Apresentação Glicólise

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Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências Agrárias
Programa de Doutorado Integrado em Zootecnia – PDIZ
Disciplina: Metabolismo Energético
GLICÓLISE E CATABOLISMO DAS HEXOSES
Doutoranda: Valquíria Sousa Silva
Fortaleza – CE
2020
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INTRODUÇAO
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GLICÓLISE
Sinônimos:
Via glicolítica
Via de Embden-Meyerhof-Parnas 
O que é?
Glicólise é a sequência de reações que oxidam uma molécula de glicose a duas moléculas de piruvato.
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Importância da Glicólise
Principais Razões:
1 – Principal meio de degradação da Glicose; 
2 – Obtenção de Energia mesmo em condições Anaeróbias; 
3 – Permite a degradação da Frutose e da Galactose; 
• Outras Razões:
Os tecidos têm necessidade de transformar a energia contida na glicose em ATP. 
A Glicólise é fundamental para a produção de Acetil-CoA.
A Glicólise foi um dos primeiros sistemas enzimáticos a ser esclarecido, contribuindo o seu estudo para a melhor compreensão dos processos enzimáticos e de metabolismo intermediário.
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A Glicólise possui 2 fases:
FASE PREPARATÓRIA
 
Ativação ou Fosforilação da glicose e sua conversão para gliceraldeído 3-fosfato. 
→ A energia é gasta! 
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A Glicólise possui 2 fases:
FASE COMPENSATÓRIA
Conversão do gliceraldeído 3-fosfato para piruvato e formação acoplada de ATP.
→ A energia é produzida! 
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NESTA 1ª FASE TEMOS:
Utilização de ATP (2 Moléculas).
Formação de duas Moléculas de TrioseFosfato: Dihidroxicetona Fosfato e Gliceraldeído 3-Fosfato. 
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 PASSO A PASSO DA GLICÓLISE 
A Glicose é uma molécula quimicamente inerte, assim para se iniciar a sua degradação é necessário que seja ativada.
Depois de entrar na Célula a Glicose é fosforilada pela Hexoquinase produzindo Glicose-6-P pela transferência do Fosfato Terminal do ATP para o grupo Hidroxila da Glicose.
Reação Exergônica. 
Reação irreversível.
Permite a entrada da Glicose no Metabolismo Intracelular dado que Glicose-6-P não é transportado através da membrana Plasmática.
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 BALANÇO DA GLICÓLISE:
Glicose + 2 Pi + 2 ATP + 4 ADP + 2 NAD+ 2 piruvatos + 4 ATP + 2 ADP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
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O Piruvato pode seguir dois caminhos diferentes após a sua Formação, dependendo das conduções do meio: 
 Em condições Anaeróbicas: 
Formam-se produtos de Fermentação (Etanol e CO2 no caso da fermentação Alcoólica; Ácido Láctico na Fermentação Láctica).
 Em condições Aeróbicas: 
- Forma-se o Acetil-CoA que vai entrar no Ciclo de Krebs.
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A glicose não é a única Hexose que entra na Glicólise.
Frutose e Galactose são substrato para a Glicólise.
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	Em condições aeróbias, o primeiro passo para a oxidação do piruvato é a sua conversão a acetil-CoA. Essa conversão ocorre no citoplasma e é uma descarboxilação oxidativa (perda de CO2 acompanhada de perda de elétrons) catalisada por um complexo enzimático denominado complexo piruvato desidrogenase.
CONVERSÃO DO PIRUVATO A ACETIL-COA
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O ciclo de ácido cítrico ou ciclo de Krebs é uma etapa comum ao metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas. Nele a acetil-CoA é convertida em CO2, e sua energia é conservada na forma de 3NADH, 1 FADH2 e 1 GTP.
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
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CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
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1º Passo -Condensação
Condensação do Oxaloacetato com Acetil CoA e formação do citrato pela ação da enzima SINTASE DO CITRATO
1 molécula de Acetil CoA (C2)
+
A molécula de acido dicarboxilico (C4)
Acido tricarboxilico (C6)
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
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2º Passo - Isomerização do citrato
Isomerizaçao do citrato a Isocitrato pela ação da enzima ACONITASE (isomerase)
Acido tricarboxilico (C6)
Citrato
Isocitrato(C6)
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
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3º passo – Descarboxilação oxidativa do isocitrato
O isocitrato é desidrogenado e descarboxilado na presença da isocitrato desidrogênase formando o α-cetoglutarato.
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
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4º passo – Descarboxilação oxidativa do α-cetoglutarato
α-cetoglutarato 
+ 
NAD+ 
+ 
CoA
Succinil-CoA
+
NADH
+
CO2
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
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5º passo – Fosforilação ao nível do substrato
Formação de uma ligação fosfato de elevada energia a partir de Succinil CoA
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
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6º passo – Oxidação do succinato
Succinato (C4)
Fumarato (C4)
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
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7º passo – Hidratação do Fumarato
Fumarato (C4)
Malato(C4)
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
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8º passo – Oxidação do L-Malato
Malato(C4)
Oxaloacetato (C4)
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
São liberados vários hidrogênios, que são então capturados pelos NAD e FAD, transformando-se em NADH2 e FADH2. 
Ocorre também liberação de energia resultando na formação de ATP.
Ciclo de Krebs: 6 NADH + 2FADH + 2 ATPs + 2 CO2
 
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
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CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS
ocorre nas cristas mitocondriais.
Também chamado de Fosforilação Oxidativa. 
É um sistema de transferência de elétrons provenientes do NADH2 e FADH2 até a molécula de oxigênio. 
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CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS
A cadeia respiratória consiste em cinco complexos:
Complexo I (NADH desidrogenase);
Complexo II (succinato desidrogenase);
Complexo III (Ubiquinona: citocromo c oxidorredutase);
Complexo IV (citocromo c oxidase);
Complexo V (ATP sintase).
 Além dos cinco complexos, existem ainda duas moléculas carreadores de elétrons, a coenzima Q e o citocromo C (NELSON; COX, 2008). 
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CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS
Os elétrons são passados de molécula para molécula presente nas cristas mitocondriais chamados COMPLEXOS. 
Quando o elétron “pula” de um citocromo para outro até chegar no aceptor final (o oxigênio), ocorre liberação de energia que é convertida em ATP.
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CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS
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Os elétrons podem entrar na cadeia transportadora de elétrons (CTE) através do complexo I ou do complexo II, dependendo do substrato. Se o substrato for ligado à Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo (NADH), como malato e o piruvato, os elétrons entrarão no complexo I. Porém, se o substrato for ligado à Flavina Adenina Dinucleotídeo (FADH2), como o succinato, os elétrons terão a entrada no complexo II. A coenzima Q (ubiquinona), por sua vez, transporta os elétrons destes dois complexos (I e II) para o complexo III. O intermediário citocromo C conduz os elétrons do complexo III para o IV. No complexo IV ocorre a transferência de elétrons da cadeia para o aceptor final (oxigênio), o qual liga-se aos prótons formando água. Nesta cadeia, 8 o fluxo de prótons entre as membranas produz um potencial eletroquímico que cruza a membrana mitocondrial interna, conservando a energia liberada pelas reações de transferência de elétrons. A membrana mitocondrial é impermeável para os prótons, sendo que estes podem retornar para a matriz apenas através de canais específicos para prótons (unidade F0 do complexo V). A força próton-motriz que conduz o retorno destes prótons fornecem a energia para síntese de ATP a partir da fosforilação da adenosina difosfato (ADP) catalisada pela unidade F1 do complexo V associado com a unidade F0 (NELSON; COX, 2008).
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CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS
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Cadeia Transportadora de Eletróns:
NADH  3 ATPs
FADH  2 ATPs
10 NADH  30 ATPs
2 FADH  4 ATPs
  4 ATPs
Resumindo...
38 ATPs
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 CATABOLISMO DAS HEXOSES E AS FIBRAS MUSCULARES
Nos mamíferos, assim como nas aves, três tipos de fibras musculares podem ser identificados com base nas suas características metabólicas e contráteis: 
Tipo I - contração lenta e oxidativa (SO);
Tipo IIA - contração rápida e oxidativa (FOG);
Tipo IIB - contração rápida e glicolítica (FG) (PETER et al., 1972; BANKS, 1992).
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	são fibras de contração lenta e fadiga difícil, que dependem de fosforilação oxidativa para obtenção de energia e, portanto, são ricas em mitocôndrias e em mioglobina, um pigmento semelhante à hemoglobina que serve para armazenamento e transporte de oxigênio no interior da fibra. 
Nos mamíferos, assim como nas aves, três tipos de fibras musculares podem ser identificados com base nas suas característicasmetabólicas e contráteis: 
Tipo I - contração lenta e oxidativa (SO);
Tipo IIA - contração rápida e oxidativa (FOG);
Tipo IIB - contração rápida e glicolítica (FG) (PETER et al., 1972; BANKS, 1992).
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	São grandes, com poucas mitocôndrias e mioglobina, com metabolismo energético glicolítico e pouca vascularização, além de serem facilmente fatigáveis e acumularem facilmente o ácido lático.
 CATABOLISMO DAS HEXOSES E AS FIBRAS MUSCULARES
Em aves, há músculos com forte predomínio de um dos tipos de fibra, o que é relacionado à função. Por exemplo, a carne do peito do frango é branca porque tem grande predomínio de fibras do tipo IIB. Esta musculatura é usada para bater as asas, um movimento rápido e de duração curta. Já a carne das coxas e sobrecoxas é vermelha porque aí predominam fibras do tipo I. Esta musculatura tem função postural, é usada para manter a ave em pé, portanto exige contração durante períodos prolongados. 
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 CATABOLISMO DAS HEXOSES E AS FIBRAS MUSCULARES
OBRIGADA!
Valquíria Sousa Silva
Doutorando em Zootecnia
E-mail: walzoouft@gmail.com
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