Glicólise: Via de Extração de Energia

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Glicólise: 
QUESTÕES NORTEADORAS:
1. O que é glicólise?
A glicólise é uma via alternativa em que se é extraído energia através da glicose
2. Quais os produtos da via glicolítica?
Após a digestão e absorção, qual o destino da glicose dentro nas células: 
· Síntese de matriz extracelular
· Via das pentoses fosfato ribose-5-fosfato DNA
· Armazenamento (glicogênio)
· Oxidação da glicose produção de piruvato = glicólise
-Glicólise: degradação da molécula de 6 carbonos em duas moléculas de 3 carbonos cada (=piruvato)
· Converte a glicose me piruvato, através de 10 reações químicas
-Fase preparatória/investimento: fosforilação da glicose e sua conversão a gliceraldeído-3-fosfatoFosforilação da Glicose:
· Para que a via ocorra, necessita de ATP (só consumo)
Primeira reação em que ocorre a lise da glicose = reação 4
catálise
Conversão da di-hidroxiacetona-fosfato gliceraldeído-3-fosfato = 2 gliceraldeído-3-fosfato ao final da 5º reação
Obs.: a fosforilação da glicose é importante para mantê-la na célula e ser metabolizada
-Fase de pagamento: conversão oxidativa do gliceraldeído-3-fosfato em piruvato e formação acoplada de ATP e NADH
Armazenamento de elétrons
***Primeira fase: consumo de 2 ATP 
 Segunda fase: produção de 4 ATP ( 2 ATP + 2 ATP) lucro = 2 ATP
-Transformações químicas notáveis: 
· Rompimento do esqueleto carbônico da glicose (6 carbonos 3 carbonos)
· Fosforilação do ADP a ATP
· Transferência de íons hidreto (H com 2 elétrons e 1 próton) para o NAD+
-9 Intermediários metabólicos fosforilados: 
*glicose-6-fosfato *2-fosfoglicertato
*frutose-6-fosfato *fosfoenolpiruvato
*frutose-1,6-difosfato
*gliceraldeído-3-fosfato
*Dihidroxicetona fosfato (DHAP)
*1,3-difosfoglicerato
*3-Fosfoglicerato
-Degradação parcial da glicose = glicólise (citoplasma) produção de 2 ATP + 2 NADH + 2H+
-Degradação completa = 28ATP respiração celular (mitocôndria)
-A glicólise é uma reação anaeróbica, uma vez que não é usado oxigênio
Obs.: nas hemácias, a qual não possui mitocôndria, ocorre a fermentação do ácido lático para a via glicolítica da He
-O piruvato formado tem dois destinos mitocôndria metabolismo aeróbio
 conversão em lactato fermentação (anaeróbica)
02/09/20: 
Regulação da glicólise:
1. Por que a regulação metabólica é importante para a célula?
2. Quais os principais pontos de regulação da glicólise?
3. Quais as principais diferenças entre a glicólise hepática e a glicólise de tecidos extra-hepáticos?
4. Qual deficiência enzimática da via glicolítica pode causar hemólise?
-A regulação metabólica é importante para a homeostasia metabólica manter constante o suprimento de energia ( [ ] de ATP) degradação de compostos ricos em energia em compostos baixos de energia liberação de ATP
-Como ocorre a regulação metabólica: as enzimas que catalisam as reações essencialmente irreversíveis são locais de controle
· Síntese ou degradação de enzimas 
· Modificação covalente fosforilação = ativa ou defosforilação = inativa
· Variações alostéricas: ligação de efetores alostéricos (intermediários metabólicos) a ligação fora do sítio ativo, a atividade enzimática será prejudicada/reduzida ↓ produto
· Acessibilidade ao substrato enzima e substrato em compartimentos diferentes
-Enzimas de regulação da glicólise: 
A) Hexoquinase = irreversível: + ou – ativa em resposta à ligação reversível de efetores alostéricos (produto da sua reação) ou proteína reguladora
B) Fosfofrutoquinase = irreversível: + ou – ativa em resposta à ligação reversível efetores alostéricos (produtos de reações subsequentes)
C) Piruvato quinase = irreversível: + ou – ativa em resposta à ligação reversível de efetores (produtos de reações subsequentes) ou modificação covalente
* AMP = importante efetor alostéricos quando a razão energética é baixa ATP/AMP após o consumo do ATP
- Regulação da glicólise no músculo: 
· A regulação da glicólise no músculo é regulada para atender às demandas de ATP
· O controle primário da glicólise muscular é a carga energética da célula = razão entre ATP e AMP
-Regulação da glicólise no fígado:
· Mantém os níveis sanguíneos de glicose
-Armazena glicose como glicogênio quando a glicose é abundante 
-Libera glicose quando o aporte é baixo
· Utiliza a glicose para gerar poder redutor para a biossíntese bem como para sintetizar uma gama de compostos bioquímicos 
-Hexoquinase: 
· 4 isoenzimas I a IV catalisam a mesma reação
· Hexoquinase I, II e III: tecidos e músculos regulação = inibida por glicose-6-fosfato
· Hexoquinase IV (glicoquinase): localizada no fígado/pâncreas proteína reguladora específica do fígado
· Converte glicose em glicose-6-fosfato impedir que a glicose não saia da célula
· Glicemia basal = nível de glicose sérica antes da alimentação 
 Concentração de substrato onde a enzima vai ter metade da velocidade máxima
· Regulação da Hexoquinase 1,2 e 3:
· GLUT4 necessário para entrada da glicose no músculo Hexoquinase 1 (produz glicose-6-fosfato a partir da glicose) glico-6-fosfato faz uma retroalimentação – na Hexoquinase 1
· Em casos de carga energética alta Fosfofrutoquinase e piruvato quinase inativadas ↑ frutose-6-fosfato, frutose-1,6-bifosfato e fosfoenolpiruvato aumento da glicose-6-fosfato retroalimentação negativa
· ***Qual o tipo de regulação da isoenzimas presentes no núcleo responsável pela primeira reação da glicólise = por efetor alostérico = glicose-6-fosfato 
· Regulação da Hexoquinase IV (glicoquinase): 
· No fígado/pâncreas
· Proteína reguladora age na Hexoquinase IV para determinar se ela está no citoplasma do hepatócito ou no núcleo
· Entra no fígado a partir do GLUT2 Glicose em ↑ [ ] estimula a saída da Hexoquinase IV do núcleo em direção ao citoplasma, ao passo que a proteína reguladora se desliga da enzima
· Entra no fígado a partir da GLUT2 ↑ [ ] frutose-6-fosfato (quando se tem muito ATP), estimula o ligamento da proteína reguladora Hexoquinase IV para o núcleo
RESUMINDO HEXOQUINASE:
 HEXOQUINASE IV/GLICOQUINASE: FÍGADO
· Regulação por acessibilidade ao substrato/proteína reguladora: 
0. Excesso de glicose desliga a proteína reguladora da enzima que está no núcleo e permite sua saída do núcleo para o citoplasma.
0. Quando a [frutose 6p] ↑, estimula a ligação da proteína reguladora na enzima e a sua volta para o núcleo.
HEXOQUINASE I, II, III: músculo e demais tecidos
· Regulação alostérica pelo produto da reação: excesso de glicose 6P inibe a enzima
-Fosfofrutoquinase 1 (PKF1):
· Ponto de controle mais importante na via glicolítica: compromete a glicose com a glicólise produção de frutose-1,6-bifosfato 
· Regulação alostérica
· Fígado: 
· ↑ ADP e AMP, frutose-2,6-bifosfato estímulo 
- O efetor alostérico frutose-2,6-bifosfato que vai ser o elo entre o que precisa ser regulado no sangue e o que está na célula = mediador de regulação hormonal da glicose por insulina e glucagon:
*↑ [glicose] no sangue insulina ativa a PFK2 transforma frutose-6-fosfato em frutose-2,6-bifosfato estimula a PKF1 fígado degrada a glicose e armazena (glicogênese)
*↓ [glicose] no sangue glucagon ativa a FBPase-2 frutose-2,6-bifosfato é convertida em frutose-6-fosfato síntese de glicose (gliconeogênese) ou liberação da glicose armazenada (glicogenólise)
· ↑ ATP e citrato inibição
· Músculos:
· ↑ ATP e ↑ citrato inibição da PFK1 não tem a transformação da frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato
· ↑ AMP e ↑ de ADP estimula a PKF1 transformação da frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato
RESUMINDO PKF1
FOSFOFRUTOQUINASE-1: FÍGADO
Regulação alostérica: excesso ATP e citrato inibem a enzima; excesso de ADP e AMP E FRUTOSE 2,6 BIFOSFATO ativam a enzima .
A [FRUTOSE 2,6 BIFOSFATO] ↑ quando a presença de insulina no sangue  ativa a enzima PFK-2
FOSFOFRUTOQUINASE-1: músculo e demais tecidos
· Regulação alostérica: excesso ATP e citrato inibem a enzima; excesso de ADP e AMP ativam a enzima.
-Piruvato quinase:
· 3 isoenzimas: L (fígado), M (musculo), R (células vermelhas)
· Regulação alostérica
· Fígado: 
-Além da regulação alostérica, possui também uma regulação covalente adição de um fosfato inativa (↓ [glicose] no sangue não degrada a glicose)
· Músculos e demais tecidos: 
-Regulação alostérica: ↑ ATP, acetil coa, ácidos graxos inibição da enzima
-Excesso de frutose-1,6-bifosfato ativa a enzima
RESUMINDO PK:
PIRUVATO QUINASE: FÍGADO
Regulação alostérica: excesso ATP , acetil coa, ácidos graxos ,inibem a enzima; excesso de frutose 1,6bifosfato ativa a enzima.
Regulação covalente mediada por hormônio: a presença de glucagon no sangue promove a fosforilação (pela enzima PKA) da piruvato quinase hepática inativando-a.
PIRUVATO QUINASE: músculo e demais tecidos
· Regulação alostérica: excesso ATP , acetil coa, ácidos graxos ,inibem a enzima; excesso de frutose 1,6bifosfato ativa a enzima.