pasteur
• Estudava a capacidade dos ácidos orgânicos de 
desviar o plano de luz
• Centrifugação – Amostra concentrada – 
Microscópio
• Teoria Vitalista
• Fermentação pode ser utilizada pelos seres 
vivos ...
• “Eu acredito que não há fermentação alcoólica 
sem que, ao mesmo tempo haja organização, 
desenvolvimento e multiplicação dos glóbulos”
 Louis Pasteur
• Por volta de 1850 os vinhos da França estavam muito ruins. Na 
quela época já se sabia que a qualidade do vinho dependia 
essencialmente da qualidade da uva e do repique
 
•A fermentação não é um processo metabólico 
dos glóbulos. É um processo meramente químico 
entre substâncias nitrogenadas, açúcar do meio 
na presença de ar.
 
 Pasteur ...
•Derruba a Teoria da ligação desistabilizante
•Para fermentar precisa-se de vida organizada ...
•Seres vivos podem viver sem oxigênio
 
Hans e Edward Buchner
•Derrubam a Teoria Vitalista
•Cunham o termo Zimases
•Nasce a Bioquímica ....
 
Glicólise
Por que iniciar o estudo do metabolismo dos compostos combustíveis 
pela glicólise?
Via metabólica universal (passos idênticos nas nossas células cerebrais 
e nas bactérias anaeróbicas) para metabolizar a glicose e produzir 
energia.
Permite introduzir os mecanismos de regulação das vias metabólicas por 
pequenos efetores alostéricos, por modificações químicas reversíveis de 
enzimas e pelo controle da expressão gênica.
 
Glicose
Principal carboidrato combustível; forma de 
carboidrato circulante no sangue
Finamente regulado: manutenção de uma concentração 
normal de 5 mmol/L é essencial para sobrevivência
< 2,5 mmol/L → coma hipoglicêmico
> 7 mmol/L → diabetes e riscos de doenças renais, vasculares e 
oculares.
Nos vegetais superiores e nos animais tem 3 destinos principais:
Oxidação completa a CO2 e água ocorre com uma variação de energia 
livre padrão de -2.840 kJ/mol!!!
 
 
Corrente 
sanguínea
 
 
Glicólise
Primeira via metabólica a ser elucidada e, provavelmente, a melhor compreendida.
Ocorre no citoplasma
Primeiro estágio do catabolismo de carboidratos
Açúcares simples são metabolisados a piruvato
Processo anaeróbico – não necessita de oxigênio
 
Fase preparatória
Fase de produção de 
energia 
(fase de pagamento)
 
Fase preparatória da Glicólise
de Glicose a Gliceraldeído-3- P
Aumenta o conteúdo de energia livre dos intermediários
Requer o investimento de duas moléculas de ATP e resulta na clivagem 
da cadeia de hexose em duas trioses fosfato.
Ocorrem duas reações de fosforilação. Isto é importante para que a célula 
não perca nenhum intermediário do ciclo após já ter investido energia na 
glicose, pois os compostos fosforilados (como o são todos os 
intermediários da glicólise) não atravessam as membranas livremente. 
 
 
Fase de produção de energia
de Gliceraldeído-3-P a Piruvato 
Produção de 4 moléculas de ATP (ganho líquido de 2 ATP)
Recuperação do “investimento” tem mais de 60% de eficiência
Ocorrem duas reações de fosforilação em nível de substrato, assim 
denominadas porque a reação transfere não só energia livre ao ADP, mas 
também o próprio fosfato necessário à síntese de 1ATP. 
É importante notar que apenas 5,2% da energia de oxidação da glicose 
foram liberados ao fim da glicólise, permanecendo todo o restante na 
forma de piruvato 
São formados dois NADH
 
 
Reações da Glicólise
Balanço
Saldo de energia = 02 ATPs
 
1. Fosforilação da Glicose1. Fosforilação da Glicose
GlicoseGlicose
ATPATP
hexoquinasehexoquinase
glicoquinaseglicoquinase
ADPADP
Glicose-6-Glicose-6-PP
 
Enzimas que Fosforilam a GlicoseEnzimas que Fosforilam a Glicose
• Hexoquinase IHexoquinase I
• Hexoquinase IIHexoquinase II
• Hexoquinase I e II Hexoquinase I e II 
 
• Hexoquinase IIIHexoquinase III
• Hexoquinase IVHexoquinase IV
 ou Glicoquinaseou Glicoquinase
Cérebro e RinsCérebro e Rins
Músculo esqueléticoMúsculo esquelético
FígadoFígado
Diversos TecidosDiversos Tecidos
Fígado e Fígado e 
células células ββ-pâncreas-pâncreas
 
∆G0’= - 16,7 kJ/mol = - 4,0 kcal/mol
 
 
Glicólise – FASE PREPARATÓRIA
2. Conversão G6P a F6P
3. Fosforilação da F6P
Inibida por ATP
Ativada por ADP e Pi
 
Reaçãoque torna o açúcar comprometido com a glicólise.
Reação altamente exergônica e irreversível. ∆G0’= -13,8 kJ/mol =
3. Fosforilação da F6P
 
Glicólise – FASE PREPARATÓRIA
4. Quebra da F1,6P
5. Interconversão DHAP e G3P
 
Glicólise – FASE PAYOFF
6. Oxidação do G3P a 1,3BPG
7. Transferência de PO32- para 
ADP 
 
Glicólise – FASE PAYOFF
8. Conversão 3-PG para 2-PG
9. Desidratação do 2-PG para PEP 
 
Glicólise – FASE PAYOFF
10. Transferência de PO4 para ADP
 
O destino do piruvato pode variar significativamente
Em nossas células, sob condições aeróbias, o 
piruvato é 
convertido a 
acetil-CoA nas 
mitocôndrias
Destinos do Piruvato
 
 
Destinos do Piruvato
Fermentação – termo geral que denota a degradação 
anaeróbica da glicose ou de outros nutrientes 
orgânicos em vários produtos
Em nosso organismo é usada para produzir NAD+ quando 
não há oxigênio suficiente
NAD+ deve ser regenerado a NADH, caso contrário a 
glicólise é interrompida
Vejamos rapidamente 02 tipos de fermentação
 
Lactato Etanol
 
Células animais sob 
condições anaeróbicas 
utilizam o Piruvato como 
aceptor final de elétrons para 
fazer a regeneração de 
NAD+, formando Lactato
Fermentação a Lactato
 
O fígado pode converter o lactato a uma “nova glicose” e reenviá-la para outro ciclo
da glicólise no músculo, chamada gliconeogênese. Pode também ser sintetizada a 
partir do piruvato combinado com moléculas do ciclo do ácido cítrico.
A gliconeogênese é importante para suprir o cérebro, que possui poucas reservas.
 
Destinos do Piruvato
Fermentação Alcoólica
 
Classificação dos monossacarídeos
– Baseada no número de carbonos de suas moléculas:
TRIOSES são os monossacarídeios mais simples, 
TETROSES, PENTOSES, HEXOSES, HEPTOSES, etc. 
– Destes, os mais importantes são as Pentoses e as Hexoses. 
– As pentoses mais importantes são: 
• Ribose 
• Arabinose 
• Xilose 
– As hexoses mais importantes são: 
• Glicose 
• Galactose 
• Manose 
• Frutose 
Compostos que alimentam a Glicólise
 
Compostos que alimentam a Glicólise
FígadoFígado
 
Regulação
 
Regulação
Introdução
quantidade de enzimaquantidade de enzima
como pela atividadecomo pela atividade
Regulação alostéricaRegulação alostérica
Enzimas do Metabolismo de 
Carboidratos que são Reguladas
-Fosforilase
-Hexoquinase
-Fosfofrutoquinase 1
-Piruvato quinase
Regulação gênicaRegulação gênica
 
Ex: inibição por feedback
Enzima possui um sítio 
alostérico ao qual se liga 
o produto final da via
A B C D E
Enzimas Alostéricas
 
Regulação
Fosfofrutoquinase-1
Sítio AtivoSítio Ativo
Sítio AlosteriaSítio Alosteria
 
 
Regulação
Fosfofrutoquinase-1
Frutose-2,6-bifosfato Frutose-2,6-bifosfato
↑Glucagon ↓Frutose-2,6-bifosfato  Gliconeogênese favorecida
 
Regulação
Hexoquinase
Isoenzimas: são enzimas diferentes que catalisam a mesma reação. 
Esta estratégia ajuda na regulação do metabolismo.
músculo fígado
Tecido que vai utilizar a 
glicose na via glicolítica
HEXOQUINASE
Inibida por 
glicose-6-fosfato
A hexoquinase muscular normalmente atua 
em velocidade máxima, contudo quando a 
concentração de glicose está acima de seu 
nível normal a enzima é temporariamente 
inibida levando a taxa de formação de G6P a 
se igualar a taxa de consumo de G6P.
Produzir glicose
 na gliconeogênese
GLICOQUINASE
Inibida por 
frutose-6-fosfato
A glicoquinase normalmente abaixo de sua 
velocidade máxima, quando a concentração 
de glicose no sangue aumenta a sua 
velocidade aumenta levando a formação de 
G6P.
 
Regulação
Piruvato quinase
A piruvato quinase é inibida alostericamente por ATP diminuindo a afinidade da enzima por 
PEP
quando [ATP] ↑ ↓atividade enzima
↓glicólise 
quando [Acetil-CoA] e [ác. grax. longos] ↑ 
 ↓atividade enzima
↓glicólise 
 
Control of the Catalytic Activity of Pyruvate Kinase. Pyruvate 
kinase is regulated by allosteric effectors and covalent modification. 
 
Aspectos clínicos - glicólise
1) Isquemia (Infarto do miocárdio):
 
2) Células tumorais: Otto Warburg – 1920
Células tumores Ascites convertem glicose equivalente a 30% 
do peso seco em lactato/h.
(Músculo esquelético humano = 6% do peso seco em lactato/h)