Glicolise , fermentação e glicose nas células

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BCM II – Medicina UNINOVE 
@natynamed 
 
Glicólise 
• Glicólise – uma das fases da respiração celular 
 
✓ 10 reações químicas ocorrem durante o processo, que tem como objetivo a produção de ATP, ocorre consumo de 2 
ATPs e é produzido 4 ATPs. SALDO : 2 ATPsa 
✓ 2NAD+ são convertidos em 2 NADH 
▪ DIFERENÇAS NAD e FAD 
• São transportadores (carreadores) de H e elétrons 
• Glicolise produz 2 ATP de saldo , Ciclo de Krebs 2ATPs e Cadeia respiratória 28 ATPs – graças ao preparo do caminho 
pela glicólise e ciclo de Krebs – transferindo H e elétrons pelo NAD + que se converte em NADH 
• NADH levam H e elétrons pra cadeia, onde ela usara a energia desses elétrons pra produzir ATP 
• NAD e FAD vem de vitaminas do complexo B 
 
1ª REAÇÃO – conversão da glicose em glicose 6-fosfato AÇÃO DA ENZIMA HEXOCINASE (HK) 
 
• Ligação de um Fosfato ao carbono 6 da glicose. 
• O fosfato vem do ATP . 
• Uma enzima chamada de CINASE transfere fosfato de uma molécula para outra. 
• A adição de Fosfato na glicose serve para manter a molécula de glicose dentro da célula. 
• A glicose é polar, mas ainda é possível passar pelos transportadores, com a adição de fosfato não há nenhuma chance 
dela sair da célula 
 
 
 
 
 
 
 
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2ª REAÇÃO – Transformação da glicose 6-fosfato em seu isômero frutose 6-fosfato. AÇÃO DA ENZIMA FOSFOGLICOSE 
ISOMERASE 
 
• É uma preparação pra 3ª e 4ª reação 
• A 4ª reação vai quebrar essa molécula ao meio ( 1 de 6C em 2 de 3C) 
• Quando isso ocorrer é preciso ter 2 fosfatos na molécula 
• Na glicose 6-fosfato n é possível adicionar esse fosfato, por isso a ideia é transformar a glicose em frutose, para facilitar 
a entrada do fosfato no carbono 1 e facilitar a quebra em 2 moleculas com 3C. 
3ª REAÇÃO – Frutose 6- fosfato é transformada em Frutose 1,6 – bifosfato, é adicionado um novo fosfato. AÇÃO DA 
ENZIMA FOSFOFRUTOCINASE (PFK -1 ) 
 
• O fosfato vem do ATP 
• A enzima fosfofrutocinase é a principal enzima a controlar a velocidade da glicólise (MARCA PASSO DA GLICOLISE ) – 
A célula produz ATP para usar de imediato, se falta ATP tem q acelerar o processo, se sobra tem que reduzir a 
velocidade 
 
4ª REAÇÃO- Frutose é partida ao meio gerando 2 moleculas de 3C carbonos ( Di-hidroxiacetonafosfato e 
gliceraldeído 3-fosfato) 
 
• Apenas continua na glicólise é o gliceraldeído 
• As próximas reações dependeram dele 
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5ª REAÇÃO – Di-hidroxicetona é convertida em gliceraldeído 
 
• Apenas configura-se de forma diferente os H 
REAÇÕES DE 1 A 5 
 
✓ A partir de agora todas as reações acontecerão EM DOBRO, a partir de cada gliceraldeído gerado 
6ª REAÇÃO- Gliceraldeido é convertido em 1,3 – bifosfoglicerato. AÇÃO DA ENZIMA GLECERALDEIDO 3- FOSFATO 
DESIDROGENASE 
 
• Gliceraldeído tinha um fosfato no carbono 3 
• Um fosfato entra no carbono 1 
• Esse fosfato vem de um FOSFATO LIVRE – não vem de um ATP 
• Por não vir de um ATP, não é possível ligar o fosfato inorgânico na molécula isoladamente, por isso ocorre um 
ACOPLAMENTO, ele é acoplado à reação de OXIDAÇÃO DO GLICERALDEIDO – perde H 
• NAD+ recebe o H 
• A oxidação é que torna possível a entrada do fosfato. 
 
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ANÁLISE DA 6ª REAÇAO 
 
• Gliceraldeido + H2O = oxidação= OH vai para o lugar do H e o H para o NADH o H *roxo* fica livre 
• Essa reação de oxidação fornece energia que é utilizada para acoplar o fosforo inorgânico no lugar do OH, formando o 
1,3 bifosfoglicerato 
7ª REAÇÃO – 1,3 bifosfoglicerato é transformado em 3-fosfoglicerato *RETIRA O FOSFATO* 
 
• 1ª vez que é PRODUZIDO ATP 
• O fosfato retirado é passado para ADP que se converte para ATP 
 
 
 
REAÇÃO 6 E 7 
 
OBS> A PARTIR DO GLICERALDEÍDO TUDO 
QUE ESTÁ OCORRENDO É EM DOBRO 
 
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8ª REAÇÃO – Aumentar a instabilidade da ligação do fosfato. AÇÃO DA ENZIMA: FOSFOGLICERATO MUTASE 
 
• Primeiro tira o fosfato do carbono 3 e passa pro 2 ( para aumentar instabilidade) 
9ª REAÇÃO – Retira uma molécula de água. – AÇÃO DA ENZIMA ENOLASE 
 
• 2- fosfoglicerato vira fosfoenolpiruvato – ligação do fosfato muito instável, permite a retirada dele na reação 10 
10ª REAÇÃO: Retirada do fosfato da molécula para ser transferido à um ADP para formar ATP 
 
Resumo 
 
 
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Fermentação 
▪ Após a glicólise e a formação dos 2 Piruvatos, esses piruvatos podem ter destinos diferentes de acordo com as 
condições do meio. 
▪ Se AERÓBIAS os piruvatos viram Acetil-CoA e vão para o ciclo do ácido cítrico. 
▪ Se ANAERÓBIAS há 2 opções – 2 Piruvatos viram 2 Lactatos = FERMENTAÇÃO NO MÚSCULO EM CONTRAÇÃO 
VIGOROSA, NOS ERITRÓCITOS E ALGUMAS OUTRAS CÉLULAS 
▪ Ou 2 Piruvatos viram 2 Etanol + 2CO2 = FERMENTAÇÃO NA LEVEDURA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Falta O2 na célula, cadeia respiratória para, NADH 
e FADH2 não voltam para NAD+ e FAD sem a 
cadeia, faltam NAD+ e FAD, com isso Ciclo de 
Krebs também para. 
• A Glicolise também deveria parar, mas ai entra a 
fermentação para impedir isso. 
• A Fermentação tem o objetivo de restaurar o 
estoque de NAD+ quando está faltando O2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Quando está fazendo atividade física intensa, pode 
faltar O2 no músculo, com isso inicia-se a 
fermentação lática. Ao invés do piruvato entrar na 
mitocôndria e iniciar as reações do Ciclo de Krebs, 
ele permanece no citosol e é convertido em 
LACTATO. 
• Para isso é preciso uma fonte de H e elétrons. 
• Quem fornece esses H e elétrons para formar os 
Lactatos são os 2NADH, que então viram 2NAD+ e 
voltam para o ciclo da glicólise onde serão 
reutilizados, evitando que a glicólise seja 
interrompida. [ PIRUVATO REALIZA A OXIDAÇÃO 
DO NADH]
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Exemplo de Fermentação lática 
Miócitos (células musculares) 
• Exercício intenso – alta contração – muito NADH 
• Oxigênio insuficiente para oxidar todo o NADH 
• Regeneração do NADH pela fermentação 
 
Eritrócitos 
• Célula sem mitocôndria 
• Objetivo de não consumir o O2 que precisa ser 
transportado aos tecidos 
• Não realiza fosforilação oxidativa 
• Realiza fermentação para produção de ATP 
 
Destino da glicose nas células 
• Sempre vira glicose-6-fosfato 
• Nem sempre ocorre a via glicolítica 
Neurônios 
✓ GLUT 3- Alta afinidade pela glicose | Baixo KM | 
Necessário pouco substrato – entra glicose sempre 
✓ Ocorre glicólise aeróbia – Ciclo do ác. cítrico e via 
das pentoses 
 
 
 
 
 
Eritrócitos 
✓ GLUT 1- Alta afinidade – Baixo KM – Necessário 
pouco substrato – entra glicose sempre 
✓ Ocorre glicólise anaeróbia (fermentação lática) 
✓ Ocorre via das pentoses 
 
 
 
 
 
 
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Células B- Pancreáticas 
✓ GLUT 2- Baixa afinidade pela glicose | Alto KM | 
Necessita de muito substrato – entra glicose só em 
hiperglicemia – sua captação só inicia quando há 
muita glicose 
✓ Glicose aeróbia 
✓ Glicose entra – Ocorre glicólise aeróbia – Libera 
ATP – Fecha os canais de K+ - Célula é 
despolarizada – Abrem os canais de Ca+ - Cálcio 
entra- Reticulo Endoplasmático libera mais cálcio – 
Indução de secreção de insulina 
Insulina e GLUT 4 
✓ GLUT 4 é um transportador presente em 
músculos e adipócitos 
✓ Insulina se liga ao receptor da célula e faz com 
que os transportadores GLUT 4 se exponham 
na membrana, ocorrendo a entrada da glicose 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Adipócitos 
✓ GLUT 4 – Dependente de insulina 
✓ Glicose aeróbia 
✓ Via das pentoses 
✓ Glicogênio 
 
 
 
 
 
 
 
 
Miócitos 
✓ GLUT 4 – Dependente de insulina 
✓ Glicose aeróbia 
✓ Via das pentoses 
✓ Glicogênio 
 
 
 
 
 
 
 
Hepatócitos 
✓ GLUT 2 – Baixa afinidade | Alto KM | Necessita 
muita glicose para ser captada 
✓ Veja das pentoses fosfato : síntese de ácidos 
graxos e colesterol, ribose fosfato✓ Glicogênio em períodos de jejum 
✓ Glicólise aeróbia: síntese de ác. graxos 
✓ Gordura: produção de lipoproteínas VLDL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
▪ Quando há muita glicose nos tecidos 
extra-hepáticos, a glicose-6-fosfato inibe a 
quebra de mais glicose 
▪ A glicose é então liberada na corrente 
sanguínea 
▪ No fígado a glicocinase, em grandes 
concentrações de glicose, realiza a quebra 
e armazena o excesso de glicose em 
forma de gordura 
 
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Enzimas marca-passo 
• Enzimas que regulam as 3 reações irreversíveis da 
glicólise 
• 1ª reação: hexocinase (extra-hepática) ou 
glicocinase (fígado e pâncreas) 
• 3ª reação: fosfofrutocinase-1 
• Última reação: Piruvato cinase 
 
1ª REAÇÃO DA GLICÓLISE 
 
 
 
 
 
• A diferença entre hexocinase e glicocinase está na 
cinética enzimática: 
- Hexocinase: Km = 0,1 mM 
▪ Presente em tecidos extra hepáticos, como os 
músculos 
▪ Apresenta maior afinidade pela glicose | Baixo KM 
| Pouco substrato é suficiente para que ela exerça 
sua capacidade máxima. Atua até em situações de 
pouca glicose disponível 
- Glicocinase: Km = 10 mM 
▪ Presente em tecido hepático e pancreático 
▪ Apresente menor afinidade pela glicose | Alto KM| 
Precisa de muito substrato para absorver a 
glicose, o motivo é que o fígado produz glicose e 
libera, logo seria contraditório se ele facilitasse a 
entrada da glicose, já que ele quer libera-la. 
▪ No pâncreas somente ocorre a entrada da glicose 
quando esta encontra-se em muita quantidade. 
Promovendo a produção de ATP e consequente 
liberação de insulina. 
 
3ª REAÇÃO DA GLICÓLISE 
 
▪ Principal enzima reguladora da via 
glicolítica – Ela que decide se a glicólise 
será ativada ou inibida 
▪ INIBE: alta concentração de ATP 
▪ ATIVA: baixa concentração de ATP 
ÚLTIMA REAÇÃO DA GLICÓLISE 
 
 
 
 
 
 
 
 
▪ Fígado: inibição da piruvato quinase pelo 
GLUCAGON – em situações de 
HIPOGLICEMIA – para parar a via glicolítica da 
glicólise, já que a situação requer produção e 
não quebra de glicose.