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A glicólise é um processo bioquímico, umas das etapas da respiração celular , na qual ocorre quebra da molécula de glicose proveniente da alimentação , em moléculas menores como o ácido pirúvico ou piruvato liberando energia. A glicose é produzida a partir de carboidratos da alimentação. Os carboidratos mais complexos tem de ser convertidos em carboidratos mais simples para que ocorra a sua absorção e o transporte no sangue. Em geral as principais fontes de glicose para o organismo é o amido e o glicogênio, onde a degradação destes ocorre principalmente pela ação da enzima pancreática alfa amilase Entrada de glicose na célula Em todas as células a glicose é transportada através de transportadores , de uma área de maior concentração para uma de menor concentração por meio da difusão facilitada. Existem dois mecanismos de Transporte facilitado , mediado por transportadores de membrana específicos; Co transporte com íons sódio. transporte de glicose através da membrana celular : O peso molecular das moléculas carregadoras é de aproximadamente 45.000 . Co-transporte de glicose juntamente com íons sódio: A glicose é transportada para dentro da maioria das células contra um grande gradiente de concentração. O mecanismo de co-transporte esta presente na parte apical da célula intestinal e túbulo proximal renal. Tem a função de captar a glicose da dieta para levar à corrente sangüínea e prevenir da perda urinária da glicose. Este transporte é independente da influência da insulina, processo que é mediado por um transportador, no qual o movimento da glicose é acoplado ao gradiente de concentração do sódio, que é transportado para o interior da célula ao mesmo tempo. Difusão facilitada Em todas as células a glicose é transportada através de transportadores, de uma área de maior concentração para uma de menor, por difusão facilitada (exceção feita a célula intestinal e túbulo renal) que é possível devida as propriedades especiais de ligação da proteína transportadora de glicose (GLUT) da membrana. A velocidade de transporte da glicose, bem como de alguns outros monossacarídeos, é acentuadamente aumentada pela insulina. Quando o pâncreas secreta grande quantidade de insulina a velocidade de transporte é aumentada em 10 a 20 vezes,em relação à velocidade observada na ausência da secreção de insulina. GLUT 1: Hemácias, rins e cérebro. GLUT2: Fígado e pâncreas, não depende de insulina, mas o seu transporte aumenta com a presença desse hormônio. GLUT 3: Neurônios e placenta. GLUT 4: células musculares e adiposas, dependente de insulina. Glicólise é o metabolismo da glicose para obtenção de energia. Quando os níveis desse açúcar se elevam no sangue, a insulina é liberada, para que as células captem esse carboidrato ao acionar os transportadores de glicose (GLUT). GLUT 5: parede do intestino delgado. Armazenada: glicogênio, amido, sacarose. Oxidada através da glicólise: piruvato. Oxidada através da via das pentoses fosfatos Glicólise anaeróbica: Ocorre na ausência de oxigênio, produzindo dois moles de ATP por molécula de glicose. Glicólise aeróbica: Presença de oxigênio com produção de 2 moles de ATP e 2 de NADH Amido: nutriente derivado dos vegetais (maltose e isomaltose) Lactose: componente do leite(glicose e galactose) Sacarose:presente nas frutas (glicose e frutose) O metabolismo da glicose inicia pela captação celular. Neste momento, elaé transformada em glicose-6-fosfato, a qual já participa da glicogênese, da glicólise e na via das pentose fosfato. Logo, ela tem como principais destinos: OBS1: Tipos de degradação da glicose. Via Glicolítica É a via metabólica, que ocorre no citosol, responsável por quebrar a molécula de glicose nos tecidos. É uma série de 10 reações que prepara a glicose para o fornecimento de energia, convertendo-a em piruvato. A via glicolítica pode acontecer aerobicamente ou anaerobicamente. Nesta, o rendimento é de apenas 2 moléculas de ATP, enquanto a via aeróbica, o rendimento e de cerca de 38 ATP, sendo muito mais vantajosa. Note que a formação de piruvato a partir da glicose pode ocorrer de forma anaeróbica, sendo transformada em lactato (como nos músculos lisos). OBS: Principais fontes de carbono e energia para a glicólise: Carboidratos: Glicose: produto da digestão do amido, sendo a forma de carboidrato mais abundante nas células do corpo. Glicogênio: forma de armazenamento da glicose nos animais, sendo classificado como um polímero de glicose. A via glicolítica está dividida em duas fases distintas: fase de investimento (a glicose transformada em gliceraldeído-3-P por meio de uma via em que não há ganho de ATP, mas sim, uso de energia) e fase de ganho de energia (gliceraldeido-3-P transformado em piruvato, produzindo quatro moléculas de ATP), tendo um rendimento geral de 2 ATP. Principal enzima de controle da via glicolítica. Catalisa a etapa comprometedora da via glicolítica, que é a fosforilação da frutose- 6-fosfato a frutose 1,6-bifosfato. Regulada por efetores alostéricos negativos: ATP, citrato e íons hidrogênio Regulada por efetores alostéricos positivos: AMP e frutose-2,6-difosfato. Catalisa a primeira reação da glicólise É inibida pela elevação da concentração de glicose-6-fosfato A inibição da fosfofrutoquinase leva a inibição da hexoquinase. Enzimas Reguladoras da Glicólise 1. Fosfofrutoquinase: 2. Hexocinase Não é inativada pela glicose-6-fosfato Fornece glicose-6-fosfato para a síntese do glicogênio Proporciona ao cérebro e aos músculos a primeira opção à glicose quando o seu suprimento é limitado. Quando o nível de glicose é baixo, o glucagon dispara uma série de reações de AMP cíclico fosforilando a piruvato quinase diminuindo a sua atividade. Atividade reduzida pela alta concentração de ATP. É um outro substrato da hexoquinase, que pode dar preferência a ela, formando 2-desoxiglicos-6-fosfato. A 2-desoxiglicose-6-fosfato não é um substrato da reação catalisada pela fosfoglicoisomerase. A 2-desoxiglicose-6-fosfato acumula-se na célula e compete com a enzima. 3. Glicoquinase: isoenzima da hexoquinase presente no fígado. 4. Piruvato quinase OBS: Defeitos nessas enzimas da via glicolítica são muito raras, pois, é incompatível à vida um indivíduo ser incapaz de realizar a glicólise. Defeito na enzima piruvato quinase, por exemplo, gera um quadro de anemia hemolítica, pois ela está relacionada com a ATPase que dá o aspecto bicôncavo da hemácia. Inibidores da Glicólise 1. A 2-desoxiglicose: 2. Reagentes sulfidrílicos: Inibem a glicerol-3- fosfato desidrogenase. 3. Fluoreto: o anticoagulante fluoreto impede que as hemácias consumam a glicose do soro para análise, inibindo a enzima enolase (impedindo que ocorra a via glicolítica), evitanto a coleta de resultados errôneos, diferentemente do anticoagulante EDTA. 1. Quais os aspectos mais importantes a serem estudados nas vias metabólicas? Substrato das vias, seus produtos, compostos necessários para manter a via funcionando, compostos indispensáveis para que a via possa ser iniciada, passos irreversíveis e mecanismos de regulação da via. 2. O que é a glicólise? Quando uma molécula de glicose é quebrada em 2 moléculas de piruvato para obtenção de ATP. 3. Qual o tipo de carboidrato da molécula de glicose e ela é convertida em qual composto quando oxidada? Monossacarídeo; 1,3-bifosfoglicerato. 4. Qual o rendimento da via glicolítica em termos energéticos? A oxidação total da glicose libera uma quantidade de calor equivalente a 2870 KJ/mol,mas a conversão de glicose a piruvato libera aproximadamente 200 KJ/mol. 5. Onde ocorre a via glicolítica? A etapa inicial, que consiste na conversão de glicose a piruvato, ocorre através de uma sequência de reações denonimada glicólise, uma via metabólica que se processa no citosol. A posterior oxidação do piruvato é feita no interior da mitocôndria. 6. Quais as coenzimas que participam da via glicolítica e qual a sua função? NAD, FAD e ATP. São aceptores de hidrogênio. 7. Todas as reações são reversíveis dentro da via glicolítica?Não. A Fosforilação da glicose em glicose-6-fosfato,transformação de frutose-6- fosfato em frutose-1,6-bifosfato e transformação de fosfoenolpiruvato em piruvato são reações irreversíveis.(REAÇÕES IRREVERSÍVEIS: 1,3 e 10) 8. Quais as enzimas que participam da via glicolítica? Hexocinase: Oxida a glicose em glicose-6-fosfato Fosfo-hexose isomerase: Converte glico-6-fosfato em frutose-6-fosfato Fosfofrutocinase:Converte frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato Aldolase:Converte frutose-1,6-bifosfato em gliceraldeído-3-fosfato e diidroxicetona- fosfato Triose-fosfato-isomerase: Converte a diidroxicetona-fosfato em gliceraldeído-3- fosfato Gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase: Converte gliceraldeído-3-fosfato em 1,3- bifosfoglicerato Fosfogliceratocinase:Converte 1,3-bifosfoglicerato em 3-fosfoglicerato Fosfoglicerato-mutase: Transforma 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato Enolase:Transforma 2-fosfoglicerato em fosfoenolpiruvato Piruvatocinase:Converte fosfoenolpiruvato em piruvato 9. Quais as fases da via glicolítica? Preparatória e de compensação. 10. Como ocorre a glicólise anaeróbica? A oxidação da glicose e a produção de ATP estão associadas à redução de NAD. Como o NAD existe nas células em concentrações limitantes, muito inferiores às dos substratos, a manutenção do funcionamento da glicólise depende da reoxidação do NADH. Os organismos regenaram o NAD através de dois processos diferentes, segundo a disponibilidade de oxigênio. Em anaerobiose, o próprio piruvato produzido pela glicólise serve como aceptor de elétrons do NADH, sendo reduzido a lactato.
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