Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
3 Bioquímica Metabólica | Bárbara C. Rovaris | Prof. Luiz Claudio Miletti A Via Glicolítica ou Glicólise acontece sempre nos organismos dos animais, tanto no período absortivo como no período pós-absortivo. A glicólise é a quebra ou degradação da molécula de glicose para a formação de moléculas de piruvato. Essa via metabólica acontece no citosol das células, e é dividida em duas partes principais: Primeiramente, a glicose é fosforilada pela ação da enzima irreversível hexoquinase ou da enzima irreversível glicoquinase. A enzima que fará essa reação varia dependendo do local onde a glicólise estiver ocorrendo, dessa forma, se estiver ocorrendo no fígado quem fará a reação será a glicoquinase, se estiver ocorrendo em qualquer outro tecido do organismo será a hexoquinase. Além disso, nessa reação há o gasto de uma molécula de ATP que doa um dos seus fosfatos para a molécula de glicose, saindo na forma de ADP da reação. Dessa forma, a glicose vira glicose 6 fosfato. Depois disso, a glicose 6 fosfato é transformada, pela ação da enzima fosfoglicoisomerase, à frutose 6 fosfato. Então, a frutose 6 fosfato passa por uma outra reação, catalisada pela enzima irreversível fosfofrutoquinase, e é transformada em frutose 1,6 bisfosfato. Além disso, nessa reação há a entrada de uma molécula de ATP, que ao doar um dos seus fosfatos, sai na forma de ADP da reação. Sendo assim, a frutose 1,6 bisfosfato é quebrada, pela enzima aldolase, em duas novas moléculas: gliceraldeído 3 fosfato e diidroxicetona fosfato. Com a formação dessas moléculas, termina a primeira etapa da glicólise. Dessa forma, observa-se que o saldo de energia, ou seja, a quantidade de moléculas de ATP gastas nessa primeira parte foi de 2. Assim, a célula fica com um saldo negativo de energia (-2 ATP) ao realizar a primeira etapa da glicólise. Então, para dar continuidade para a glicólise, a molécula de diidroxicetona fosfato precisa ser transformada em gliceraldeído 3 fosfato. Isso é feito pela ação da uma enzima chamada de triose fosfato isomerase. Sendo assim, a partir desse momento a glicólise se torna uma via metabólica dupla, porque existem dois gliceraldeídos 3 fosfatos para darem continuação a glicólise: um proveniente da quebra da frutose 1,6 bisfosfato e outro oriundo da molécula de diidroxicetona fosfato. Dessa forma, tudo o que for consumido e formado a partir de agora será duplo. Depois disso, o gliceraldeído 3 fosfato é transformado em 1,3 bisfosfoglicerato, pela enzima gliceraldeído 3 fosfato desidrogenase. Nessa reação, há a participação de um NAD+, que ao pegar hidrogênio do gliceraldeído 3 fosfato, passa a ficar na sua forma reduzida de NADH+H+. Além disso, há a entrada de um Pi, que se liga ao carbono 1 da molécula. Então, o 1,3 bisfosfoglicerato é transformado à 3 fosfoglicerato pela ação da enzima fosfoglicerato quinase. Além disso, há a entrada de uma molécula Via Glicolítica 4 Bioquímica Metabólica | Bárbara C. Rovaris | Prof. Luiz Claudio Miletti de ADP na reação, que ao pegar um dos fosfatos do 1,3 bisfosfoglicerato, sai na forma de ATP. Depois disso, o 3 fosfoglicerato é transformada em 2 fosfoglicerato, pela ação da enzima fosfoglicerato mutase. Nessa reação, o grupamento fosfato muda de posição: ele sai do carbono 3 e vai para o carbono 2 do fosfoglicerato. Então, o 2 fosfoglicerato é transformado, pela ação da enzima enolase, em fosfoenolpiruvato. Além disso, nessa reação ocorre a saída de uma molécula de H20. O fosfoenolpiruvato, por sua vez, é transformado em piruvato pela ação da enzima irreversível piruvato quinase. E essa é a última reação que acontece na glicólise, depois de formar o piruvato, ele é convertido à Acetil-CoA pela ação de um outro complexo enzimático. O Acetil-CoA é produzido a partir das moléculas de piruvato provenientes da glicólise. O piruvato é transformado à Acetil-CoA pela ação de um complexo enzimático, chamado piruvato desidrogenase. 2 ATPs, 2 H2O, 2 𝑁𝐴𝐷𝐻 + 𝐻 e 2 piruvatos. 5 Bioquímica Metabólica | Bárbara C. Rovaris | Prof. Luiz Claudio Miletti Esse complexo enzimático é formado por: três enzimas e por cinco coenzimas, sendo elas a TPP, o FAD, o NAD, a Coenzima A (CoA) e o Ácido Lipoico. A produção de Acetil-CoA acontece nos animais que fazem respiração aeróbia, dessa forma eles transformam o piruvato em Acetil-CoA para que ele, posteriormente, seja utilizado no Ciclo de Krebs. A transformação acontece da seguinte maneira: primeiramente há um grupo formado por três enzimas e cada uma dessas enzimas está ligada a um tipo de coenzima. A enzima 1 liga-se a coenzima TPP, a enzima 2 liga-se a coenzima ácido lipoico (que possui dois íons de enxofre ligados entre si), e a enzima 3 liga-se a coenzima FAD. Então, o piruvato encontra esse complexo de enzimas. A molécula de piruvato é formado por 3 carbonos, para que essa molécula possa ligar à coenzima TPP, uma molécula de CO2 é liberada do piruvato, restando apenas o grupamento Acetil (formado por 2 carbonos). Esse grupamento Acetil é quem liga-se a coenzima TPP da enzima 1 do complexo. Depois disso, esse grupamento Acetil liga-se a coenzima ácido lipoico da enzima 2 através de uma ligação com um dos enxofres presentes na coenzima, e dessa forma, ocorre uma quebra da ligação entre os íons de enxofre. Em seguida, a Coenzima A entra em contato com o complexo enzimático, e cria uma ligação com o grupamento Acetil, dessa maneira forma-se o Acetil-CoA, que é liberado do complexo para o citosol da célula. Porém, ao liberar o grupamento Acetil do complexo, a coenzima ácido lipoico permanece sem a ligação entre os seus átomos de enxofre, já que com a ruptura da ligação entre o enxofre e o grupamento acetil, um hidrogênio liga- se a cada um dos enxofres livres da coenzima, ou seja, ela fica reduzida. Por esse motivo, a coenzima FAD+ pega os dois átomos de hidrogênio do ácido lipoico, e torna-se FADH2. Dessa maneira, os íons de enxofre ficam livres novamente e ligam-se um ao outro, reestabelecendo a ligação entre eles e deixando o ácido lipoico oxidado. Porém, o FADH2 não pode ficar com os átomos de hidrogênio, pois dessa forma ele se encontra reduzido. Então, para oxidadá- lo novamente, a coenzima NAD pega os dois átomos de hidrogênio do FADH2, e os retira do complexo, formando NADH+H+. Dessa forma, o FAD+ volta a sua forma ativa, e o complexo com as três enzimas retorna a sua conformação original e, consequentemente, ativa, podendo reagir novamente com outras moléculas de piruvato para transformá-los em Acetil-CoA. A glicólise anaeróbica ou fermentação acontece nos organismos anaeróbios, para que as moléculas de NAD sejam respostas no organismo a fim de manter as vias metabólicas funcionando. Sendo assim, o piruvato produzido na glicólise é convertido à lactato ou a etanol. Além disso, o lactato é produzido a partir do piruvato nos músculos, quando os animais estão se movimentando ou fazendo exercícios. Dessa forma o piruvato passa por uma reação, catalisada pela enzima lactato desidrogenase, e é transformado em lactato. Além disso, na reação entram duas moléculas de NADH+H, que depois de reduzirem o piruvato saem na forma de NAD. E no caso da formação do etanol, o piruvato, primeiramente, é convertido à acetaldeído, pela enzima piruvato descaboxilase. Depois disso, o acetaldeído é transformado em etanol, pela enzima álcool desidrogenase. Nessa reação, há a entrada de um NADH+H, que ao reduzir o acetaldeído, sai na forma de NAD. Além disso, para a formação do etanol, há a entrada de uma molécula de CO2. 6 Bioquímica Metabólica | 2020.1
Compartilhar