Disciplina de Bioquímica ( DB-105 ) Aula Teórica 23/04/2001 Tópico 9 - Glicólise e o Catabolismo das Hexoses I - Metabolismo: Transferências químicas que ocorrem numa célula ou organismo vivo. a) autotróficos ou heterótrofos b) catabolismo e anabolismo II - Glicólise: Processo através do qual a molécula de glicose é degradada a duas moléculas de piruvato. ( condições anaeróbicas ) 2 Piruvatos ( condições aeróbicas ) - 2 Etanol + 2 CO2 ( Fermentação alcoólica ) - 2 Acetil-CoA ( ciclo do ác. cítrico ) 4CO2 + 4H2O ( condições anaeróbicas ) Láctica ) - 2 Lactato ( Glicólise anaeróbica múscular / Fermentação Fase Preparatória Fosforilação da glicose e sua conversão em gliceraldeído 3fosfato Fase de Pagamento Conversão do gliceraldeído 3-fosfato a lacatato e a formação acoplada de ATP Gliceraldeído 3-fosfato (2) Glicose (1) ATP 2 Pi ADP 2 NAD+ Glicose 6-fosfato (1) 3-Fosfoglicerol fosfato (2) Frutose 6-fosfato (1) 2 ADP 2 ATP Primeira reação formadora de ATP Frutose 1,6-difosfato (1) 3-Fosfoglicerato (2) ATP 2 NADH + 2H+ ADP 2-Fosfoglicerato (2) Gliceraldeído 3-fosfato (1) + didroxiacetona fosfato (1) Fosfoenolpiruvato (2) 2 ADP 2 ATP Gliceraldeído 3-fosfato (2) Segunda reação formadora de ATP Piruvato (2) 2 NAD+ 2 Lactato -1- III - Vias afluentes da Glicólise: Lactose Lactase Glicogênio, Amido D-galactose fosforilase UDP-galactose Sacarose Glicose 1-fosfato Sacarase D-glicose hexoquinase UDP-glicose fosfoglicomutas e Glicose 6-fosfato D-manose D-frutose hexoquinase frutoquinase Frutose 6-fosfato Frutose 1-fosfato Manose-6-fosfato hexoquinase fosfomanose isomerase frutose 1-fosfato aldolase Frutose 1,6-bifosfato Gliceraldeído + Diidroxiacetona fosfato triose fosfato isomerase triose quinase Gliceraldeído 3-fosfato IV - Regulação: O catabolismo dos carboidratos fornece ATP bem como precursores para diferentes processos biossintéticos ( macromoléculas biológicas ). Nosso organismo sofre muita variação nas circunstâncias do dia-a-dia como: Aumento da atividade muscular, redução da disponibilidade de O 2 e ingestão alimentar insuficiente dos carboidratos. Assim, nosso organismo muda os padrões catabólicos dos carboidratos ( glicólise ) para realizar ajustes para adaptar-se a estas variações. Essas mudanças nos padrões catabólicos são realizadas pela regulação de enzimas chaves nas vias catabólicas. As enzimas reguladoras agem como válvulas metabólicas para realizar os ajustes necessários para manter a homeostase. De modo geral, as enzimas que catalisam os passos limitantes da velocidade das vias metabólicas, no caso a glicólise, são as enzimas reguladoras: a) Fosforilase do Glicogênio: A regulagem do metabolismo da glicose é diferente no músculo e no fígado: fosforilase a - ativa fosforilase b - inativa músculo fígado regulação hormonal: adrenalina glucagon regulação alostérica AMP glicose b) Hexoquinase: Regulação alostérica pelo seu produto: glicose-6-fosfato ( aumento de sua concentração provoca inibição ) c) Piruvato quinase: Inibição alostérica pelas altas concentrações de ATP. Também é inibida pelo acetilCoa e ácidos graxos de cadeia longa. d) Fosfofrutoquinase-1: Regulação alostérica: - Concentraçõe altas de ATP e citrato (inibição) - AMP, ADP ( aumento das suas concentrações diminui a inibição da enzima pelo ATP ) e frutose 2-6-bifosfato ( ativação ) -2- Disciplina de Bioquímica ( DB-105 ) Aula Teórica 04/05/2001 Tópico 9 - Glicólise e o Catabolismo das Hexoses V - Vias Secundárias da Oxidação da glicose: A principal função do catabolismo da glicose é gerar ATP. Existem, entretanto, outras vias catabólicas que levam a produtos especializados necessários para a célula. a) Via das Pentoses Fosfato: produz NADPH ( transportador de energia química na forma de poder redutor ) e ribose 5-fosfato ( biossíntese de ácidos nucléicos ) Via das Pentoses Fosfato lactonase glicose-6fosfato 6-fosfo gliconato glicose-6fosfato desidrogenase 6fosfogliconato desidrogenase 6-fosfoglicono-lactona D-ribulose 5fosfato fosfopentose isomerase lactonase D-ribose 5fosfato -1- b) Glicose D-glicuronato: ( Ou ácido glicurônico ) É importante na detoxificação e excreção de compostos orgânicos estranhos ao organismo como, por exemplo, drogas, toxinas ambientais e carcinógenos. ácido L-ascórbico: Também denominado de vitamina C, é fundamental para a síntese de tecido conjuntivo contendo colágeno e na sua falta pode ocorrer a doença escorbuto com os sintomas de gengiva inchada e sangramento, dentes abalados, rigidez nas articulações e cicatrização lenta. D-glicose-1fosfato UTP Via da produção de glicuronato e ácido ascórbico Mg2+ PPi UDP-glicose 2 NAD+ + H2O 2 NADH + 3H+ NADPH + H+ NADP H2O UDP D-glicuronato UDP-D-glicuronato H2O + L-gulonato Via para o ácido Lascórbico L-gulonolactona gulonolactona oxidase Glicuronato resíduos de polissacarídios ácidos O homem, a cobaia, os macacos , alguns pássaros e peixes não possuem esta enzima. 2H ácido L-ascórbico Bibliografia recomendada: LEHNINGER, A. L.; NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica, 2a ed., Sarvier, São Paulo, 1995, p. 322 a 324. STRYER, L. Bioquímica, 3a ed., Guanabara Koogan, RJ, 1992, p. 214 e 218. -2-