Glicólise: Rota do Metabolismo de Carboidratos

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Principal rota para o metabolismo dos carboidratos. É um mecanismo das células no qual 
uma molécula de glicose é degradada em uma série de reações catalisadas por enzimas 
citosólicas gerando o piruvato. Caracteriza-se como uma via central quase universal do 
catabolismo da glicose, essa quebra glicolítica pode ser a única fonte de energia em alguns 
tecidos, nos eritrócitos por exemplo. 
A glicólise é o centro do metabolismo de 
carboidratos, utilizado por todas as células 
– visto que consiste em transformar a 
glicose em piruvato – além do fornecimento 
de ATP e outros intermediários para outras 
vias. 
Acontece no citoplasma devido às enzimas 
necessárias estarem presentes no citosol. 
A glicólise é classificada como um processo 
anaeróbico quando se observa a formação de 
um produto final estável (lactato), no citoplasma celular. Em condições de aerobiose, o 
metabolismo da glicose prossegue com as demais vias produtoras de energia (ciclo de 
Krebs e cadeia respiratória), mas somente se a célula possuir mitocôndrias funcionais, 
uma vez que esses processos são todos intramitocondriais. 
A quebra da glicose em 2 moléculas de piruvato (cada um com três carbonos) ocorre em 
10 etapas, sendo que as 5 primeiras etapas constituem a fase preparatória ou de 
investimento – em que há o gasto de 2 ATP’s para a ativação da reação. 
A glicose é fosforilada em glicose-6-fosfato, reação catalisada pela enzima 
hexocinase. Essa enzima possui baixo Km (alta afinidade), está totalmente saturada 
no fígado e requer Mg2+ para sua atividade, sofrendo, assim, ajuste induzido. O fosfato 
inorgânico é responsável pela ativação do processo, uma vez que proporciona a 
permanência da glicose dentro da célula, tornando a reação irreversível – com gasto de 
ATP. 
 
 
 
 
 
 
 
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Conversão da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato catalisada pela enzima fosfo-
hexose-isomerase, transformando aldose em cetose para atingir a simetria 
necessária para ação das enzimas e posteriormente quebrar a molécula ao meio. 
 
 
 
 
 
 
 
A terceira reação é uma fosforilação catalisada pela enzima fosfofrutocinase 1 
(PFK1), formando a frutose-1,6-bifosfato. Essa etapa é considerada 
“comprometida” em que o produto formado é diretamente para a glicólise. 
 PFK-1 é uma enzima 
alostérica; 
 Importante ponto de 
regulação da glicólise; 
 Controla a velocidade da 
glicólise; 
 Irreversível em condições 
fisiológicas. 
 
 
 
 
A enzima aldolase cliva a frutose-1,6-bifosfato em duas trioses-fosfato diferentes: 
Gliceroaldeído-3-fosfato; Diidroxiacetona fosfato. 
 
 
Interconversão de trioses – na qual ocorre a degradação do gliceroaldeído-3-
fosfato. Essa reação completa a fase preparatória da glicólise. A molécula de 
hexose foi fosforilada em C-1 e no C-6 e, então, clivada para formar duas moléculas de 
glicerol-aldeído-3-fosfato. 
 
 
É transformada em glicerol-aldeído-
3-fosfato para ser degradada. 
Triose que é degradada na etapa 5. 
Balanço Parcial Fase 1: entrou uma molécula de glicose: 6C; consumo de 2 ATPs 
para a fosforilação da glicose; saíram 2 moléculas de GAP (3C fosforilado). 
 
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Ocorre ganho energético na forma de 4 ATP’s e 1 NADH + H+, constituindo o saldo 
líquido de 2 ATP’s e 2 NADH. (Reações duplicadas devido aos dois glicerol-aldeídos) 
Oxidação do glicero-aldeído-3-fosfato a 1,3-bifosfoglicerato, reação catalisada pela 
enzima gliceroaldeído-3-fosfato-desidrogenase. É necessária a utilização do NAD+ 
para a adição de um fosfato inorgânico (do citoplasma) formando o 1,3-bifosfoglicerato, 
totalizando um saldo de 2 NADH+ (H são adicionados). 
 Reação ocorre em duas etapas: 
 1) A GAP é oxidado pelo NAD+; 
 2) Fosforilação
 
 
 
 
 
Transferência de uma fosforila de alta energia do 1,3- bifosfoglicerato para ADP, 
formando, assim o ATP e 3-fosfoglicerato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Balanço parcial Fase 2 
2 moléculas de ATP formadas; 
2 Moléculas de NADH formadas. 
 
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Ocorre a conversão de 3-fosfoglicerato a 2-fosfoglicerato, sendo o Mg2 essencial 
para essa reação. 
 
 Rearranjo do grupo Pi; 
 Isomerização; 
 Essa reação é uma preparação para a 
próxima etapa da via; 
 2,3-BPG é o intermediário. 
 
 
Ocorre a desidratação de 2-fosfoglicerato a fosfoenolpiruvato. 
 
 
 
 
 
 
A transferência de um grupo fosforil do fosfoenolpiruvato para ADP. A última 
etapa na glicólise é a transferência do grupo fosforil do fosfoenolpiruvato ao 
ADP, catalisada pela piruvato-cinase, que exige K1 e Mg21 ou Mn21. 
 PEP doa 1 Pi para o ADP: Fosforilação ao nível do 
substrato; 
 Piruvato Quinase é importante ponto de regulação; 
 Reação dependente de K+ e Mg2+ ou Mn2+; 
 O Piruvato é mais estável do que o PEP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Glicose + 2NAD+ + 4ADP + 2Pi → 2Piruvato + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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O fluxo da glicose na via glicolítica é 
regulado para manter os níveis de ATP 
praticamente constantes. 
Pontos de regulação: locais que podem 
ser inibidos ou estimulados. 
 Hexocinase: enzima que será 
inibida pela quantidade de 
produto (glicose-6-fosfato). 
Quando há o valor necessário, o 
produto inibe a ação da enzima 
(efeito alostérico); 
 Fosfofrutocinase: enzima inibida 
por ATP (feedback) e citrato 
(ajusta velocidade da glicólise 
ao Ciclo de Krebs) e estimulada 
pelo AMP (uma vez que pouco 
P estimula a produção de ATP) e 
frutose 1,6-bifosfato; 
 Piruvato quinase: inibida por 
alanina e estimulada pelo seu 
substrato: frutose-1,6-bifosfato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A insulina é responsável por estimular as enzimas (pontos de 
regulação) durante a glicólise, aumentando a expressão do glut-
4 nas membranas celulares e possibilitando a entrada de glicose. 
Enquanto o glucagon irá inibir essa reação, visto que é 
responsável pela quebra do glicogênio e liberação da glicose na 
corrente sanguínea. 
 
 
 
 
 
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 Glicólise Aeróbia: oxidação 
completa da glicose a piruvato → 
Acetil-CoA →ciclo de Krebs → 
Cadeia Respiratória (O2 ) → CO2 
e H2O; 
 Glicólise Anaeróbia: 
caminho alternativo de oxidação, 
sem participação do O2 
(Fermentação Láctica e Alcoólica) 
→ glicólise contínua! 
 
 
 
 
 
 
 
Após exercícios vigorosos, o lactato 
produzido pela glicólise anaeróbia no 
musculo esquelético retorna para o fígado e é 
convertido a glicose, que volta para os 
músculos e é convertida a glicogênio – 
circuito chamado de ciclo de Cori.