GLICÓLISE

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Júlia Matos – 75A 
GLICÓLISE 
Principal via de processamento de carboidratos no corpo. A glicólise é o início do processo da 
oxidação da glicose e de outros açúcares, uma vez que todos eles serão transformados em 
glicose, a fim de produzir energia. Além disso, é uma via metabólica que independe do O2 para 
ser realizada, mas fornece substrato para a respiração, a qual depende do O2. 
Após a glicólise, ocorre a produção de 2 piruvatos, 2 NADH e o saldo energético é de 2 ATP 
 
A glicólise é importante para os organismos aeróbicos e para os anaeróbios. A presença de O2 é 
de extrema importância para o metabolismo energético dos seres vivos atuais, para a diversidade 
e para o metabolismo humano. 
Existem células no nosso organismo que não apresentam metabolismo aeróbico, uma vez que não 
possuem mitocôndrias. Esse é o caso dos eritrócitos. Nesses casos, as células dependem da glicólise 
para sobreviver. 
A glicose é uma molécula essencial em todas as células. 
É importante ressaltar que a glicólise depende dos receptores GLUTs, uma vez que a glicose precisa 
entrar nas células para sofrer a degradação, 
Objetivos da glicólise: 
Produzir energia: 2 ATPs 
Produzir poder redutor, ou seja, moléculas capazes de doar elétrons, usadas na fosforilação 
oxidativa: 2 NADHs 
Produzir biomoléculas usadas em outras vias metabólicas 
Divida em 
Fase de investimento de energia: gasto de 2 ATPs 
Fase de produção de energia: produção de 4 ATPs 
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Por que investir energia? 
Para produzir uma molécula capaz de doar um fosfato para o ADP. Essas moléculas são 
mais energéticas. 
A hidrólise do ATP é muito exergônica, então podemos usá-la como reação acoplada de reações 
endergônicas, tornando-as possíveis. 
Por que tantas etapas? São 10 reações na glicólise, 8 reações no ciclo de Krebs, etc 
A oxidação completa de 1 mol de glicose libera 2879kJ de energia livre, caso essa energia 
fosse liberada de uma vez na célula, ocorreria danos nas organelas e estruturas celulares. 
Os intermediários das etapas da glicólise serão utilizados em outras vias metabólicas, uma vez que 
o metabolismo é totalmente integrado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PRESTAR ATENÇÃO NAS SETAS E NO NOME DAS ENZIMAS 
FASE 1: INVESTIMENTO DE ENERGIA 
Passo 1: MARCAR A GLICOSE A SER OXIDADA (adicionar um fosfato a glicose) 
Ocorre o gasto de um ATP. 
Enzimas: hexocinase ou glicocinase (atua somente no fígado) 
Quando uma glicose é transformada em glicose 6-fosfato, não existe transportadores na célula 
que transportem G-6P, então ela terá que ficar no meio intracelular. Além disso, a G-6P é um 
substrato principalmente da glicólise. 
 
Passo 2: ISOMEIRIZAÇÃO DA GLICOSE 
Enzima: fosfoglicose isomerase 
Transformar a G-6P (aldose) em frutose 6-fosfato (cetose). Isso ocorre, pois em reações futuras, essa 
F-6P será quebrada em duas, se isso ocorresse com a G-6P, produziria um carboidrato toxico. 
 
Passo 3: FOSFORILAÇÃO DA F-6P 
Ocorre gasto de um ATP. 
Adição de um fosfato em seu carbono 1, produzindo a frutose 1,6-bisfosfato (F-1,6BP). 
Enzima: fosfofrutocinase. 
Reação irreversível, pois a reação indireta possui um delta G muito positivo. Por esse motivo, essa 
etapa 3 é um ponto de regulação muito importante para a glicólise, pois depois que passou dele, 
não tem como voltar pra trás. 
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Passo 4: DIVISÃO DA FRUTOSE 
Enzima: aldolase 
A F-1,6BP será quebrada em duas trioses isômeras: DHAP e GAP. Somente o GAP que continua da 
glicólise. A DHAP pode sair da glicólise e ser transformada em glicerol 3-fosfato (vai para a via dos 
lipídeos, uma vez que é uma parte dos triacilgliceróis) ou pode ser isomerizada em GAP. 
 
Passo 5: ISOMERIZAÇÃO DO DHAP 
Enzima: triose fosfato isomerase 
Para que o DHAP seja isomerizado em GAP, a enzima Triose Fosfato Isomerase tem que agir. Essa 
reação possui um delta G positivo, então, para que ela possa ocorre, o GAP tem que ser 
consumido rapidamente pela célula, desse modo, o equilíbrio será deslocado para a direita. 
Primeira parte concluída: uma molécula de 6 carbonos foi dividida em 2 moléculas de 3 carbonos, 
por meio do gasto de 2ATPs. 
 
 
 
 
 
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A PARTIR DE AGORA, ESTAMOS LIDANDO COM DUAS MOLÉCULAS, OS 2 GAPS FORMADOS POR 
UMA GLICOSE, ASSIM, TODOS OS PRODUTOS SERÃO DOBRADOS! 
FASE 2: PRODUÇÃO DE ENERGIA 
Passo 6: PRODUZIR UMA MOLÉCULA COM MUITA ENERGIA LIVRE 
NÃO OCORRE A UTILIZAÇÃO DE ATP E SIM DE FOSFATO INORGÂNICO LIVRE NO CITOPLASMA, essa 
reação que permite que o saldo da glicólise seja positivo. 
Enzima: gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase 
Cada GAP será oxidado, ganhando um fosfato inorgânico e transformando-se em 1,3 -
bisfosfoglicerato (1,3- BPG), molécula que possui energia livre bem maior do que a do ADP, pois o 
1,3- BPG possui o grupamento fosfato no carbono 1, o qual briga com o oxigênio e com o outro 
fosfato. Dessa forma, a transferência de fosfato do 1,3- BPG para o ADP é favorável. 
 
A energia livre extraída por meio de cada uma dessas oxidações é transferida para um NAD+, que 
a armazena na forma de e-. Desse modo, o NAD+ é capaz de aceitar um H+, formando o NADH. 
Na verdade, essa reação ocorre em duas etapas, a primeira é muito exergônica (o GAP é oxidado 
e perde um H+ para o NAD+, formando o 1-fosfoglicerato e o NADH) e a segunda é muito 
endergônica (o fosfato é adicionado ao GAP, formando o 1,3- BPG), desse modo, ocorre o 
acoplamento das duas, fazendo com que a segunda reação seja possível. Como o delta G total 
dessa reação é aproximadamente zero, p 1,3- BPG deve ser consumido rapidamente na célula. 
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OBS: 2,3- BPG está relacionado com a hemoglobina e para que seja produzido, necessita do 1,3- 
BPG. 
Passo 7: SÍNTESE DE ATP 
Enzima: fosfoglicerato quinase 
Cada 1,3-BPG será oxidado, uma vez que perde seu fosfato para o ADP, formando ATP e 3- 
fosfoglicerato. 
Esse ATP é formado por meio da fosforilação a nível de substrato, ou seja, esse ATP foi produzido 
durante uma reação química. 
 
Passo 8: TRANSFERÊNCIA DO FOSFATO 
Enzima: fosfoglicerato mutase 
Para produzir o próximo ATP, é necessário que ocorra outra reação com delta G muito negativo, 
para isso, o fosfato do 3- fosfoglicerato será transferido para o carbono 2, formando o 2- 
fosfoglicerato. Isso ocorre, pois, desse modo, o fosfato irá brigar com a carboxila com próton 
desassociado, então a molécula ficará com alta energia livre e vai desejar doar esse fosfato. 
 
 
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Passo 9: DESIDRATAÇÃO DA 2- FOSFOGLICERATO 
Enzima: enolase 
A enzima enolase retirará 2 H+ e um O- da 2-fosfoglicerato, formando uma ligação dupla e o 
fosfoenolpiruvato, que é uma molécula muito energética, pois o oxigênio ligado ao fosfato deseja 
roubar a ligação dupla entre os carbonos, mas não consegue devido ao fosfato, e o fosfato 
continua brigando com a carboxila. 
OBS: a desidratação é outra forma de oxidação! 
 
 
Passo 10: FORMAÇÃO DOS PIRUVATOS 
Enzima: piruvato quinase 
A enzima piruvato quinase oxida cada fosfoenolpiruvato, então eles perdem seu fosfato para um 
ADP, formando, cada um, 1 ATP e se transformam em piruvatos. 
Essa reação ocorre em duas etapas: primeiro o fosfoenolpiruvato perde o fosfato para um ADP e, 
em seu lugar, um H é adicionado, formando uma a hidroxila e depois, o oxigênio perde esse 
hidrogênio e passa a estabelecer uma ligação dupla com o carbono. 
 
 
Segunda parte concluída: foram produzidos 4 ATPs (2 por triose), 2 NADH (1 por triose) e 2 piruvatos 
(1 por triose). 
 
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A redução do piruvato as vezes é necessária: 
Quando? 
 Quando a célula está com pouca quantidade de NAD+. 
 Quando a célula está com excesso de NADH. 
Para que a célula alcance a homeostase nesses casos, o piruvato pode ser reduzido, com a 
doação um elétron e um H+ para ele realizada pelo NADH, produzindo lactato/ácido lático e 
NAD+. 
 
Exemplo:Célula muscular fazendo muito esforço= um monte de glicose foi consumido para 
produzir ATP, então muitos NADH foram produzidos, porém, a fosforilação não deu conta de 
transformar todos esses NADH em NAD+, então, a célula passa a produzir lactato, uma das causas 
da dor pós academia. 
Células que não possuem mitocôndria, como os eritrócitos, possuem o lactato como produto final 
da glicólise, uma vez que não possuem fosforilação oxidativa, não tem o que fazer com o NADH. 
Acabar no piruvato não é sustentável. 
 
Regulação das etapas da glicólise: 
Como suas velocidades são alteradas de acordo com as necessidades do organismo? 
Existem apenas 3 etapas da glicólise que são precisamente reguladas (PASSOS 1, 3 e 10), as outras 
são reguladas apenas pela disponibilidade de substrato. Essa regulação pode ser: 
• Regulação homotrópica: enzima é regulada pelo próprio substrato 
• Regulação heterotrópica: enzima regulada por outra molécula 
Dependendo do tecido, a forma de regulação varia! 
O organismo deve garantir a homeostase celular: a quantidade de energia disponível não é 
escassa nem exagerada e a quantidade de moléculas também não. 
Etapas precisamente reguladas: 
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Passo 1: MARCAR A GLICOSE A SER OXIDADA 
A enzima hexoquinase sofre uma regulação homotrópica, ou seja, quando a concentração da 
glicose 6-fosfato está alta, ele inibe a ação da hexoquinase. 
Como o fígado é o órgão responsável por realizar o controle do nível glicêmico, ele precisa 
processar esse monossacarídeo mesmo quando não precisa de ATP. Quando acabamos de fazer 
uma refeição, o fígado tem que realizar a absorção e a degradação da glicose, seja pela glicólise, 
seja por outras vias metabólicas, para isso ele utiliza a isozima da hexoquinase, a glicoquinase ou 
hexoquinase IV. Essas isozimas possuem características diferentes: 
 
O Km da glicoquinase é muito maior que o da hexoquinase, ou seja, o fígado não irá absorver 
nem degradar glicose quando a concentração dessa molécla estiver baixa no sangue. Porém, 
quando a concentração de glicose supera Km, o fígado começa a absorver e degradá-la. 
A Vm da glicoquinase também é muito maior que a da hexoquinase, dessa forma, quando a 
concentração de glicose no sangue está alta, ele consegue fosforilar (marcar) esse 
monossacarídeo para que ele possa ser utilizado na glicólise e, seu excesso, para produzir 
glicogênio e armazená-lo. A glicose fosforilada glicose 6-fosfato não consegue mais sair do fígado, 
fato que ajuda a diminuir o nível glicêmico no sangue. 
A glicoquinase é ativada por insulina, quanto mais insulina, maior será a velocidade de catálise 
dessa enzima. 
A glicoquinase NÃO é inibida pela glicose 6-fosfato!!! 
 
Passo 3: FOSFORILAÇÃO DA F-6P 
A enzima fosfofrutoquinase, que fosforila a frutose 6-fosfato e a transforma em frutose1,6-bisfosfato. 
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A fosfofrutoquinase é um tetrâmero que possui 4 sítios catalíticos e 4 sítios alostéricos, ou seja, realiza 
uma regulação alostérica do tipo heterotrópica. Além disso, também realiza uma regulação 
homotrópica. 
 
A enzima tem sua velocidade diminuída quando a concentração de frutose 1,6- bisfosfato está 
alta por meio da regulação homotrópica. 
A enzima tem sua velocidade aumentada com o aumento da concentração de AMP na célula e 
tem sua velocidade diminuída com o aumento de ATP na célula (se está com muito ATP, não 
precisa de fazer glicólise). Assim, a fosfofrutoquinase é regulada por meio da regulação alotrópica, 
positivamente pelo AMP e negativamente pelo ATP. 
ADP+ ADP -> ATP+ AMP 
 
No fígado, a regulação dessa etapa é feita por outra via: 
Existe uma molécula que ativa a enzima fosfofrutoquinase (PFK), a frutose 2,6- bisfosfato que é 
produzida por meio da fosforilação da frutose 6-fosfato realizada pela enzima fosfofrutoquinase 2 
(PKF 2), que também realiza a reação inversa, ou seja, possui a função de quinase e fosfatase. 
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Os hormônios insulina e glucagon controlam o fígado. O glucagon age quando o sangue está em 
um estado de hipoglicemia, ou seja, quer impedir a glicólise e estimular o envio de glicose para o 
sangue. Com esse objetivo, o receptor de glucagon é acoplado a uma proteína G das células 
hepáticas, então quando o hormônio se liga a ele, a enzima Adenilato ciclase é ativada e essa 
vai produzir o AMPc, que ativará a PKA. A PKA vai ativar o modo fosfatase da enzima PFK2, 
fosforilando-a e impedindo que a enzima PFK seja ativada. Assim, a frutose 6-fosfato não será 
transformada em frutose 1,6- bisfosfoglicerato, o que impede a glicólise de ocorrer. 
Quando a insulina é captada pelo seu receptor tirosina-quinase presente nas células hepáticas, 
diversas reações serão desencadeadas e resultaram na ativação do modo quinase da PFK2, 
resultando na desfosforilação da PFK2 e na consequente ativação da enzima PFK. Desse modo, a 
frutose 6- fosfato será transformada em frutose 1,6- bisfosfoglicerato e a glicólise continuará. 
 
 
 
 
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A regulação do ATP e da PFK2 no fígado ocorrem de forma simultânea 
 
Primeiro gráfico: a sensibilidade da enzima PFK aumenta muito com a presença da PFK2. É possível 
concluir isso, pois, com apenas pouquíssimas moléculas de frutose 6-fosfato, a velocidade máxima 
de PFK é alcançada quando na presença de PFK2. 
Segundo gráfico: Linha rosa= com quase nenhum ATP, AMP está em alta na célula, desse modo, 
a glicólise precisa aumentar a velocidade, quando começa a acumular ATP, a glicólise para. Linha 
verde= Na presença da PFK2, quando está com pouco ATP, ocorre um grande aumento da 
velocidade da glicólise, porém, quando começa a acumular ATP, o ATP começa a inibir a glicólise 
e a PFK2 estimula a glicólise, desse modo, a velocidade da reação cai de modo mais brando. 
Por que é importante o fígado aumentar a velocidade da glicólise quando está sobrando glicose 
no sangue? Pois, além da glicose poder ser armazenada nesse órgão em forma de glicogênio 
(muito pouco), o piruvato pode ser transformado em triacilglicerol, impedindo que os níveis de 
glicose no sangue permaneçam altos. 
Passo 10: FORMAÇÃO DOS PIRUVATOS 
A enzima piruvato quinase é regulada positivamente pelo 1,6-bisfosfoglicerato e negativamente 
pelo ATP. 
GLICONEOGÊNESE 
 
Júlia Matos – 75A 
Produção de glicose por meio de moléculas menores, como o piruvato e trioses. Isso é necessário 
em situações em que o sangue está em hipoglicemia e a reserva de glicogênio já foi degradada. 
É importante ressaltar que a glicólise e a gliconeogênese não são o inverso uma da outra, uma 
vez que existem reações da glicólise que são irreversíveis. Desse modo, as duas vias possuem 
reações diferentes, a fim de substituir essas reações com delta G muito alto. 
Por que é importante manter o nível de glicose no sangue em um nível ideal? Pois existem células 
e órgãos, como o cérebro, que só utilizam glicose como fonte de energia!