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IMPORTÂNCIA DA GLICOSE Observação: A quebra glicolítica da glicose é a única fonte de energia metabólica para os eritrócitos, medula renal, cérebro e esperma. FASES DA GLICÓLISE A glicólise compreende 10 etapas que se dividem em duas fases: Preparatória – fase de investimento de energia, com gasto de 2 ATPs. Consiste na fosforilação da glicose e estende-se até a formação de duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato. Pagamento – fase de produção de energia. Trata-se da conversão de gliceraldeído-3-fosfato em piruvato com formação acoplada de ATP e NADH. Observação: A presença do íon Mg+2 é essencial para as reações (substrato = complexo MgATP) REAÇÕES ➔ 1ª reação: fosforilação da glicose em glicose-6-fosfato (transferência de um grupo fosfato do ATP, o que aumenta a reatividade da molécula e contribui para seu aprisionamento na célula devido à permeabilidade da membrana). É catalisada pela hexocinase (ou pela glicocinase nos hepatócitos). Ocorre com gasto energético de 1 ATP e é irreversível ➔ 2ª reação: reorganização da estrutura da glicose-6-fosfato (aldose), que é convertida em seu isômero frutose-6-fosfato (cetose). É catalisada pela fosfohexose isomerase. ➔ 3ª reação: fosforilação da frutose-6-fosfato em frutose 1,6- bifosfato. É catalisada pela fosfofrutocinase-1 (PFK-1). Ocorre com gasto energético de 1 ATP e é irreversível. ➔ 4ª reação: clivagem da frutose 1,6-bifosfato em duas trioses: dihidroxicetona fosfato e gliceraldeído-3-fosfato, isômeros facilmente interconversíveis entre si. É catalisada pela aldolase. - ➔ 5ª reação: conversão da dihidroxicetona fosfato (DHAP) em gliceraldeído-3-fosfato (GAP). É catalisada pela triose-fosfato- isomerase e é essencial para a continuidade da glicólise, já que o GAP é o único que pode ser diretamente oxidado nas reações subsequentes. ➔ 6ª reação: fosforilação de cada molécula de gliceraldeído 3-fosfato em 1,3-bifosfoglicerato por um fosfato inorgânico. Para isso ocorrem simultaneamente duas reações parciais: a oxidação (desidrogenação) do gliceraldeído e a redução de um NAD+ para NADH e H+. É catalisada pela gliceraldeído-3- fosfato desidrogenase. Saldo: 2 NADH (1 por GAP) Glicólise Via metabólica de oxidação da glicose. É catabólica e envolve uma sequência enzimática de 10 reações que termina com a quebra da glicose em duas moléculas de piruvato (C3H4O3). Durante o processo, parte da energia livre da glicose é conservada na forma de ATP e NADH. Aldohexose (monossacarídeo) que desempenha papel central no metabolismo energético e de carboidratos, sendo o principal substrato oxidável dos seres vivos. Rendimento líquido da glicólise: 2 ATP e 2 NADH *Para cada molécula de glicose, são consumidos 2 ATP na fase preparatória e produzidos 4 ATP na fase de pagamento. Bruna Larissa → MED 52 ➔ 7ª reação: conversão do 1,3-bifosfoglicerato em 3- fosfoglicerato pela transferência de um grupo fosfato para uma molécula de ADP. É catalisada pela fosfogliceratocinase e produz 1 ATP. Saldo: 2 ATP ➔ 8ª reação: isomerização do 3-fosfoglicerato em 2- fosfoglicerato (mudança de posição do grupo fosfato). É catalisada pela fosfogliceratomutase. ➔ 9ª reação: conversão do 2-fosfoglicerato em fosfoenolpiruvato (PEP) pela perda de uma molécula de água. *O PEP é altamente energético, sendo uma molécula instável. Desidratação catalisada pela enolase. ➔ 10ª reação: conversão do fosfoenolpiruvato em piruvato pela transferência de um grupo fosfato para uma molécula de ADP. É irreversível, produz 1 ATP e é catalisada pela piruvatocinase. Saldo: 2 ATP *Equação geral da glicólise DESTINOS DO PIRUVATO O piruvato formado na glicólise é metabolizado posteriormente por três rotas catabólicas: A. Respiração – oxidação completa do piruvato na presença de oxigênio após sua descarboxilação oxidativa (catalisada pela piruvato desidrogenase), formando acetil-CoA para a entrada no Ciclo de Krebs. B. Fermentação láctica – redução do piruvato à lactato em condições de hipóxia ou anaerobiose. Ocorre em células desprovidas de mitocôndria (hemácias mesmo na presença de O2), na retina e em situações que demandam uma grande quantidade de energia em pouco tempo (músculos em contração vigorosa). C. Fermentação alcóolica – conversão do piruvato em etanol e CO2. Ocorre em leveduras, bactérias e protistas. REGULAÇÃO DA GLICÓLISE A via glicolítica tem como funções a geração de ATP e o fornecimento de substratos para a biossíntese de moléculas. A velocidade de conversão da glicose em piruvato é rigidamente regulada para atender a essas demandas na proporção necessária. Observação: O controle de uma via metabólica ocorre a partir do controle de suas etapas irreversíveis (reações 1, 3 e 10 da glicólise). Pontos potenciais de controle: 1. Enzimas regulatórias (inibição alostérica) ▪ Hexocinase – Inibida pelo acúmulo de seu produto, a glicose-6-fosfato. *A glicoquinase (isoenzima no fígado) não é inibida pelo G6P e tem baixa afinidade pela glicose ▪ Fosfofrutocinase-1 (PKF-1) – É o principal ponto de controle. É inibida pelo excesso de ATP [relação ATP/ADP alta]. Também pode ser inibida por elevadas concentrações de citrato [é o primeiro intermediário do CK e indica que as necessidades energéticas estão sendo satisfeitas] e por diminuição no pH [acúmulo de H+; fermentação láctica]. *O AMP, ADP, a frutose 2,6-bifosfato e a frutose-6-fosfato atuam como moduladores positivos ▪ Piruvatocinase – Inibida pelo acúmulo de ATP, que diminui sua afinidade pelo fosfoenolpiruvato; pela alanina (precursora de piruvato), por acetil-CoA e por ácidos graxos de cadeia longa (importantes combustíveis para o Ciclo de Krebs) 2. Regulação hormonal ▪ Glicemia alta (estado alimentado) - ↑insulina = ↑atividade das enzimas regulatórias; estímulo à conversão de glicose em piruvato ▪ Glicemia baixa (jejum) - ↑glucagon = ↓atividade das enzimas regulatórias ▪ Adrenalina (músculos) – aumenta a atividade das enzimas regulatórias ///, [[
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