BIOQUÍMICA GLICÓLISE,GLICONEOGÊNESE E VIA DAS PENTOSES FOSFATO

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BIOQUÍMICA-GLICÓLISE,GLICONEOGÊNESE E VIA DAS 
PENTOSES-FOSFATO 
 
Problemas: 
 
1) Equação para a fase preparatória da glicólise.Escreva equações 
bioquímicas equilibradas para todas as reações do catabolismo da glicose em 
duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato (a fase preparatória da glicólise), 
incluindo a variação de energia livre padrão para cada reação. Depois 
escreva a equação global ou líquida para a fase preparatória da 
glicólise, com a variação de energia livre padrão líquida. 
 
R: 
Reação 1: 
Glicose + ATP ​⟶⟶ ​​ glicose-6-fosfato + ADP ​: ​​ΔGº: -16,7 kJ/mol 
Reação 2: 
Glicose-6-fosfato ​⟶⟶ ​​frutose-6-fosfato ​: ​​ΔGº: +1,7 kJ/mol 
Reação 3: 
Frutose 6-fosfato + ATP ​⟶⟶ ​​frutose 1,6-bifosfato ​: ​​ΔGº: +14,2 kJ/mol 
Reação 4: 
Frutose-1,6-bifosfato ​⟶⟶ ​​fosfato de di-hidroxiacetona + gliceraldeído 3-fosfato 
: ​​ΔGº: +32,8 kJ/mol 
Reação 5: 
Fosfato de di-hidroxiacetona ​⟶⟶ ​​gliceraldeído-3-fosfato ​: ​​ΔGº: +7,5 kJ/mol 
 
Equação global ou líquida para a fase preparatória da 
glicólise, com a variação de energia livre padrão líquida: 
Glicose + 2ATP ​⟶⟶ ​​2 gliceraldeído-3-fosfato + 2ADP + 2H ​ ๋ : ​​ΔGº: +2,1 kJ/mol 
 
2.Fase de pagamento da glicólise em músculo esquelético. No músculo 
esquelético em atividade, sob condições anaeróbias, o gliceraldeído-3-fosfato 
é convertido a piruvato (a fase de pagamento da glicólise), e o piruvato é 
reduzido a lactato. Escreva as equações equilibradas para todas as reações 
desse processo, com a variação de energia livre padrão para cada reação. 
Depois escreva a equação global ou líquida para a fase de pagamento da 
glicólise (com o lactato como produto final), incluindo a variação de energia 
livre padrão líquida. 
 
R: 
Passo 1:​​ ​​Gliceraldeído-3-fosfato + Pi + NAD* ↔ 1,3-bifosfoglicerato + NADH + H ​๋๋ : 
ΔGº: 6,3 kJ/mol 
Passo 2: 
1,3-bifosfoglicerato + ADP ↔ 3-fosfoglicerato + ATP ​: ​​ΔGº: -18,5 kJ/mol 
Passo 3: 
3-fosfoglicerato ↔ 2-fosfoglicerato ​:​​ ΔGº: 4,4 kJ/mol 
Passo 4: 
2-fosfoglicerato ↔ fosfoenolpiruvato + H2O ​: ​​ΔGº: 7,5 kJ/mol 
Passo 5: 
Fosfoenolpiruvato + ADP → piruvato + ATP ​: ​​ΔGº: -31,4 kJ/mol 
GLOBAL: 
Gliceraldeído-3-fosfato + Pi + NAD ๋ + 2ADP → piruvato + 2ATP + NADH + H ​๋ + 
H2O ​: ​​ΔGº: -31,7 kJ/mol 
Redução de piruvato a lactato: 
Piruvato + NADH + H ๋ → lactato + NAD ๋ : ​​ΔGº: -25,1 kJ/mol 
 
3.Os transportadores GLUT. Compare a localização de GLUT4 com a de GLUT2 
e GLUT3, e explique por que essas localizações são importantes na resposta 
do músculo, do tecido adiposo, do cérebro e do fígado à insulina. 
 
R: 
O GLUT4 é um transportador de glicose sensível à insulina que 
ocorre somente nos músculos e no tecido adiposo, a insulina estimula a sua 
atividade. Já o GLUT2 está presente no fígado e nas células β do pâncreas, que 
nunca sofre saturação e com isso nunca ocorre a limitação da velocidade do 
transporte da glicose e o GLUT3 é expresso no cérebro e nos tecidos nervosos, que 
apresentam uma alta demanda por glicose. 
O GLUT4 é o principal transportador de glicose na célula do músculo esquelético, 
músculo cardíaco e músculo adiposo, o mesmo está armazenado em pequenas 
vesículas intracelulares e se desloca para a membrana plasmática apenas em um 
sinal de insulina, o GLUT2 juntamente com o GLUT1 são transportadores nos 
hepatócitos e o GLUT3 nos neurônios cerebrais que estão sempre presente na 
membrana plasmática. 
OBS: A captação de glicose do sangue é mediada pela família GLUT de 
transportadores de glicose. 
 
 
7.O calor das fermentações. Os fermentadores industriais de larga escala 
geralmente requerem resfriamento constante e eficaz. Por quê? 
R: 
Pois na reação metabólica ocorre a liberação de calor, no qual o microrganismo 
poderá não ter um bom desempenho e sofrer com essa quantidade de calor que 
será fornecida, por isso é necessário um resfriamento para o controle de 
temperatura no meio em que o microrganismo está, fazendo com que o mesmo 
sobreviva no decorrer do seu procedimento; caso o conteúdo que está presente no 
fermentador não tiver resfriamento, pode ocorrer da temperatura alterar-se o 
suficiente para destruir os microrganismos. 
 
8.A fermentação para a produção de molho de soja. Molho de soja é preparado 
por fermentação de uma mistura salgada de feijão de soja e trigo com vários 
microrganismos, incluindo leveduras, ao longo de um período de 8 a 12 
meses. O molho resultante (depois da remoção dos sólidos) é rico em lactato 
e etanol. Como esses dois compostos são produzidos? Para evitar que o 
molho de soja tenha um gosto forte de vinagre (vinagre é ácido acético 
diluído), o oxigênio deve ser mantido fora do tanque de fermentação. Por quê? 
R: 
O lactato é formado à partir de muitos organismos que regeneram o NAD​ ๋ pelo 
transporte de elétrons do NADH para o piruvato; já outros organismos, como as 
leveduras, regeneram o NAD​ ๋ pela redução de piruvato em etanol e CO2. 
O oxigênio deve ser mantido fora do tanque de fermentação sim, porque quando 
contém a presença de oxigênio o lactato será oxidado a ácido acético e com isso 
ocorreria com que o molho de soja obtivesse um gosto forte de vinagre. 
10.Atalho da glicólise. Suponha que você descobriu uma levedura mutante 
cuja via glicolítica foi encurtada devido à presença de uma nova enzima 
que catalisa a reação.. 
O encurtamento da via glicolítica resultante beneficiaria a célula? Explique. 
R= ​​Não. Pois o encurtamento da via deixaria de liberar 2 ATPs e NADH, fazendo 
assim com que ocorra um déficit praticamente de cinco ATPs, prejudicando a célula 
na liberação de energia.A falta de reações que deveria ocorrer na via resultaria na 
redução da formação de moléculas de ATPs com este encurtamento. 
 
11.Papel da lactato-desidrogenase. Durante atividade intensa, a demanda por 
ATP no tecido muscular aumenta muito. Nos músculos das pernas do coelho 
ou no músculo das asas do peru, o ATP é produzido quase exclusivamente 
por fermentação láctica. O ATP é formado na fase de pagamento da glicólise 
por meio de duas reações, promovidas pela fosfoglicerato-cinase e pela 
piruvato-cinase. Suponha que o músculo esquelético seja desprovido da 
lactato-desidrogenase. Poderia ele desenvolver atividade física vigorosa, ou 
seja, gerar ATP em alta taxa pela glicólise? Explique. 
R: 
Não. A ​lactato desidrogenase está presente no citoplasma de todas as células do 
organismo. O ponto central do problema proposto na questão é que o NAD+ deve 
ser regenerado a partir do NADH, para a glicose dar continuidade. Alguns tecidos, 
como o músculo esquelético, obtêm quase todo o ATP por meio da glicólise, mas 
são capazes de atuar somente em exercícios não prolongados.Com a finalidade de 
produzir ATP em uma taxa maior o NADH formado durante a glicólise deve vir a ser 
oxidado. Quando falta uma quantidade significativa de Oxigênio nos tecidos, a 
lactato desidrogenase converte o piruvato e NADH a lactato e NAD+. Quando ocorre 
a falta dessa enzima o NAD+ não poderia ser regenerado e a produção glicolítica de 
ATP irá parar, como consequência, a atividade muscular não poderia ser mantida. 
Caso o músculo esquelético seja desprovido de lactato desidrogenase ele não 
conseguirá desenvolver uma atividade física vigorosa, ou seja, gerar ATP em alta 
taxa pela glicólise. 
 
21.Custo energético de um ciclo de glicólise e gliconeogênese. Qual é o custo 
(em equivalentes de ATP) de transformar glicose em piruvato pela via 
glicolítica e de este voltar a glicose pela gliconeogênese? 
 
R: 
Terá um custo equivalente à 2 ATPs, pois na realização de ambos os processos 
terão um saldo de 2 ATPs cada, resultando este custo energético. 
 
22. Relação entre gliconeogênese e glicólise. Por que é importante que a 
gliconeogênese não seja o inversoexato da glicólise? 
 
R: 
A glicólise é a quebra de glicose em piruvato, enquanto a gliconeogênese consiste 
na produção de glicose a partir do piruvato, lactato ou de intermediários do ciclo de 
Krebs. Esses dois processos são componentes essenciais para o metabolismo de 
energia, embora são praticamente o espelho uma da outra, cada uma dessas 
reações possuem mais diferenças do que similaridades. Um exemplo são as três 
reações da glicólise que são essencialmente irreversíveis e não podem ser 
utilizadas na gliconeogênese. Na gliconeogênese, as três etapas irreversíveis são 
contornadas por um grupo distinto de enzimas, catalisando reações suficientemente 
exergônicas para serem efetivamente irreversíveis no sentido da síntese de glicose. 
Com base nesses fatos faz-se importante que a gliconeogênese não seja o inverso 
exato da glicólise.