Glicólise e glicogênese

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Universidade Federal do Rio de Janeiro
Campus UFRJ - Macaé Aloísio Teixeira
Curso Enfermagem e Obstetrícia
Angie Martinez
Bioquímica
Viviane Gomes
Glicólise
 Via catabólica do metabolismo da
glicose;
 Durante esse processo é retirada 6% da
energia contida nessa molécula
Características
 Metabolismo dos açúcares simples;
 Há reações que não conseguem
acontecer nos dois sentidos. Nesses
casos outra enzima fará o caminho
contrário;
 Quando houver síntese, não haverá
degradação;
 Via de oxidação da glicose, gerando 2
piruvatos;
 A glicólise e a gliconeogênese são vias
antagônicas do metabolismo da
glicose;
 Modo de obtenção de energia, para que
a célula possa funcionar;
 Os grupos fosfato estão
completamente ionizados em pH 7,
com carga líquida negativa;
 São componentes essenciais na
conservação da energia metabólica;
 São estruturas de conhecimento ou
ligação
Estágios do Catabolismo dos
polissacarídeos
 Basicamente é a transformação da
glicose em 2 piruvatos, pela qual se
conseguem 2 átomos de ATP e 2 NADH
+ 2H+
1 etapa: Fosforilação
 Preparação da molécula de glicose (há
gasto de energia)
 A glicose é transformada em Frutose
1,6-difosfato. Nesse processo, haverá 2
atps virando 2 adps.
1 reação
É a fosforilação da molécula de glicose às
custas da energia de uma molécula de ATP;
 O Fosfato retirado do atp vai se ligar no
carbono 6 da glicose.
 O magnésio atua como coenzima na
reação;
 Catalisada por uma quinase, tipo de
enzima que faz tranferências de grupos
fosfato, atua na fosforilação ou
desfosforilação;
 É irreversível, apenas atua no sentido
direto e só pode ocorrer com sua
determinada enzima. Para fazer o
processo contrário, haveria
necessidade de outra enzima;
 Delta G negativo;
 Um ponto de regulação do
metabolismo da glicólise é essa reação;
 Por que essa reação acontece? Para dar
uma carga negativa à molécula e se
repelir com a membrana. Dessa forma,
ele não pode sair mais da célula. Com
isso, o organismo vai iniciar o processo
de metabolização dela;
2 reação
 Passa de pirano para furano;
 Reagrupação da molécula;
3 reação
 Refosforilação da frutose 6-fosfato às
custas da energia de uma molécula de
ATP;
 A quinase atua da mesma forma que na
primeira reação;
 Irreversível
4 reação
 Quebra da frutose difosfatada em
diidroxicetona fosfato + gliceraldeído
3-fosfato;
 Desmembramento da molécula. Cada
metade fica com um grupo fosfato;
 É reversível;
 Só o gliceraldeído consegue ser
reconhecido;
5 reação
 Transformação da diidroxicetona em
gliceraldeído;
 O metabolismo não consegue lidar com
ela, então precisa mudar;
 O que acontece com o gliceraldeído
original, vai acontecer com o outro;
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Campus UFRJ - Macaé Aloísio Teixeira
Curso Enfermagem e Obstetrícia
Angie Martinez
Bioquímica
Viviane Gomes
Perguntas para estudar:
No metabolismo, qual é o papel das
quinases?
Quem é o doador de fosfatos nas primeiras
reações da via glicolídica?
Para que serve a primeira reação da via
glicolídica?
Para que serve a segunda reação da via
glicolídica?
Para que serve a primeira etapa da via
glicolídica?: É de investimento. A molécula
é energizada para que na segunda etapa
esse seja recuperado
2 etapa
 Liberação de energia e recupera o
gasto inicial
 Divisão da frutose 1,6 em Gliceraldeído
3-fostfato e diidroxicetona, que
também virará Gliceraldeído 3-fosfato,
para que as moléculas sejam
reconhecidas pelo sistema
 Serão transformados 2 adps em 2 atps e
2 nad em nadh, em cada uma das fases
da 2 etapa
6 reação
 Fosforilação do gliceraldeído;
 O nad vai ser reduzido e produzirá
NADH + H. Isso conservará energia;
 Onde há desidrogenase, haverá nad;
 A importância do Nadh é sua
capacidade redutora;
 A desidrogenase que adiciona o H ao
nad e fosforila a molécula;
 Tudo multiplica por 2;
7 reação:
 Uma molécula de atp é reconstituída (2
no total). Assim, o investimento inicial
será recuperado;
 Acontece a desfosforilação do 1.3
difosfoglicerato para 3 fosfoglicersto
com geração de energia na forma de
atp;
 Onde houver quinase, haverá
magnésio;
8 reação:
 Deslocação do grupo fosfato para o
carbono 2;
 Isso o deixará mais facil de doar;
9 reação:
 A molécula é desidratada, para que os
átomos não atrapalhem a doação do
fosfato;
10 reação:
 Uma quinase vai retirar o grupo
fosfato e recompõe a molécula de atp,
além de formar o piruvato;
 Desfosforilação com geração de
energia na forma de atp.
 Irreversível
Saldo
 2 ATPS;
 2 NADH;
 O nadh formado nesse processo vai ser
oxidado continuamente para manter a
via abastecida com o NAD+.
Qual é o destino do piruvato?
Qualquer bactéria pega ele é transforma em
Etanol e CO2.
Vias alternativas dos açúcares
 Pelo fato de não consumirmos apenas
glicose, muitas vezes outros açúcares
precisam ser degradados;
 Por serem diferentes, entram em
distintas fases do processo. Exemplo, a
frutose entra na terceira reação;
 O problema da frutose e sacarose é que
pulam passos, ou seja, sua absorção é
muito mais rápida;
Fermentação
Fermentação lática
 Condições anaeróbicas.
 Produz ácido lático.
 Ocorre em momentos de exercícios
repetidos de longa duração, durante a
contração muscular, nos eritrócitos.
 Reoxida o NADH que foi saldo formando
NAD novamente.
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Fermentação alcóolica
 Condições anaeróbicas.
 Leveduras.
 Reoxida o NADH em NAD novamente.
Gliconeogênese
 Via anabólica do metabolismo da
glicose, que utiliza metabólicos
provenientes do metabolismo de
carboidratos, proteínas e lipídeos para
síntese de glicose;
Ordem de escolha para degradar
 O glicogênio é quebrado;
 Se acabar, vai para proteínas;
 Depois, a medida que o lipídeo é
desgastado, vai se liberar glicose, pela
transformação do glicerol;
 Os ácidos graxos vão gerar Acetil CoA
após sua oxidação;
 Outras fontes: aminoácidos, lactato,
propionato...
Deve ser estudado pelas diferenças com a
glicolise. Com por exemplo,as enzimas que
atuam nos pontos irreversíveis.
Pontos irreversíveis
Primeiro ponto diferencial
 Piruvato gerando oxaloceacetato e
fosfoenol piruvato;
 Atuam dois enzimas contrárias à
piruvato quinase;
 Precisa de uma caboxilase e de uma
quinase.
Segundo ponto diferencial
 Frutose 1,6 difosfatada vira frutose
6-fosfato;
 Frutose 1,6-difosfatase no lugar da
fosfofrutoquinase;
Fosfatases fazem o inverso da quinase,
usando fosfato inorgânico. Incorpora o
fosfato sem desfazer o ATP;
Terceiro ponto
 Glicose 6-fosfato gerando glicose;
 Glicose 6-fosfatase no lugar da
hexoquinase;
Regulação
 As enzimas são alostéricas, todas
reuladas ao mesmo tempo. Quando
uma enzima está ativa, sua antagônica
está inativa;
 O modulador (+) de uma é o (-) da
outra;
Via Feedback
 (-): o produto da reação, quando está
em excesso, atua como inibidor da
reação que o produz;
 (+): Se há grande demanda e falta
reagente, ele vai ser produzido em
maior quantidade;
Enzimas atuantes
Hexoquinase
 Km baixo para a glicose, ou seja,
precisa mais concentração;
 Inibida pela glicose 6-fosfato;
 Interage com outros açúcares;
Glicoquinase
 Quebra polissacarídeos;
 Km alto para glicose;
 Específica para glicose, não interage
com outros açúcares;
 Não é inibido;
Fosfofrutoquinase
 Inibida por ATP citrase;
Piruvato quinase
 Inibida por ATP alanina;
Moduladores da glicólise
 (-): atp, alanina e citrato;
 (+): AMP, frutose;
Moduladores da gliconeogênese
 (-): AMP, frutose 2,6-difosfato;
 (+): acetil CoA;