Glicólise: Processo de Oxidação da Glicose

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BRENDA RODRIGUES BIOQUÍMICA METABÓLICA 3° SEMESTRE 
 
 
• Processo realizado no citoplasma, que consiste na 
quebra da molécula de glicose resultando em duas 
moléculas de piruvato (ácido pirúvico) que, quando 
houver oferta de oxigênio, seguirá para a 
mitocôndria onde será oxidado, dando inicio ao 
ciclo de Krebs 
o A glicose entra na célula por meio de proteínas de 
membrana GLUT, formando um gradiente de 
concentração 
 
• Tem como objetivo a oxidação da glicose em 
moléculas menores para manter a homeostasia 
 
• É uma via catabólica 
 
• É um processo exergônico 
 
• Gasto de 2ATP → produz 4ATP → saldo de 2ATP 
 
Fase preparatória 
 
 
• Possibilita o aprisionamento da glicose no meio 
intracelular (gliceraldeído-3-fosfato), visto que é o 
único intermediário fosforilado após o quinto passo 
da glicose, que consegue ser degradada nas 
próximas etapas 
 
• Para cada molécula de glicose que passa pela 
fase preparatória, 2 de GAP são geradas e seguem 
para a fase de pagamento 
 
• Não há ATP reservado para um possível gasto de 
energia, então considera-se que a fase 
preparatória precisa de um empréstimo de 2ATPs 
para gastar em cada etapa de fosforilação (1 & 3); 
consequentemente, há um saldo negativo de 
2ATPs. 
 
Fase de pagamento 
 
• No decorrer da conversão de moléculas de 
gliceraldeído-3-fosfato em 2 moléculas de piruvato, 
há a produção de 4 moléculas de ATP a partir do 
ADP 
 
• Possibilita o pagamento do saldo negativo da fase 
preparatória, com saldo líquido de 2ATPs 
 
• Os intermediários da glicólise são fosforiladas para 
não permitir que deixem a célula, para conservar a 
energia liberada pelas reações e para o 
reconhecimento e posicionamento dos substratos 
no sítio ativo das enzimas 
 
Energia envolvida na Glicólise 
• Durante a glicólise, parte da energia da molécula 
de glicose é conservada na forma de ATP, ao passo 
que a maior parte permanece no piruvato 
 
o Conversão de glicose em piruvato: ∆G° = - 
146Kj/mol 
Glicose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi à 2 Piruvatos + 
2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + H2O 
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o Formação de 2ATP a partir de 2ADP e 2Pi: ∆G° = 
61Kj/mol 
▪ Oxidação completa da glicose: ∆G° = - 
2840Kj/mol 
 
Destinos catabólicos possíveis do 
piruvato 
 
 
Regulação da glicólise 
Inibição do ponto de controle da 
fosfofrutocinase 
• A presença de ATP interfere na velocidade da 
glicólise; 
o Quanto menos ATP na célula, maior a velocidade 
da reação da glicólise 
 
o Quanto mais ATP, o trabalho da fosfofrutocinase é 
inibido, pois se já tem muito ATP não deve alterar 
a velocidade da glicólise 
 
• A queda de pH faz com que a fosfofrutocinase 
atue de forma mais lenta; a glicólise altamente 
acelerada diminui a concentração de O2, dando 
um possível inicio a fermentação láctica (produção 
exagerada de ácido lático diminui o pH sanguíneo) 
 
Acúmulo de citrato 
• O citrato, produzido no ciclo de Krebs, quando está 
acumulado quer dizer que tem excesso de piruvato, 
fazendo com que a fosfofrutocinase diminua sua 
velocidade 
 
Inibição do ponto de controle da 
hexocinase 
• A hexocinase é inibida pela glicose-6-fosfato 
 
• Quando a fosfofrutocinase é inibida, há um 
acúmulo de seu substrato que, posteriormente, 
inibe a hexocinase 
 
Importância biomédica da glicólise 
• Os tecidos tem a necessidade de transformar a 
energia contida na glicose em ATP 
 
• A glicólise é fundamental para a produção de 
Acetil-COA 
 
 
 
Reações envolvidas na Glicólise 
Glicose → 2 piruvatos + 2 ATPs 
Reação Fase preparatória 
Fase de investimento de energia 
1 É uma fase 
irreversível, 
quando há a 
fosforilação da 
glicose 
Ocorre a 
fosforilação 
da glicose, 
quando o 
ATP vira 
ADP. 
A enzima da hexoquinase transfere o grupamento fosfato para 
o carbono 6 da glicose, virando glicose-6-fosfato, garantindo 
que a glicose não saia mais da célula e inibindo a hexocinase 
(ponto de regulação) 
A molécula de glicose-6-fosfato não tem afinidade pelo sítio 
ativo, então é liberada; enzima livre c/ sítio ativo liberado para 
mais uma reação com novas moléculas de glicose e ATP 
2 É uma reação 
exergônica 
Ocorre o rearranjo da 
estrutura química 
(isomerização), 
transformando a 
molécula em simétrica 
A enzima que atua nesse processo é a fosfo-hexose-
isomerase. 
A glicose-6-fosfato estava na forma anelar e agora 
possui forma linear, posteriormente isomerada. O 
aldeído quando é isomerado vira uma cetona 
3 É uma fase 
irreversível, 
quando há 
fosforilação da 
frutose-6-fosfato 
É uma reação 
endergônica 
O novo grupamento carboxílico é 
fosforilada pelo ATP. 
A frutose-6-fosfato é fosforilada pela 
ação da fosfofrutocinase-I (PFKI) 
Reação exergônica, 
a molécula vai ser 
fosforilada no 
carbono I, ficando 
mais simétrica 
4 O açúcar de 6C é clivado, produzindo uma 
molécula de di-hidroxiacetonafosfato e 
uma de gliceraldeído 3-fosfato 
A enzima envolvida é a aldolase 
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5 A di-hidroxiacetonafosfato sofre 
isomerização, formando gliceroaldeído-3-
fosfato 
Produtos resultantes: gliceroaldeído-3-fosfato e di-
hidroxiacetonafosfato, porém, só o gliceraldeído-3-
fosfato pode ser degradado pelas etapas 
subsequentes; logo, a di-hidroxiacetonafosfato é 
rápida e reversivelmente convertida em 
gliceraldeído-3-fosfato, por serem isômeros, pela 
enzima triose fosfato isomerase, totalizando 2 
moléculas de gliceraldeído-3-fosfato pela 
molécula de glicose 
Fase de pagamento 
Fase de produção de energia 
6 As 2 moléculas de 
gliceraldeído-3-fosfato 
são oxidadas 
Fase de geração de energia da 
glicose, uma vez que o NADH é 
gerado (um H do gliceraldeído 
é passado para o NAD, 
formando o NADH. Entra uma 
molécula de água, o OH passa 
para o gliceraldeído e o outro H 
forma o NADH) e uma ligação 
de alta energia com o fosfato é 
formado, o gliceraldeído-3-
fosfato reage com o fósforo 
inorgânico (Pi) com ação da 
enzima gliceraldeído-3-fosfato-
desidrogenase, originando o 
1,3-bifosfatoglicerato 
O Pi não tem energia suficiente para 
se ligar ao gliceraldeído 
A oxidação do gliceraldeído (1ª 
etapa) é uma reação favorável (ΔG-) 
A entrada do Pi é uma reação 
desfavorável (ΔG +), ou seja, reação 
isoladamente impossível de 
acontecer 
Ao acoplar as duas reações, o ΔG 
fica negativo 
A célula oxida o gliceraldeído 
obtendo assim energia necessária 
para a entrada do Pi 
7 Transferência do 
grupamento fosfato 
para uma molécula 
de ADP (proveniente 
do Pi) para o ATP 
O fosfato é retirado com ação da enzima fosfoglicerato cinase para 
reagir com a molécula de ADP para formar o 3-fosfoglicerato e os 2 
primeiros ATPs (as reações acontecem em dobro) 
8 O éster remanescente no 3-fosfoglicerato sofre ação da enzima fosfoglicerato mutase 
(responsável por inverter a posição do carbono 3 para o 2) – o fosfato e a hidroxila mudam de 
posição, colocando o fosfato perto da carga negativa do oxigênio, tornando sua saída 
favorável, originando o 2-fosfoglicerato 
9 A remoção de água 
do 2-fosfoglicerado 
cria uma ligação 
enol-fosfato de alta 
energia 
O 2-fosfoglicerato perde uma molécula de água com ação da enolase, 
formando o fosfoenolpiruvato 
10 É uma fase irreversível Transferência para a molécula de ADP um grupamento fosfato da 
molécula de fosfoenolpiruvato, formando 2ATPs e piruvato 
Resultado: 6ATPs + 2 piruvatos + 2NADHs 
Controle da Glicólise 
Hexoquinase Fosfofrutoquinase Piruvatoquinase 
Catalisa a fosforilação da glicose 
na primeira etapa da via 
Catalisa a fosforilação da frutose-
6-fosfato na terceira etapa da via 
Catalisa a última reação da via, 
de conversão do PEP em piruvato 
Requer Mg2+ para sua atividade, 
já que o substrato da enzima não 
é o ATP, e sim MgATP 
Inibição alostérica pelo produto É alostérica, possuindo váriosativadores (AMP, ADP e fosfato) e 
inibidores (ATP e frutose-1,6-
difosfato) 
É alostérica e inibida pelo ATP, 
Acetil-CoA e pelos ácidos graxos Km baixo – em condições de 
glicemia normal, trabalha em 
velocidade máxima 
Cinase são enzimas que catalisam a transferência do grupo fosforil terminal do ATP a um receptor 
nucleofilico, ao contrário das fosfatases que removem o grupo fosfato (fosforilação e desfosforilação) 
 
FASE PREPARATÓRIA 
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FASE DE PAGAMENTO 
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