Utilização de glicose pelas células A glicólise é a via metabólica

Utilização de glicose pelas células
A glicólise é a via metabólica mais conservada nos
sistemas biológicos
A glicose é o combustível preferencial e mais versátil
disponível nas células vivas.
Principais caminhos metabólicos que utilizam glicose
Glicólise e Fermentação
Utilização de glicose por diferentes tipos de células
Utilização de glicose por diferentes tipos de células
Utilização de glicose por diferentes tipos de células
Visão geral da via glicolíca
Visão geral
da via
1a Reação da via: fosforilação da glicose.
Enzima: hexoquinase
Reação irreversível
nas condições
celulares
Hexoquinase
Algumas células convertem G-6P em glicose.
Nesse caso a enzima envolvida é a glicose 6 P Fosfatase e a
reação é:
G-6P + H2O
glicose + Pi
No fígado, a glicose é fosforilada pela glicoquinase
A glicoquinase não é inibida por G-6P e tem Km alto
2a Reação da via:
isomerização da glicose-6P a frutose-6P.
Enzima: fosfohexose isomerase
Fosfohexose
isomerase
3a Reação da via: fosforilação da frutose-6P
Enzima: fosfofrutoquinase - PFK
• Reação irreversível nas condições celulares;
• Etapa mais lenta da via;
• Etapa comprometida da via glicolítica;
• ATP é ao mesmo tempo substrato e efetor alostérico
• Algumas células produzem F-6P a partir de F 1,6 BP, a enzima é
Frutose 1,6 biP fosfatase
F-16BP + H2O
F-6P + Pi
4a Reação da via:
quebra da frutose-1,6BP em duas trioses
Enzima: aldolase
Apresar do alto valor do DG’0 esta reação é prontamente
reversível in vivo devido à rápida remoção dos produtos pelas
reações subseqüentes
5a Reação da via:
interconversão de GAP e DHAP
Enzima: triose fosfato isomerase
6a Reação da via:
oxidação do GAP e redução do NAD+
Formação do 1o fosfato de alta energia
Enzima: gliceraldeído 3P desidrogenase
GA3P + H2O
3 PGA + NADH + H+
DG’0 = - 43 kJ/mol
3 PGA + H3PO4
1,3 BPG + H2O
DG’0 = 49,3 kJ/mol
Nicotinamida Adenina Dinucleotídio
é a co-enzima da maioria das oxidações biológicas
7a Reação da via:
fosforilação da 1a molécula de ATP
Enzima: fosfoglicerato quinase
Reação da fosfoglicerato mutase
Reação da enolase: produção do 2o fosfato de alta energia
10a reação da glicólise:
produção da 2a molécula de ATP
Enzima: piruvato quinase
Esta reação é irreversível nas condições celulares.
Balanço da via glicolítica:
fosforilação de 2 ADP e redução de 2 NAD+
RESUMINDO O QUE FOI VISTO ATÉ AGORA:
• A glicólise é uma via quase que universal, onde uma molécula de
glicose é oxidada a 2 moléculas de piruvato sendo a energia liberada
conservada em duas moléculas de ATP e duas moléculas de NADH
• Todas as enzimas da via glicolítica são citoplasmáticas e seus
intermediários são moléculas fosforiladas de 3 ou 6 átomos de carbono
• Na fase preparatória da glicólise 2 moléculas de ATP são consumidas
• Na 2a parte da glicólise a energia liberada pela oxidação do C1 do GAP
é conservada permitindo a produção de 2 moléculas de NADH e de 2
ATP para cada triose.
O QUE AINDA NÃO VIMOS
1. Que a velocidade da glicólise é regulada de forma
coordenada com a de outros caminhos de produção de ATP,
de modo a assegurar o suprimento de ATP paras as células
em qualquer condição metabólica;
2. Que as enzimas Fosfofruto quinase e Piruvato quinase têm
sua atividade modulada por efetores alostéricos;
3. Que a velocidade e o sentido das demais reações são
regulados pela lei de ação das massas.
Caminhos metabólicos que alimentam a glicólise
A degradação do glicogênio e do amido são fosforólises
Os açúcares complexos e os dissacarídeos são
hidrolisados antes de serem absorvidos
•A via glicolítica pode ocorrer tanto em aerobiose quanto em
anaerobiose, desde que exista um sistema eficiente de reoxidação do NADH produzido na via.
•Havendo condições aeróbicas E mitocôndrias operantes o
NADH será re-oxidado pela transferência de seus elétrons até o
oxigênio
•Em ausência de uma destas condições as células irão fermentar,
ou seja, transferir os elétrons do NADH para uma molécula
orgânica que será reduzida e então excretada
•Alguns tipos de células sobreviverão bem fermentando, pois
serão capazes de ajustar a velocidade da via glicolítica e produzir
ATP suficiente. Outras morrerão se privadas de oxigênio.
Glicólise Aeróbica
Fermentação lática
Ocorre em músculo, nas hemácias em outras células dos animais e
ainda em alguns microrganismos. O lactato ionizado acidifica o
tecido e o meio de cultura.
Fermentação alcoólica:
A Biotecnologia não é utopia...
A regulação da via glicolítica
Um dos pontos importantes de regulação da via glicolítica no
fígado á a inibição da HK hepática por g6P
•No fígado, a glicose é fosforilada pela glicoquinase
•A glicoquinase não é inibida por G-6P e tem Km alto
A regulação da via glicolítica
Regulação da Fosfofruto quinase (PFK) por ATP
Frutose 2,6 bisfosfato ativa a via glicolítica
A frutose 2,6 bisfosfato é produzida pela PFK2, que no fígado é
regulada por fosforilação e desfosforilação
JEJUM
ALIMENTADO
Regulação da PFK1 - Hepatócito
ATIVA
INIBIDA