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MEDICINA IX DE JULHO - SÃO BERNARDO DO CAMPO MALU DROSGHIC MARIADROSGHIC@UNI9.EDU.BR Glicólise e metabolismo anaeróbio 08.09.2021 - Quarta-feira A via glicolítica é uma via catabólica muito importante para todos os seres vivos; Ela é a principal via do metabolismo da glicolise; A partir dessa via, uma molécula de glicose é convertida em 2 moléculas de piruvato, em conjunto com 2 moléculas de ATP; Ela ocorre no citosol de todas as células e é a etapa inicial para outros mecanismos de geração de ATP (ciclo de Krebs, fermentação lática); GLICÓLISE ETAPAS DA VIA GLICOLITICA A quebra da glicolise, formada por seis átimos de carbono, em duas moléculas de piruvato, cada uma com três carbonos, ocorre em 10 etapas; As primeiras 5 constituem a fase preparatória, onde 2 moléculas de glicose são convertidas em 2 moléculas de gliceraldeído-3-fosfato à custo de 2 ATP; As 5 últimas etapas formam a fase de pagamento, onde há transformação do gliceraldeído-3-fosfato em piruvato, o qual poderá ser utilizado para suprir as demais vias energéticas do organismo. Fora isso, ocorre uma geração de 4 moléculas de ATP, que paga as 2 moléculas gastadas durante a fase de preparação e ainda recebe um troco (saldo positivo) de 2 ATP. As reações da fase de pagamento ocorrem em dobro. Portanto, a via pode ser escrita em forma de equação química da seguinte forma: Preparatória Glicose + 2ATP → 2Gliceraldeído-3-P + 2 ADP Pagamento 2Gliceraldeído-3-P + 4ADP + 2NAD+ + 2Pi → 2Piruvato + 4ATP + 2NADH ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Saldo Glicose + 2ADP + NAD+ + 2Pi → 2Piruvato + 2ATP + 2NADH Saldo energético da glicólise = 2ATP IMPORTÂNCIA DO 2,3- BPG O 2,3-BPG é produzido a partir do 1,3-BPG, intermediário da via glicolítica; Essa molécula se liga à molécula de Hb estabilizando-a em seu estado T, reduzindo a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio e permitindo a oxigenação dos tecidos; Essa molécula também é essencial para que a Hb desempenhe bem o seu papel tamponante, pois para que ela faça, ela precisa estar no seu estado T; Se esse intermediário não for produzido corretamente, o tamponamento de Hb não ocorrerá de maneira eficiente e o eritrócito irá sofrer de estresse oxidativo, o que acarreta hemólise. NADH É uma coenzima originária da vitamina B3 (niacina); Nas reações com participação de NAD+, há transferência de dois elétrons e um próton do substrato para o NAD+, que se reduz a NADH; ENZIMAS DA VIA GLICOLÍTICA Em anaerobiose, o piruvato serve como aceptor dos elétrons do NADH, assegurando o provimento de NAD+ para a continuidade da via glicolítica; A glicolise anaeróbia é chamada fermentação; No corpo humano, a maioria das células obtêm energia por meio da respiração aeróbica (ciclo de Krebs), porém algumas células podem recorrer à fermentação láctica quando sua demanda energética não é suprida somente pela cadeia respiratória; A exceção são os eritrócitos, que por não possuírem mitocôndrias não são capazes de realizar respiração aeróbica, tendo suas demandas energéticas EXCLUSIVAMENTE supridas pela fermentação láctica. FERMENTAÇÃO LÁCTICA Durante a via glicolítica, se consome 2 moléculas da coenzima NAD+. Se a NAD+ não fosse renovada, não seria possível continuar a fazer a via glicolítica. Na fermentação láctica, a lactato- desidrogenase tira o hidrogênio do NADH, convertendo-o novamente em NAD+, e gerando ácido lático (lactato) como subproduto da reação. VIA GLICOLÍTICA: CONTROLE EXTRA-HEPÁTICO A Hexoquinase sofre controle alostérico negativo da Glicose-6-fosfato; Ou seja, quando a concentração de glicose-6-fosfato está alta, a eficiência da hexoquinase diminui; A PFK-I (enzima marca-passo da via glicolítica) sofre controle alostéirco positivo do AMP e ADP, e sofre controle alostérico negativo do ATP e do citrato; Portanto, quando a célula não estão necessitando de energia, a eficiência dessa enzima diminui. A piruvato quinase sofre controle alostérico positivo da frutose-6-fosfato, do AMP, e do ADP e sofre controle alostérico negativo do ATP, Acetil-CoA e ácidos graxos; Ou seja, quanto mais Frutose-1,6-PP houver para ser convertida em piruvato, mas eficientemente esse enzima vai trabalhar. E se o organismo buscar outras formas de obtenção de energia (ciclo de Krebs, beta-oxidação), a eficiência dela diminui. VIA GLICOLÍTICA: CONTROLE HEPÁTICO A glicoquinase sofre sequestro nuclear quando a glicemia está baixa e a concentração de frutose-6- fosfato intracelular está elevada; A PFK-I sofre efeito alostérico não só do AMP e ADP, mas também da frutose-2,6-bifosfato. Esta última ao se ligar à PFK-I impede o efeito alostérico negativo do ATP e do citrato, fazendo com que ela se mantenha eficiente mesmo em altas quantidades destes. No fígado, a piruvato quinase sofre os mesmos controles alostéricos que sofre nos tecidos extra- hepáticos: Frutose-1,6,PP, AMP e ADP promovem um controle alostérico positivo para a enzima; ATP, acetil-CoA e ácidos graxos promovem um controle alostérico negativo. EFEITO DA INSULINA NA VIA GLICLÍTICA EFEITO DA INSULINA NA VIA GLICOLÍTICA SECREÇÃO DE INSULINA PELAS CÉLULAS BETA- PANCREÁTICAS Quando o nível sanguíneo de glicose é alto, o metabolismo ativo de glicose nas células beta- pancreáticas aumenta a [ATP] intracelular, fechando os canais de K+ na membrana plasmática e, assim, despolarizando-a; Em resposta a esta despolarização da membrana desencadeada pela alta [ATP], os canais de Ca2+ controlados por voltagem se abrem, permitindo o fluxo de íon para dentro da célula; A concentração citosólica do íon é agora suficiente alta para provocar a liberação da insulina por exocitose.
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