Estudo dirigido 1 - glicólise

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Estudo dirigido 1
A glicólise é um processo pelo qual a glicose é quebrada a piruvato, com produção de energia, sem necessidade de O2. A glicólise pode ser dividida em 2 fases, das hexoses e das trioses.
Discuta em termos energéticos qual a importância de cada uma dessas fases para o metabolismo da célula.
A primeira fase é chamada de preparatória, onde há o consumo de 2 ATPs, começando pela fosforilação da glicose e terminando está fase na sua conversão a gliceraldeído – 3- fosfato. Já a segunda é chamada de fase de compensação da glicose, pois é dela que provém o ganho de energia, na qual conserva parte da energia livre da glicose em forma de ATP, sendo formados 4 ATPs, no qual 2 compensam o gasto da primeira fase, tendo um ganho líquido de 2 ATPs e de 2NADH por glicose.
Quais seriam os destinos do piruvato na presença e ausência de O2? Explique porquê.
Na presença de O2 para a respiração e na ausência para a fermentação alcoólica,não acontece em mamíferos, ou láctica. Sua importância está na regeneração do NADH em NAD, por a segunda fase da glicólise o utilizar na reação da desidrogenação.
DESIDROGENAÇÃO: É aquela reação que acontece lá na glicólise que são tirados os hidrogênios do gliceraldeído-3-fosfato na reação que forma o NADH na glicólise. Desidrogenação porque é uma reação que tira hidrogênios 
A piruvato quinase, enzima da via glicolítica, catalisa a reação:
Fosfoenolpiruvato + ATP piruvato + ATP
Essa enzima é regulatória, sendo alostericamente inibida por ATP e ativada por frutose-1,6-bifosfato. Explique a importância desses 2 moduladores sobre a regulação da glicólise.
A piruvato cinase, enzima que catalisa a terceira etapa irreversível da glicólise,controla a saída da via. Há várias isoformas do piruvato cinase, como L (no fígado) e M (no músculo), por exemplo, e essas têm muitas propriedades em comum, pois ambas se ligam ao fosfoenolpiruvato de modo cooperativo. E a frutose 1,6 – bisfosfato em alta concentração ativa ambas as isoformas. Assim, a sua importância está na capacitação de acompanhar a velocidade do alto fluxo de intermediários que chegam, acelerando a produção de energia (ATP). Já o ATP exerce inibição alostérica sobre a piruvato cinase, com isso, a sua importância consiste na redução da velocidade da glicólise quando a carga energética for alta, não havendo desperdício pelo organismo.
Essa enzima também pode ser regulada por modificação covalente. Explique.
Há modificação covalente é controlada por fosforilação reversível, atuando apenas na isoforma do piruvato cinase L (no fígado). Quando há escassez de glicose, uma elevação no sangue do hormônio glucagon dispara umas cascata promovida pelo AMP cíclico, através de seu receptor, ativando a proteína cinase A, levando a fosforilação e inibição do piruvato cinase. Desse modo, impede o fígado de consumir a glicose quando ela é necessária em outras partes do copo.
Descreva a regulação da enzima fosfofrutoquinase
A modulação alostérica pode ser exercida por altos níveis de ATP, baixando sua afinidade pela frutose 6 – fosfato, inibindo a PFK e a piruvatocinase. Quando o nível de ATP está baixo a concentração de ADP está alta, produzindo a seguinte reação: ADP + ADP ↔ ATP + AMP. Assim, o AMP é o regulador positivo da fosfofrutoquinase, acelerando a via glicolítica, por precisar consumir a glicose para gerar ATP. Já a modificação covalente no fígado em jejum, por exemplo, fará a taxa de glucagon no sangue estar alta, com isso, o glucagon se liga ao seu receptor especifico de membrana, ativando a adenilil-ciclase, que também está na membrana, produzindo e aumentando a produção de AMP cíclico, promovendo a ativação da proteína-cinase A. Desta forma, a proteína-cinase A fosorila a enzima bifuncional (contém a atividade que enzima e degrada), sendo a PFK 2 inibida, pois sintetiza a frutose 2,6 – BP, já a FBPase 2 é ativada, para degradar a frutose 2,6 – BP que já estava acumulada. Assim, a concentração da frutose 2,6 – BP está muito baixa e , por isso, a PFK 1 perde seu ativador e sua atividade baixa, tendo a via glicolítica lentificada. Ao mesmo tempo no músculo, essa mesma situação promove uma resposta diferente do fígado, há a ativação da adenilil-ciclase, produz AMP cíclico, ativa PKA fosforilando a enzima bifuncional, ativando PFK2, inibindo FBPase 2, aumentando a frutose 2,6 – BP, ativando PFK1, acelerando a via glicolítica. Com alta na insulina a o precesso inverso desfosforilando a enzima bifuncional.
Professora:
Isso. Porque se o se o AMP está alto o ATP está baixo, então a célula está precisando de energia, então vamos consumir glicose ai para gerarmos ATP’S então vai acelerar a PFK, acelerando a via glicolítica.
4) Compare as enzimas hexoquinase e glicoquinase. Discuta a importância da presença da glicoquinase no fígado.
A hexoquinase tem um baixo Km e é inibida pela alta concentração da glicose 6–fosfato e a glicoquinase tem um alto Km e não é inibida com altas concentrações da glicose 6 – fosfato, por isso a importância da glicoquinase no fígado, por conseguir utilizar a glicose mesmo em grande quantidade e armazena. Dessa forma, começa a ser usada não só para a glicólise, mesmo em grande quantidade e armazena. Dessa forma, começa a
ser usada não só para a glicólise, mas também para a produção de glicogênio, fazendo estoque de glicogênio, sendo uma reserva do organismo.mas também para a produção de glicogênio, fazendo estoque de glicogênio, sendo uma reserva do organismo.
Algumas enzimas são reguladas por vários mecanismos. Discuta a importância desse fato.
Há a regulação por ATP, AMP, frutose 2,6 – BP, fosforilação, entre outras, para ter um ajuste no metabolismo o possibilitando a se adequar a diferentes situações, garantindo o não desperdício de energia e a eficiência máxima pelo organismo.