VIA GLICOLÍTICA

18/10/2015
VIA GLICOLÍTICA
Disciplina: Bioquímica
Prof. Vagne Oliveira
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Glicogênio, amido e
sacarose
Estoque:
anabolismo
GLICOSE
Via das
pentoses
fostato
Oxidação:
catabolismo
Ribose 5-fosfato
glicólise
piruvato
Glicólise ou via Glicolítica
ou via de Embden-Meyerhoff
É a quebra parcial de uma molécula de glicose
Principal via metabólica dos processos fermentativos
Fermentação alcoólica ou fermentação láctica
Leveduras, bactérias, músculo e outras células do corpo
Primeira etapa do processo de respiração celular
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Via Glicolítica
 A glicólise é uma via catabólica central que ocorre no citosol;
 Em algumas células, como nervosas e hemácias, é a principal
fonte de energia;
 O processo de degradação da glicose é dividido em duas fases:
 Fase preparatória da glicose: de Glicose a Gliceraldeído 3-P +
Dihidroxicetona.
 Fase de produção de energia: de Gliceraldeído-3-P a Piruvato.
Fase Preparatória da Glicólise
(de glicose a gliceraldeído-3-p + dihidroxicetona.
 Nesta fase, a glicose é ativada para que possa haver posterior quebra;
 Nesta ativação são gastos alguns ATPs;
 É como um investimento por parte do organismo para formar compostos
com maior energia livre de hidrólise;
 São realizadas duas fosforilações, a primeira já na primeira reação da via;
 Isto é importante para que a célula não perca nenhum intermediário do
ciclo após já ter investido energia na glicose, pois os compostos fosforilados
(como o são todos os intermediários da glicólise) não atravessam as
membranas livremente;
Esta fase termina com a quebra da hexose em duas trioses.
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Fase de Produção de Energia
 Inicia com a primeira reação que fornece energia ao organismo (a recuperação
do “investimento” tem mais de 60% de eficiência);
 Na verdade, a primeira etapa dessa fase (transformação de gliceraldeído-3-P em
1,3-bifosfoglicerato) não produz nenhum ATP, mas nos organismos aeróbios, o
NADH produzido representa ganho de 3ATPs, na cadeia transportadora de
elétrons;
 Ocorrem duas reações de fosforilação em nível de substrato, assim
denominadas porque a reação transfere não só energia livre ao ADP, mas
também o próprio fosfato necessário à síntese de 1 ATP.
Fase de Produção de Energia
 Apenas 5,2% da energia de oxidação da glicose serão liberados ao fim da
glicólise, permanecendo todo o restante na forma de piruvato;
 Este por sua vez poderá ser completamente degradado para utilização desta
energia pelo Ciclo do Ácido Cítrico, ou, quando não há disposição de oxigênio, ser
encaminhado à fermentação.
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Resumo da Via Glicolítica
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Via Glicolítica:
objetivos
 Conhecer e Descrever
Pormenorizadamente a
Glicólise e a Oxidação do
Piruvato, como etapas da
respiração celular
 Relacionar estas vias
Metabólicas com a Produção
de Energia Do Organismo
Via Glicolítica
 Todas as células para gerar o seu metabolismo precisam de
energia;
 Há células em que o consumo energético é moderado, como o caso
das células do cérebro, no entanto, células como os glóbulos
vermelhos, por não possuírem mitocôndrias, apresentam
necessidades energéticas elevadas.
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Via Glicolítica
Em Suma, a energia é necessária e é nos
alimentos que ela se encontra.
Cabe-nos aos seres heterotróficos obtê-la.
A Glicólise, funciona assim:
- Como o primeiro e principal processo de
degradação da glicose, uma molécula
potencialmente energética.
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 Onde Ocorre A Glicólise?
Resposta: No Citoplasma das Células
Anaerobiose  O produto final é
Pode Ocorrer
Em Dois meios
diferentes
Aerobiose
Piruvato que
posteriormente é
fermentado em Acido
Láctico ou Etanol
 O produto final é o
piruvato que depois,
por processos
posteriores à glicólise,
é oxidado em CO2 e
H2O
Importância médica da Glicólise
Principais Razões:
1 – Principal meio de degradação da Glicólise
2 – Obtenção de Energia mesmo em condições Anaeróbias
3 – Permite a degradação da Frutose e da Galactose
• Outras Razões:
-Os tecidos têm necessidade de transformar a energia contida
na glicose em ATP
-A Glicólise é fundamental para a produção de Acetil-CoA
-A Glicólise foi um dos primeiros sistemas enzimáticos a ser
esclarecido, contribuindo o seu estudo para a melhor
compreensão dos processos enzimáticos e de metabolismo
intermediário
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Etapas Da Glicólise
- A Glicólise divide-se em
duas partes principais:
1- Ativação ou
Fosforilação da
Glicose
2- Transformação
do Gliceraldeído
em Piruvato
Esquema Geral da Glicólise
Glicose + NAD + 2ADP + 2Pi → 2Piruvato + NADH + H + 2ATP + 2H2O
1 açúcar de 6 C
2 açúcares de 3 C
A partir deste
ponto as reações
são duplicadas
Saldo
2 moléculas de
ATP
2 moléculas de
Piruvato (3C)
2 moléculas de
NADH
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1a Fase - Preparatória
Fosforilizão da Glicose
- Utilização de ATP
(2 Moléculas)
•
-
Formação de duas
Moléculas de
Triose-Fosfato:
-
Dihidroxicetona
Fosfato e
Gliceraldeído
3-Fosfato
Glicose
+
ATP
Glicose -6-Fosfato
+
 Depois de entrar na Célula a Glicose é fosforilada pela
Hexocinase produzindo Glicose-6-P pela transferência do
Fosfato Terminal do ATP para o grupo Hidroxilo da
Glicose
 reação Exorgônica
 reação irreversível
 Permite a entrada da Glicose no Metabolismo
Intracelular dado que Glicose-6-P não é transportado
através da membrana Plasmática
ADP
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• Glicose -6- Fosfato
Frutose -6- Fosfato
 Conversão da Glicose -6- Fosfato
em Frutose -6- Fosfato pela
Fosfohexose Isomerase
•
Frutose -6-P
+
ATP
Frutose 1,6-BiFosfato +
∞ A Frutose -6-P é Fosforilada a
Frutose -1,6-Bifosfato pela
Fosfofructocianase
∞ Esta é a Primeira Reação Especifica da
Glicólise
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ADP
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• Frutose 1,6-BiFosfato
Gliceraldeído 3-P + Dihidrocetona Fosfato
× A Frutose 1,6- Bifosfato é dividida
pela aldoase em duas trioses fosfatadas
ficando cada uma com um fosfato
× As duas trioses são:
Gliceraldeído 3-Fosfato e a
Dihidroxicetona Fosfato
• Gliceraldeído 3-P
G
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Dihidrocetona Fosfato
Ø As Duas trioses são interconvertíveis por uma
reação reversível catalizada pela Isomerase dos
Fosfatos de Trioses ou Fosfotrioses Isomerase
(TIM)
Ø Só o Gliceraldeído é
Substrato das reações
seguintes, por isso o
isômero assegura que
todos os 6 Carbonos
Derivados da Glicose
podem Prosseguir na Via
Glicolítica
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2a Fase - benefícios
Transformação do Gliceraldeído em Piruvato
Nesta Segunda
Fase temos:
- Formação de
ATP
- Oxidação da
Molécula do
Gliceraldeído 3-P
- Redução do
NAD+
- Formação do
Ácido Pirúvico
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• Gliceraldeído 3-P + NAD + Pi
1-3 Bisfosfoglicerato + NADH + H
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φ O Gliceraldeído 3-P é Convertido num Composto
intermédio potencialmente energético
φ Enzima Interveniente: Desidrogenase do
Gliceraldeído 3-P
φ Grupo Aldeído (-CHO) oxidado em Grupo
Carboxílico (-COOH)
φ Grupo Carboxílico formado, forma uma ligaçao
Anídrica com o fosfato
φ O Grupo Fosfato deriva de um Fosfato
Inorgânico
φ O NADH intervirá na Formação de ATP
• 1-3 Bisfosfoglicerato
Ω
+
ADP
3-Fosfoglicerato
Formação de ATP
Ω Enzima interveniente: quinase
Fosfoglicerato
Ω Fosforilação ao Nível do
Substrato
+
ATP
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• 3-Fosfoglicerato
2-Fosfoglicerato
Ж O 3-Fosfoglicerato é Isomerado
a 2-Fosfoglicerato pela
Fosfoglicerato Mutase
(“Mutase”, pois muda o Grupo
Fosfato de Posição dentro da
Molécula)
• 2-Fosfoglicerato
Fosfoenolpiruvato + H O
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© Há Desidratação e redistribuição
da Energia
© A Enzima Responsável é a
Enolase
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• Fosfoenolpiruvato + ADP
Piruvato
+ ATP
 Ultima reação
 É Catalizada pela quinase do Piruvato
 reação Exorgônica Irreversível
 Transferência do Grupo Fosfato do Fosfoenolpiruvato
para o ADP
 Produto intermediário Enol-Piruvato que é
Convertido à forma Ceto Piruvato
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Controle Da Glicólise
A necessidade glicolítica varia de acordo com os
diferentes estados fisiológicos
Há uma ativa degradação deste açúcar após uma
refeição rica em hidratos de carbono, assim como uma
acentuada redução durante o Jejum.
Deste Modo, o grau de conversão de Glicose para o
Piruvato é regulado, por forma a satisfazer as
necessidades celulares
Controle Da Glicólise
 O Controle a Longo Prazo da Glicólise, particularmente no
fígado, é efetuado a partir de alterações na quantidade de
Enzimas glicolíticas. Este processoo terá reflexos nas taxas de
síntese e degradação
 O controle a Curto Prazo é feito por alteração alostérica
(concentração de Produtos) reversível das enzimas e também
pela sua fosforilação.
As enzimas mais propensas a serem locais de controle são as
que catalisam as reações irreversíveis:
-Hexoquinase
-Fosfofrutoquinase
-Piruvato quinase
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Engenharia de Pesca
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