Azevedo,AMP
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Via Glicolítica SINÔNIMOS: Via Glicolítica de EmbdenMeyerhof-Parnas Glicólise Azevedo,AMP AMPA 2003 1. 2. 3. 4. Sumário Roteiro da Aula Visão Geral do Metabolismo dos Glicídios Glicólise: visão geral; funções e características Relações com outras vias metabólicas Seqüência de substratos 5. Controle da glicólise 6. Inibição da glicólise 7. Destino do Piruvato em anaerobiose 8. Destino do Piruvato em aerobiose 9. Mecanismos de lançadeira de elétrons 10. Balancete Energético 11. Glicólise nas hemácias 12. Metabolismo da Frutose 13. Descarboxilação Oxidativa do Piruvato Azevedo,AMP AMPA 2003 Azevedo,AMP AMPA 2003 Rotas Metabólicas da Glicose Glicogênio Glicogênese Glicogenólise Gli 1 P Glicose Gli 6 P Glico-conjugados Ciclo das Pentoses - Biossíntese de Colesterol e Ácidos graxos - Reações de detoxicação - Defesas Antioxidantes Ribose 5 P Nucleotídios Fru 6 P Pentose 5 P Glicólise Fru 1,6 biP P DHA NADPH 3P Gliceraldeído 2,3 biP Glicerato Fosfato de glicerol Azevedo,AMP Ácidos Graxos Lipogênese Piruvato Gliconeogênese Lactato DNA e RNA Aminoácidos Acetil CoA Oxaloacetato Citrato Ciclo de Cadeia Krebs AMPA Respiratória 2003 Via Glicolítica Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin Azevedo,AMP AMPA 2003 Localização do Sistema Enzimático • Fração Solúvel Azevedo,AMP AMPA 2003 Funções da Via Glicolítica • Transformar glicose em piruvato. • Sintetizar ATP com ou sem oxigênio. • Preparar a glicose para ser degradada totalmente em CO2 e H2O. • Permitir a degradação parcial da glicose em anaerobiose. • Alguns intermediários são utilizados em diversos processos biossintéticos. Azevedo,AMP AMPA 2003 Via Glicolítica todas as células Cérebro: Glic CO2 + H2O Glicólise aeróbica Eritrócitos: Glicólise fonte de energia Córnea, Cristalino e retina Azevedo,AMP AMPA 2003 GLUT-1 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações AMPA Clínicas de Thomas M. Devlin 2003 Azevedo,AMP GLUT-3 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de AMPA Thomas M. Devlin 2003 Azevedo,AMP *GLUT-4 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de AMPA Thomas M. Devlin 2003 Azevedo,AMP *GLUT-4 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de AMPA Thomas M. Devlin 2003 Azevedo,AMP GLUT 2 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de AMPA Thomas M. Devlin 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica -Seqüência de reações Glicose Gli-6-P Frut-6-P P- Diidroxiacetona Mit. C.K. Acetil CoA Azevedo,AMP Gliceraldeído. 3P NADox NADred Lactato Aerobiose Anaerobiose 2 Piruvato Frut-1,6-P 3 P enol piruvato 1,3 di P Glicerato 3 di P Glicerato 2 P GliceratoAMPA 2003 Destino do NADred e do Piruvato em Anaerobiose Glicólise Anaeróbica na Contração Muscular CHO CH-OH CH2-O-P +Pin NADox NADred aldeído-3-P-glicérico COOH CH-OH CH3 Azevedo,AMP L-Lactato O C-O-P CH-OH CH2-O-P 1,3-difosfoglicerato * *LDH COOH CO piruvato AMPA CH3 2003 Importância das Isoenzimas da LDH Km Inibição pelo Km Tecido piruvato (lactato) (piruvato) Nenhuma Alto Baixo Músculo Fígado Baixo Alto +++ Coração Baixo Alto +++ Azevedo,AMP AMPA 2003 Destino do Piruvato em Anaerobiose Fermentação Alcoólica em Leveduras 1,3-difosfoglicerato aldeído-3-P-glicérico CHO CH-OH CH2-O-P +Pin NADox NADred CO2 + CH2-OH CH3 Azevedo,AMP Etanol O C-O-P CH-OH CH2-O-P COOH CO piruvato AMPA CH3 2003 Destino do Piruvato em Aerobiose aldeído-3-P glicérico acetila-CoA mitocôndria piruvato NADox NADred glic-6-P fosfato de glicerol fosfato de di-hidroxiacetona mitocôndria Azevedo,AMP AMPA 2003 Lançadeira de Elétrons mitocôndria fosfato de glicerol CH2-O-P CH-OH CH2-OH Aldeído-3-P Glicérico NADox NADred citosol FADox FADred(C.R.) CH2-O-P CO CH2-OH 1,3-difosfoglicerato Azevedo,AMP CH2-O-P CH-OH CH2-OH fosfato de di-hidroxiacetona CH2-O-P 1,5ATP CO CH2-OH AMPA 2003 + Músculos Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas AMPA de Thomas M. Devlin 2003 Azevedo,AMP mitocôndria Lançadeira de Elétrons CH2-COOH CH2-COOH citosol HO-CH- COOH HO-CH- COOH NADox Malato Gliceraldeído 3 P NADox NADred(C.R.) CH2-COOH NADred CH2-COOH 2,5ATP CO - COOH CO - COOH 1,3-difosfoglicerato Azevedo,AMP Oxaloacetato AMPA 2003 DESTINO DO NADred DA VIA GLICOLÍTICA EM AEROBIOSE MECANISMO LANÇADEIRA DE ELÉTRONS DO MALATO / ASPARTATO glic6 P Mitocôndria HO 3-Fosfogliceraldeído COOH COOH CH2 CH2 H (2) C HO COOH C H COOH NADred NADox -cetoglutarato -cetoglutarato NADox 1,3-difosfoglicerato NADred COOH COOH CH2 C O Aspartato Aspartato CH2 C COOH Glutamato C.R. O (3ATP) COOH Citosol Glutamato Azevedo,AMP AMPA 2003 Controle da Via Glicolítica • Ativação ou inibição alostérica • Ligações covalentes • Controle da síntese enzimática Azevedo,AMP AMPA 2003 Controle da Via Glicolítica Efetores Negativos Efetores Negativos ATP, Citrato AMP ATP, NADH, Acetila-SCoA, Ácidos graxos, L-fenilalanina, L-alanina. Azevedo,AMP Enzima Fosfofrutoquinase Fosfatase de frutose 1-6-difosfato Fosfoenol piruvato quinase AMPA 2003 Controle da Via Glicolítica Efetores Positivos AMP, Frut-2,6-P Enzima Fosfofrutoquinase ATP Fosfatase de frutose 1-6-difosfato Glic-6-P, Frut-1,6-P, Aldeído-3fosfoglicérico Fosfoenol piruvato quinase Azevedo,AMP AMPA 2003 Glicose hexoquinase (-) Gli 6 P Glicose 6 fosfato ATP + AMP (-) Fru 2,6 P ATP, NADH, Acetila-SCoA, Ácidos graxos, (-) L-fenilalanina, L-alanina Azevedo,AMP Frutose 6 fosfato Fosfatase da Fru1,6P (+) Fru 2,6 P AMP fosfofrutoquinase (-) ATP, Citrato Frutose 1,6 bifosfato Fosfoenolpiruvato (PEP) PEPquinase Piruvato Fru 1,6 P (+) Gli 6 P (+) (+) Ald 3 P glicérico AMPA 2003 Regulação enzimática por ligações ou modificações covalentes Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin AMPA 2003 Azevedo,AMP Regulação enzimática por ligações ou modificações covalentes Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin AMPA 2003 Azevedo,AMP Regulação enzimática por ligações ou modificações covalentes Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin Azevedo,AMP AMPA 2003 Azevedo,AMP Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin AMPA 2003 Mecanismo de Inibição da Glicólise induzida pelo Glucagon e Epinefrina Fígado Capturado do CDRom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin Azevedo,AMP AMPA 2003 Velocidade da Glicólise Glucagon e Epinefrina Insulina Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin Azevedo,AMP AMPA 2003 Controle da Via Glicolítica Ligações covalentes Piruvato Quinase (ou PEP quinase) Ativa inativa Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin AMPA Azevedo,AMP 2003 Controle da Via Glicolítica Controle da síntese enzimática Refeição rica em glicídios Administração de insulina Aumenta a transcrição genética Aumenta a síntese de enzimas da V.G. Glicoquinase - Fosfofrutoquinase - Piruvato quinase AMPA Azevedo,AMP 2003 Inibição da Via Glicolítica Azevedo,AMP AMPA 2003 Inibição da Via Glicolítica Inibidor:Ácido monoiodo acético ICH2-COOH Enzima inibida:Aldeído 3-P-glicérico desidrogenase O ácido monoiodo acético reage com o grupo -SH do centro ativo da enzima. Azevedo,AMP AMPA 2003 Inibição da Via Glicolítica: reagentes sulfidrílicos Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin AMPA 2003 Azevedo,AMP Inibição da Via Glicolítica Inibidor:Fluoreto de Sódio NaF Enzima inibida:Enolase O fluoreto de sódio forma um complexo (fluoro fosfato de magnésio) que inibe a enzima. A enolase tem como cofatores o Mg++ ou Mn ++. Azevedo,AMP AMPA 2003 Arsenato desacopla a oxidação da fosforilação na reação catalisada pela gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin Azevedo,AMP AMPA 2003 Via Glicolítica nas Hemácias As hemácias não possuem mitocôndrias, por isso a Via Glicolítica é vital para: • Sintetizar ATP para manter a integridade da membrana e a fosforilação da glicose. • Formar NADred para transformar metahemoglobina em hemoglobina. • Formar 2-3-difosfoglicerato que regula a afinidade da hemoglobina pelo O2. Azevedo,AMP AMPA 2003 Erros metabólicos hereditários da Via Glicolítica Doença Enzima deficiente Esferocitose (1 em 20.000) Enolase Anemia hemolítica hereditária Piruvato quinase Azevedo,AMP AMPA 2003 Balancete Energético Azevedo,AMP AMPA 2003 Balancete Energético:Anaerobiose glicose -1 ATP Gli-6-P Frut-6-P -1ATP Frut-1,6-P 2 aldeído-3-fosfoglicérico NADox NADred 1,3-difosfoglicerato +1 ATP 3-fosfoglicerato fosfoenolpiruvato +1ATP Total: 2ATP(x2) piruvato -2ATP 2ATP Azevedo,AMP lactato AMPA 2003 Balancete Energético:Aerobiose glicose -1 ATP Gli-6-P Frut-6-P -1ATP Frut-1,6-P aldeído-3-fosfoglicérico NADox NADred 1,3-difosfoglicerato +1 ATP 3-fosfoglicerato C.R. FAD fosfoenolpiruvato +2ATP +1ATP Total: (2 x2)+(3x 2)ATP C.R. piruvato -2ATP NAD 8ATP AMPA acetil-SCoA +3ATP 2003 Azevedo,AMP Metabolismo da Frutose Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de AMPA Thomas M. Devlin 2003 Azevedo,AMP Metabolismo da Frutose Deficiência da Frutoquinase Erro metabólico benigno retidos 90% da Fru ingerida e excretado 10% na urina Deficiência da Aldolase da Fru1P Acúmulo de Fru 1 P Depleção de Pin e ATP Fígado Danos às células: gradientes iônicos lise osmótica Hepatomegalia, icterícia, hemorragia e doença renal Doenças autossômicas recessivas raras Azevedo,AMP AMPA 2003 Descarboxilação Oxidativa do Ácido Pirúvico Azevedo,AMP AMPA 2003 Funções: • É uma ponte entre a via glicolítica e o ciclo de Krebs. Descarboxila, oxidativamente, o ácido pirúvico formando acetila-CoA, com liberação de CO2. A acetila-CoA será oxidada no ciclo de Krebs para formar ATP. Azevedo,AMP AMPA 2003 Localização: • Mitocôndrias Sistema enzimático da Piruvato Desidrogenase Azevedo,AMP AMPA 2003 Enzimas do Complexo Coenzimas Vitaminas da Coenzima Piruvato Tiamina Desidrogenase Pirofosfato(TPP) Di-hidrolipoato transacetilase Di-hidrolipoil desidrogenase Azevedo,AMP B1 Ác. Lipóico, Ácido HS-CoA pantotênico FAD, NAD B2, PP AMPA 2003 Seqüência de substratos Piruvato desidrogenase CH3-CO-COOH Ácido pirúvico CO2 **Dihidrolipoato TPP-H TPP-CH.OH-CH3 transacetilase S CH3-CO-S L ** L FADred NADox HS S HS-CoA ** CH3-CO-SCoA Acetila-CoA Azevedo,AMP HS L FADox HS Di-hidrolipoil desidrogenase NADred C.R. AMPA ~3 ATPs 2003 Controle da descarboxilação Acetila-CoA/HS-CoA NADred/NADox (-) Acetila CoA Piruvato (+) Piruvato ADP Azevedo,AMP AMPA 2003 Lesão bioquímica Avitaminose B1 (beri-beri) Deficiência de Vit. B1 Deficiência de TPP Aumento da conc. de Ác. pirúvico e ác. lático no sangue. Inibição da 1a fase da descarboxilação do Ácido pirúvico.AMPA Azevedo,AMP 2003 Balancete energético Descarboxilação oxidativa do Ác. pirúvico (aerobiose) 1 NADred ~ 3 ATPs Azevedo,AMP AMPA 2003
