GLICÓLISE E FERMENTAÇÃO

GLICÓLISE E FERMENTAÇÃO
GLICOLISE
Na glicólise uma molécula de glicose é degradada em uma série de reações
catalisadas por enzimas para liberar duas moléculas de piruvato.
A glicólise é uma via central do catabolismo da glicose. É a via através da qual,
na maioria das células, ocorre o maior fluxo de carbono. Em certos tecidos e
tipos celulares de mamíferos (eritrócitos, medula renal, cérebro e esperma, por
exemplo), a glicose, através da glicólise, é a principal, ou mesmo a única, fonte
de energia metabólica.
Alguns tecidos vegetais que são modificados para o armazenamento de amido,
como os tubérculos da batata
A glicose tem seis átomos de carbono e sua divisão em duas moléculas de
piruvato, cada uma com três átomos de carbono.
A glicose é inicialmente fosforilada no grupo hidroxila em C-6. A D-glicose-6fosfato assim formada é convertida em D-frutose-6-fosfato, a qual é novamente
fosforilada, desta vem em C-1, para liberar D-frutose-1,6-bifosfato. O ATP é o
doador de fosfato nas duas fosforilações. Como todos os derivados dos
açúcares que ocorrrem na via glicolítica são os isômeros D, omitiremos a
designação D.
A seguir a frutose-1,6-bifosfato é clivada para liberar duas moléculas com três
carbonos, a diidroxiacetona fosfato e o gliceraldeído-3-fosfato. A
diidroxiacetona fosfato é isomerizada em gliceraldeído-3-fosfato.
Cada molécula de gliceraldeído-3-fosfato é oxidada e fosforilada por fosfato
inorgânico (não pelo ATP) para formar 1,3-bifosfoglicerato.
A liberação de energia ocorre quando as duas moléculas de 1,3-bifosfoglicerato
são convertidas em duas moléculas de piruvato. A maior parte dessa energia é
conservada pela fosforilação acoplada de quatro moléculas de ADP para ATP.
O rendimento são duas moléculas de ATP por molécula de glicose empregada,
uma vez que duas moléculas de ATP são investidas.
PRINCIPAIS DESTINOS DA GLICOSE
A glicose pode ser armazenada (como um polissacarídeo ou como sacarose),
pode ser oxidada a pentoses, através da via das pentoses, ou pode ser
oxidada a compostos de três átomos de carbono (piruvato).
O piruvato, em condições aeróbicas é oxidado a acetato, o qual entra no ciclo
do ácido de Krebs e é oxidado até CO2 e H2O. Entretanto, sob condições
anaeróbicas (como em músculos esqueléticos muito ativos, em plantas
submersas, ou em algumas bactérias) ocorre a fermentação formando produtos
como o lactato e o etanol.
ENTRADA DE OUTROS CARBOIDRATOS NA VIA GLICOLITICA
Amido e glicogênio: As unidades de glicose são liberadas destes compostos
Frutose: A d-frutose pode ser fosforilada pela hexoquinase, sendo esta uma via
importante nos músculos e nos rins dos vertebrados. No fígado, entretanto, a
frutose entra na glicólise por uma via diferente: a enzima hepática frutoquinase
catalisa a fosforilação da frutose em c-1: a frutose-1-fosfato é então quebrada
ao meio para formar gliceraldeído e diidroxicetona fosfato pela frutose-1-fosfato
aldolase. A diidroxicetona fosfato é convertida em gliceraldeido-3-fosfato pela
enzima glicolitica triose fosfato isomerase. Assim, os dois produtos da hidrólise
da frutose entram na via glicolitica como gliceraldeido-3-fosfato.
Galactose: A d-galactose é primeiro fosforilada pelo ATP em C-1 e através da
enzima galactoquinase. A galactose-1-fosfato é convertida a glicose-1-fosfato
por um conjunto de reações nas quais a uridina difosfato (UDP) funciona de
forma semelhante a uma coenzima como transportadora de moléculas de
hexoses.
Dissacarídeos: clivados nos monossacarídeos.
REGULACAO DO METABOLISMO - ENZIMAS MARCA PASSO
Hexoquinase (inibidores: G6P, ATP, ativado: glicose) e/ou glicoquinase
A hexoquinase, como muitas outras cinases, requer Mg2+ para sua atividade,
pois o verdadeiro substrato da enzima não é ATP-4, e sim MgATP-2.Em muitas
células, parte da hexoquinase se encontra ligada a prinas na membrana
mitocondrial externa, as quais dão a essas enzimas o acesso precoce ao ATP
recém-sintetizado conforme ele sai da mitocôndria.
Fosfofrutoquinase:
Quando o consumo de ATP sobrepassa a sua produção o ADP e o AMP
aumentam em concentração, e agem alostericamente para diminuir esta
inibição pelo ATP. Esses efeitos combinam-se para produzir atividades maiores
da enzima quando a frutose-6-fosfato, ADP ou AMP aumentam de
concentração para baixar a atividade quando o ATP se acumula.
O citrato também age como um regulador alosterico da fosfofrutoquinase.
Fosfofrutoquinse: (inibidores: ATP, pH baixo, citrato, F1,6 DP, ativadores:
F1,6DF, AMP)
piruvato-quinase (inibidores: ATP, citrato, ativadores: F1,6 DF)
o
Glicolise anaeróbica: é a degradação da glicose sem a necessidade de
O2, tendo como produto final o acido lático, esta via é muito mais rápida
que a glicolise aeróbica sendo utilizada quando exercícios rigorosos são
realizados.
o
Glicolise aeróbica: é a degradação da glicose na presença de O2, tendo
como produto final o piruvato que por sua vês é transportado para dentro
da mitocôndria para completar sua oxidação ate CO2 e H2, ativando o
ciclo de krebs e a cadeia respiratória.
Fermentação
Fermentação é um termo geral que denota a degradação anaeróbica da glicose
ou de outros nutrientes orgânicos em vários produtos (característicos para os
diferentes organismos) para obter energia na forma de ATP.
A fermentação ocorre quando, após a glicólise, não é realizado o ciclo de Krebs,
porque o organismo em questão não o possui ou porque esta via está
bloqueada, como durante a hipóxia (falta de oxigenio).
Fermentação vem a ser um processo utilizado pelas bactérias para obter
energia, não utiliza oxigênio e decorre no citoplasma das células, sendo que
cada etapa é catalisada com a ajuda de diferentes enzimas.
Algumas bactérias na ausência de oxigênio leva a reação do NADH com o
piruvato, gerando NAD+ e ácido láctico (fermentação lática)). No caso das
leveduras e algumas bactérias ocorre a fermentação alcoólica: o piruvato é
descarboxilado, gerando acetaldeído, através da enzima iruvato descarboxilase
(ausente em animais), e o NADH reduz o acetaldeído, produzindo NAD+ e
etanol (como nos processos fermentativos do pão, dos vinhos e das cervejas).
Algumas indústrias se utilizam desse processo na produção de alguns produtos,
conhecidos de todos nós, como por exemplo:
1. iogurte é produzido pela famosa fermentação lática, onde as bactérias,
denominadas de lactobacilos, produzem ácido lático
2. pão e cerveja são produzidos pela fermentação alcóolica, onde a
fermentação é realizada por fungos (anaeróbicos facultativos), que produzem
no final álcool;
3. vinagre à produzido pela fermentação acética, que consiste numa reação
química, onde ocorre a oxidação parcial do álcool etílico, obtendo o ácido
acético. As bactérias que realizam esse processo são as acetobactérias; etc.
4. antibióticos: fungos e bactérias podem fabricar estes medicamentos que tem
como objetico atacar as bactérias patogênicas