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GLICÓLISE A glicólise (quebra da glicose) é o processo para transformar uma hexose (glicose) em um composto de 3 carbonos (piruvato). Este piruvato pode ter 3 destinos: ser oxidado na mitocôndria, ser convertido a lactato (fermentação), ou ser convertido a etanol (fermentação). A glicólise é dividida em 2 etapas: uma fase de investimento, com gasto de ATP; e uma fase de pagamento, com ganho de ATP. Na fase de investimento um ATP é gasto fosforilando a glicose em glicose-6-fosfato, tornando esta molécula mais hidrofílica e portanto mais presa dentro da célula; e outro ATP é gasto fosforilando a frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato, tornado esta molécula mais reativa para a clivagem se sua cadeia carbônica. A fase de pagamento começa após esta clivagem, quando a recém formada diidroxicetona-6-fosfato é convertida em gliceraldeído-3-fosfato (a molécula que pode continuar o processo)... GLICONEOGÊNESE Quando há um excedente de piruvato (produto da glicólise), ou quando os estoques de glicose estão baixos, ou quando o organismo percebe que pode haver um longo período de fome, os intermediários da glicólise são encaminhados para reações reversas que visam gerar novamente a glicose (daí o nome). Para que as barreiras criadas pelas reações irreversíveis (fosforilação da glicose e da frutose-6-fosfato) sejam vencidas, existem vias metabólicas distintas, ou seja, outros caminhos com outras enzimas. CICLO DE KREBS Havendo disponibilidade de oxigênio o piruvato é oxidado a gás carbônico (CO2) e água (H20) na mitocôndria, um processo que produz muito mais energia (38 ATP) do que as fermentações lática e alcoólica (4 ATP). Para atravessar a membrana mitocondrial, o piruvato é transformado em acetil- CoA pela enzima... o acetil-CoA é condensado com o oxaloacetato (4 carbonos) que veio do fim do ciclo, e se forma o citrato-CoA que é rapidamente hidrolisado a citrato (6 carbonos) e CoA; o citrato entra no ciclo (daí o nome ciclo do ácido cítrico, ou tricarboxílicos) enquanto a Coenzima A espera para entrar em ação mais adiante. As primeiras etapas do ciclo são descarboxilações oxidativas, com formação de duas moléculas de gás carbônico (CO2) e duas de NADH (coenzima carreadora de hidrogênio); o citrato é isomerizado a isocitrato e então convertido a alfa-cetoglutarato (5 carbonos) que por sua vez é convertido a succinil CoA (4 carbonos). No meio do ciclo, a ligação tio-éster da succinil CoA é rompida para formar um GTP a partir do GDP e Pi. O GTP é usado para fornecer energia para a síntese proteica. Como produto desta reação também esta o succinato. A partir deste ponto é importante notar que não haverá mais redução das cadeias carbônicas (4 carbonos até o fim do ciclo). Na reta final, primeiro “o succinato é oxidado a fumarato” pela enzima succinato desidrogenase, com o carregamento de uma coenzima FADH2; segundo “o fumarato é oxidado a malato”; e por fim “o malato é oxidado a oxaloacetato” com o carregamento de um NADH. Ao longo do ciclo de Krebs os intermediários podem ser usados para a síntese de aminoácidos naturais. FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA O objetivo deste ciclo é gerar ATP, muito ATP. Mas de que forma isto realmente acontece ?. Todas as coenzimas reduzidas, NADH e FADH2, doam seus hidrogênios para sucessivos grupos funcionais ao longo de um caminho proteico transmembrana chamado de Cadeia Transportadora de Elétrons. Ao perder elétrons, dos hidrogênios só sobram prótons, estes prótons são bombeados para fora da membrana mitocondrial interna, enquanto os elétrons são conduzidos até o fim do complexo e finalmente recebidos pelo oxigênio (O) na matriz mitocondrial, formando água (H2O). Com a alta concentração de prótons no espaço intermembranas, estes, pela lei da difusão, são forçados a retornar a matriz. Porém a membrana mitocondrial é extremamente impermeável aos prótons, e estes só conseguem atravessar por um canal chamado
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