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Carregado porANA CARLA PEIXOTO
002 glicolise
O documento resume os principais conceitos sobre a via glicolítica, incluindo: (1) a quebra da glicose em piruvato com produção de ATP e NADH; (2) os destinos do piruvato em condições aeróbicas e anaeróbicas; e (3) os principais pontos de regulação e integração da via glicolítica no metabolismo energético celular.
002 glicolise
- 1. Existem alguns intermediários-chave no metabolismo energético 1)Glicogênio 2) Piruvato 3) Acetil—CoA 4) Ácido graxo Observações: Seis delas se agrupam em pares Glicogênese (1) X glicogenólise (2) Glicólise (3) X Gliconeogênese (4) Síntese de ác. Graxo (8) X Ox. ác. Graxo (9) Duas são cíclicas: Ciclo de krebs (6) Ciclo da uréia (11) Vias do metabolismo energético Glicose Piruvato Ribose Acetil—CoA Ácid o grax o glicólise gliconeogêneseglicogênese glicogenólise Glicogênio Fosforilação oxidativa Ciclo da uréia Aminoácidos 1 2 34 5 Ciclo de Krebs 6 7 8 9 10 11 NH 3(amônia) CO H v v uréia O 2 H O AD P ATP
- 2.
- 3. Generalidades sobre avia glicolítica Nome: Glico glicose Lise quebra via catabólica principal via de metabolismo da glicose ocorre no citosol de virtualmente todas as células. Papel central no metabolismo
- 4. Estado metabólico emque a via glicolítica é a principal fonte de energia A prática do velocismo requer uma fonte de energia que possa ser rapidamente acessada O metabolismo anaeróbico de glicose provê tal fonte de energia para exercícios curtos e intensos A prova de 100 metros rasos •menos de 10 segundos •45 passadas •36 km/h. Recorde mundial Homens U. Bolt Jamaica 9,58 s 2009, Mulheres F.G. Joyner Estados Unidos 10,49 s 1988,
- 5. Destinos da Glicose Glicose PiruvatoRibose5-fosfato Glicogênio Amido Sacarose Amino açúcares Vitamina C Outros açúcares (Galactose, frutose...) NADP NADPH ADP + Pi; ATP GTP GDP + Pi Nucleotídeos Lactato Etanol Acetil-CoA NADH NAD+
- 6. GlicóliseGlicose Glicose 6-fosfato Frutose 6-fosfato Frutose1,6-bisfosfato Gliceraldeído 3-fosfato Dihidroxiacetona fosfato + 2 Gliceraldeído 3-fosfato j Hexoquinase k Fosfohexose isomerase l Fosfofrutoquinase m Aldolase n Triose fosfato isomerase Fosforilação da glicose e sua conversão em gliceraldeído 3-fosfato Gasto de 2 ATPs ATP ADP ATP ADP (fase preparatória)
- 7. q Fosfoglicerato mutase p Fosfoglicerato quinase Gliceraldeído3-fosfato 1,3-bisfosfoglicerato 3-fosfoglicerato 2-fosfoglicerato Fosfoenol piruvato Piruvato ADP ATP ADP ATP NAD+ NADH Pi H2O o Gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase r Enolase s Piruvato quinase Glicólise (fase de “pagamento”) Síntese de 2 ATPs (por triose) Redução de 1 NAD+ (por triose) Consome gliceraldeído 3-P Produz piruvato
- 8. A via glicolíticaem três estágios As três etapas da fase 1 começa com a fosforilação da glicose pela hexoquinase. Dois fragmentos de três carbonos são produzidos de um açúcar de seis carbonos. A oxidação dos fragmentos de três carbonos rende de ATP
- 9. Balanço (saldo) davia glicolítica O saldo da glicólise é simples: a glicose é quebrada em duas moléculas de piruvato além disso duas moléculas de ATP e duas de NADH e dois prótons (H+) são formados. glicose 2 piruvato NAD+ 2 NADH ADP + Pi 2 ATP 10reações(10enzimas)
- 10. Destinos do Piruvato Rotascatabólicas. Piruvato Glicose 2 Acetil—CoA 4CO2 + 4H2O Etanol + CO2 Lactato Animais, plantas e muitas células microbianas em condições aeróbias Fermentação a etanol em leveduras (ex.: cerveja) Fermentação à lactato: músculos em contração vigorosa; em eritrócitos; em microorganismos (ex.: iogurte) CO2 Condições aeróbicas Condições anaeróbicas Hipóxia ou anaerobiose Glicólise OBS - O piruvato também serve como um precursor em muitas reações anabólicas não mostradas aqui. Ácido acético (vinagre)
- 11. Glicólise com O2e sem O2 Na presença de oxigênio, o piruvato e NADH vão para a mitocôndria onde são utilizados Em condições anaeróbicas, produtos da fermentação, tais como lactato tem que ser formados no citoplasma a partir do piruvato e NADH para regenerar o NAD+ (NAD oxidado) No estado anaeróbio a glicólise é o único meio de obtenção de ATP que as células animais possuem. Glicólise anaeróbica (fermentação lactica) Glicólise aeróbica
- 12. Localização das etapasequilíbrio redox. A geração e o consumo de NADH, na via glicolítica. Diversos destinos do piruvato. Etanol e lactato podem ser formados por reações envolvendo NADH. Alternativamente, uma unidade de dois carbonos pode ser acoplada a coenzima A , a partir do piruvato.
- 13. A via glicolíticano contexto do metabolismo energético Glicose-6P Ribose 5-fostato PiruvatoLactato Acetil—S—CoA Glicogênio Ácido Graxo Ciclo dos ác. tricarboxílicos elétrons Fosforilação oxidativa ADP + Pi ATP H2O O2 CO2 Glicose Frutose 1,6BP Biossíntese de lipídeos Degradação de lipídeos (b-oxidação) Via glicolítica Via das pentoses fosfato Biossíntese de glicogênio
- 14. Os tecidos cancerosostem o catabolismo da glicose descontrolado A captação da glicose e a glicólise é cerca de dez vezes mais rápida nos tumores sólidos do que em tecidos não-cancerosos As células tumorais geralmente experiênciam hipóxia (fornecimento limitado de oxigênio), porque não tem uma rede capilar para suprir o tumor com o oxigênio. células cancerosas mais do que 100 a 200 m de distância do capilar mais próximo dependem da glicólise anaeróbica para grande parte da sua produção de ATP.
- 15. Fosfomanose isomerase Como outros açúcaresentram na glicólise Entrada de glicogênio, dissacarídeos, e hexoses na glicólise. Glicose Glicose 6-fosfato Frutose 6-fosfato Frutose 1,6-bisfosfato Gliceraldeído 3-fosfato Sacarose Frutose Manose Glicogênio Trealose Lactose Frutose 1-fosfato Gliceraldeído + dihidroxiacetona fosfato sacarase Triose quinase Triose fosfato isomerase Frutose 1-P aldolase Frutoquinase Hexoquinase Hexoquinase Trealase Galactose Glicose 1-fosfato Fosforilase Pi Fosfoglicomutase Fosfofruto quinase ATP ATP ATP Lactase Aldolase Fosfohexose isomerase Manose 6-fosfato Hexoquinase ATP UDP-galactose UDP-glicose H2O H2O ATP
- 16. Variações de energianas reações glicolíticas Note: DG´o is the standard free-energy change, as defined in Chapter 13 (p. 491). DG is the free-energy change calculated from the actual concentrations of glycolytic intermediates present under physiological conditions in erythrocytes, at pH 7. The glycolytic reactions bypassed in gluconeogenesis are shown in red. Biochemical equations are not necessarily balanced for H or charge (p. 506).
- 17. Um ponto deRegulação da Glicólise A fosfofrutoquinase, que catalisa o passo comprometido na glicólise é o ponto de controle mais importante dessa via ATP é tanto um substrato para transferência de grupamento fosforil como uma molécula regulatória Alto nível de ATP inibe a fosfofrutoquinase O sítio regulador é diferente do sítio do substrato e tem _____ (maior/menor) afinidade pelo nucleotídeo Esse efeito inibitório é aumentado por citrato e revertido por AMP A velocidade da glicólise depende da relação ATP/AMP e do nível de citrato. No fígado o principal regulador da fosfofrutoquinase é a frutose 2,6-bisfosfato Glicose 2,6-fosfatase é estimulada por glucagon menor
- 18. Ativação da fosfofrutocinasepela frutose 2,6-bisfosfato e sua modulação pelo ATP.
- 19. Inibida por iodoacetato, quereage com sulfidrilas (--SH) Mecanismo de oxidação do gliceraldeído 3-fosfato. (Enz, gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase). Arsenato e Fosfato
- 20. Revisão da Glicólise Reduçãodo piruvato a lactato pode regenerar NAD+ (na fermentação) Localização subcelular: citossol Objetivos: •produzir ATP, •fornecer combustível para o ciclo de Krebs (Acetil-) •fornecer “esqueletos de carbono” para biossíntese (piruvato, glicerol) entra sai Glicose Piruvato ADP ATP NAD+ NADH Via resumida 2NADH
- 21. Questões 1. Qual aimportância da redução do piruvato a lactato para o funcionamento da via glicolítica em anaerobiose? 2. Que efeito a frutose 2,6-bisfosfato tem sobre a a fosfofrutoquinase? E sobre a via glicolítica? 3. Que efeito o APT tem sobre a fosfofrutoquinase e sobre a via glicolítica? Diga qual o significado metabólico desse efeito. 4. Qual o mecanismo da toxicidade do iodoacetato? Que efeito você acha que ele teria sobre uma cisteíno protease (enzima que hidrolisa proteínas e que tem uma cisteína no sítio ativo)? 5. Explique por que o arsenato é tóxico. 6. A via glicolítica pode ser dividida em uma fase composta por hexoses e uma fase composta por trioses. Do ponto de vista energético, o que difere essas duas fases? 7. Como fica o balanço final da via glicolítica nas condições de aerobiose e anaerobiose? 8. Quais os principais pontos de conexão da via glicolítca com outras vias metabólicas? 9. A bactéria E.coli (coliforme fecal) pode viver na presença ou na ausência de O2. Sua necessidade por ATP e a mesma em ambos os casos. Diga em que situação ela vai consumir mais glicose para atender essa necessidade e explique porquê?