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Bioquímica – Glicólise @bomdialaura Glicólise Introdução o A glicose, quando entra na célula pode: · Oxidação → piruvato ➢ Oxidada em 10 etapas devido à alta diferença de energia.; ➢ Fase preparatória: Gasta 2 ATP; ➢ Fase de pagamento: Produz 4 ATP e 2 NADH; ➢ Saldo líquido: 2 ATP; · Armazenada na forma de glicogênio (quando em excesso); · Oxidação na via das pentoses → poder redutor de NADPH; o É importante que a célula tenha no citoplasma uma boa quantidade de NAD+ o Uma importante forma de armazenamento de energia é o ATP. Etapas da Glicólise Fase Preparatória 1- Ocorre a fosforilação da molécula de glicose, em que ela recebe fosfato proveniente da molécula de ATP, formando glicose 6-fosfato: · ∆Gº’= -16,7 kJ/mol · Importância: ➢ Difusão facilitada para entrar dentro da célula → diminui a concentração de glicose dentro da célula, possibilitando a entrada de mais; ➢ Dá energia para a molécula; ➢ Permite interações iônicas além das pontes de hidrogênio → aumenta as possibilidades de interação; · Reação irreversível; · Acopla quebra do ATP em ADP; 2- A molécula glicose 6-fosfato sofre um rearranjo e forma frutose 6-fosfato; · ∆Gº’= 1,7 kJ/mol; · Isomerização; · Reação ocorre no sentindo regular quando há grande concentração de glicose. Se não houver (ex: jejum), irá ocorrer no sentido reverso; · Catalisada pela fosfoexose isomerase. 3- Outra molécula de ATP fornece fosfato à molécula de frutose 6-fosfato, dando origem à frutose 1, 6 - difosfato; Na quebra do ATP foi liberado - 30,5 KJ de energia, e após a fosforilação da glicose, ainda sobrou -16,7KJ de energia. Logo, na fosforilação foi utilizado - 13,8 KJ de energia. Não se pode mexer nas concentrações de ATP nem de ADP. Sentido DIRETO Bioquímica – Glicólise @bomdialaura · ∆Gº’= -14,2 kJ/mol · Acopla a quebra do ATP em ADP; · Irreversível dentro da célula. 4- A molécula de frutose 1, 6- difosfato sofre um rearranjo, com a abertura de seu anel benzeno, originando duas moléculas com três carbonos cada uma: gliceraldeído 3-fosfato e di-hidroaxetona fosfato; · ∆Gº’= 23,8 kJ/mol · Ocorre espontaneamente na célula por causa da alta concentração de reagente ou pelo rápido consumo do produto; · Em caso de jejum, a reação ocorre no sentido contrário. 5- A molécula de di-hidroaxetona sofre um rearranjo dando origem a outra molécula de gliceraldeído 3- fosfato. · ∆Gº’= 7,5 kJ/mol 6- Duas moléculas de NAD+ (dinucleotídio nicotinamida e adenina) são reduzidas em duas moléculas de NADH com os elétrons provenientes da oxidação de gliceraldeído 3-fosfato em 1,3 -difosfoglicerato; · ∆Gº’= 6,3 kJ/mol · Utiliza um fosfato inorgânico; · Gera uma molécula muito rica em energia. Pode-se observar que ao final dessa primeira fase, houve apenas gasto de energia, com a conversão de duas moléculas de ATP em ADP. . Fase de pagamento: 7- Cada molécula de 1,3 – difosfoglicerato cede um fosfato a uma molécula de ADP originando, assim, duas moléculas de ATP e duas molécula de 3 – fosfoglicerato; · ∆Gº’= -18,5 kJ/mol · Libera muita energia; · Permite ressonância; · Utiliza ADP; · Gera ATP; 8- Ocorre um rearranjo das moléculas de 3 – fosfoglicerato, formando 2 – fosfoglicerato; · ∆Gº’= 4,4 kJ/mol · Necessita de alta concentração de reagente para que ocorra no sentido normal. Mesmo tendo um Delta G padrão positivo, pode-se mexer nas concentrações dos reagentes, e por isso, a reação consegue ser espontânea na célula e acontecer no sentido direto. Reações com deltaG positivo formam moléculas muito energéticas. ETAPA 1 e ETAPA 3 Esse rearranjo contribui para que a molécula fique mais instável e facilite a retirada desse fosfato na última etapa para a síntese de atp. Bioquímica – Glicólise @bomdialaura 9- As moléculas de 2 – fosfoglicerato perdem uma molécula de H2O, originando o fosfoenolpiruvato; · ∆Gº’= 7,5 kJ/mol · Maior concentração de reagente permite o sentido normal espontaneamente, exceto em caso de jejum. 10- As moléculas de fosfoenolpiruvato fornecem um fosfato a uma molécula de ADP, originando duas moléculas de ATP e duas de piruvato. · ∆Gº’= -31,4 kJ/mol · A quebra libera muita energia; · Consome ADP; · Gera 1 ATP; · A energia que sobra sai na forma de calor. O saldo energético da segunda fase da glicólise são duas moléculas de NADH e quatro moléculas de ATP. Assim, o saldo final da glicólise, será de duas moléculas de piruvato, duas moléculas de NADH e duas moléculas de ATP, produzidas a partir de uma molécula de glicose. Saldo final para cada glicólise: 2 NADH e 2 ATP o Quando aumenta a quantidade de NADH, diminui a concentração de NAD+; o Necessário uma condição de regenerar NAD+ para continuar os processos de glicólise → fermentação (condição anaeróbica). Fermentação o Fermentação lática · ∆Gº’= - 25,1 kJ/mol · NADH reduz o piruvato formando o lactato; · Uma célula é capaz de sobreviver apenas com fermentação; o Fermentação alcoólica · Leveduras são capazes de fazer; · Transforma piruvato em acetaldeído e ele em etanol; · Acetaldeído consome NADH e produz NAD+; · O etanol é liberado da célula porque é tóxico → usa álcool desidrogenase para transformar acetaldeído no fígado para desintoxicar o aldeído. Outros Carboidratos o Lactose · É transformada em glicose e galactose SENTIDO DIRETO Teria energia suficiente para produzir mais uma molécula de ATP. a energia sobrante é dissipada na forma de calor para garantir que a reação sempre ocorra no seu sentido direto. Se fosse feita mais uma molécula de ATP, o Delta G padrão restante seria próximo de zero. com isso, as reações dependeriam apenas nas concentrações e poderia acontecer o tempo todo nos dois sentidos. Saldo positivo. Bioquímica – Glicólise @bomdialaura · Galactose é fosforilada em galactose-1- fosfato; · Galactose-1-fosfato é transformada em UDP-galactose · Galactose-UDP é transformada pela enzima epimerase em glicose-UDP. o Sacarose · Sacarose é transformada em glicose e frutose; · Hexoquinase transforma frutose em frutose-6-fosfato · Frutoquinase transforma frutose em frutose-1-fosfato · Frutose-1-fosfato transformada em dihidroxiacetona e gliceraldeído; · Gliceraldeído tem que ser fosforilado por uma quinase formando gliceraldeído-3- fosfato;
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