1 Glicólise Resumo

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1. Glicólise
· Glicose é o principal combustível de energia para os seres humanos;
· A via glicolítica quebra a glicose com o intuito de iniciar o processo da glicólise até chegar no piruvato;
· Assim que a glicose chega no organismo, ela é absorvida pela corrente sanguínea e depois é distribuída pelo corpo;
· A glicose pode seguir 3 caminhos principais ao chegar no organismo: ela pode ser armazenada em forma de glicogênio, pode oxidar formando o piruvato ou pode ir para a via pentose fosfato;
· Na via glicolítica, a glicose sofre 10 reações divididas em 2 fases: fase preparatória e fase de pagamento;
· Cada etapa dessa é realizada com a ajuda de uma proteína (enzima) que auxilia nas reações acelerando-as (catálise);
· A glicólice ocorre no citoplasma da célula;
· Fase preparatória: há o gasto de 2 moléculas de ATP.
· 1ª reação: inicia com a conversão da glicose em glicose-6-fosfato com auxílio da enzima reguladora hexokinase que irá colocar um grupo fosfato na molécula de glicose, sendo essa reação exergônica e que ocorre no citosol da célula com a glicose que vem da corrente sanguínea através de um transportador que coloca a glicose na célula e também expulsa seu excesso. Para que a glicose permaneça no interior da célula, ela é modificada, inserindo um grupo fosfato se transformando em glicose-6-fosfato. A glicose-6-fosfato não é reconhecida pelo transportador, não podendo ser removida da célula.
· Enzimas com terminação “Kinase” fazem parte da subclasse das transferases que são enzimas responsáveis por colocar ou retirar grupos fosfatos terminais;
· 2ª reação: a glicose-6-fosfato terá a molécula de glicose (aldeído) transformada em uma molécula de frutose (cetona) com a ajuda da enzima fosfo-hexose-isomerase. Essa reação sai de uma aldose para uma cetose;
· 3ª reação: gasta ATP e é auxiliada pela enzima fosfofrutokinase-1. Quando se tem pouco ATP, a atividade da enzima é aumentada para aumentar a atividade da via glicolítica. Quando há um alto suprimento de ATP, essa enzima é inibida para que a via tenha sua atividade diminuida. Nessa reação, há a inserção de mais um grupo fosfato na molécula de frutose-6-fosfato formando a molécula de frutose-1,6-bifosfato. Essa reação é exergônica.
· 4ª reação: há a ação da enzima aldolase, que é responsável por clivar ao meio a frutose-1,6-bifosfato fomando 2 moléculas, uma de di-hidroxiacetona-fosfato e outra de gliceraldeído-3-fosfato.
· 5ª reação: há a ação da enzima triosefosfato-isomerase, que converte a di-hidroxiacetona-fosfato em gliceraldeído-3-fosfato.
· Resultado: no final, teremos como produto 2 moléculas de gliceraldeído-3-fosfato que entrarão na fase de pagamento para gerar ATP
· Fase de pagamento: há a formação de 2 moléculas de piruvato (3 carbonos cada), ATP e elétrons na forma de NADH.
· 6ª reação: nessa reação, é inserido mais 1 fosfato no gliceraldeído-3-fosfato. Há a ação da enzima gliceraldeído-3-fosfato-desidrogenase, formando o 1,3-bifosfoglicerato. Nessa reação também ocorre a formação de NADH (transportador de elétrons e hidrogênio)+ H+ .
· 7ª reação: o 1,3-bifosfoglicerato se juntará ao ADP, liberando o fosfato para o ADP formando uma molécula de ATP e uma de 3-fosfoglicerato. Nessa reação há a ação da enzima fosfogliceratokinase.
· 8ª reação: o 3-fosfoglicerato irá sofrer uma modificação, passando o fosfato para o meio da cadeia formando o 2-fosfoglicerato. Há o auxílio da enzima fosfoglicerato-mutase.
· 9ª reação: o 2-fosfoglicerato irá sofrer uma catálise através da enzima enolase, transformando-o em fosfoenolpiruvato. Essa reação libera H2O através do O + OH retirado do 2-fosfoglicerato.
· 10ª reação: a enzima piruvatokinase remove o grupo fosfato do fosfoenolpiruvato, e libera esse fosfato para o ADP formando uma molécula de ATP e uma de piruvato.
· Resultado: no final, teremos como produto 2 moléculas de piruvato, uma gerada na 10ª reação e a outra que está numa via em paralelo.
· Resultado geral da via glicolítica: há a formação de 2 moléculas de piruvato (via do carbono), 2 moléculas de NADH + H+ (via dos elétrons), 2 moléculas de ATP (energia) e 2 moléculas de H2O.
· As 2 moléculas de piruvato geradas, darão entrada na respiração celular na presença de oxigênio. 
· Condição aeróbica (respiração celular): o piruvato é transformado em Acetil-CoA, entrando no ciclo de krebs e posteriormente na fosforilação oxidativa, produzindo de 30 a 32 moléculas de ATP.
· Condição anaeróbica: só é utilizada a via glicolítica para a produção de ATP. Entretanto, a reserva vazia de NAD+ inviabiliza a via glicolítica, que no caso dos seres humanos será usada a via de ácido lático formando lactato, no qual a molécula de piruvato através da ação da enzima lactato-desidrogenase formará o ácido lático. Nessa reação, o NADH produzido é consumido liberando NAD+ que será usado novamente na via glicolítica dando sequência a sua atividade para a produção de ATP. Isso funciona até a reserva de glicose se esgotar. Se o ácido lático gerado não for consumido, poderá gerar câimbras musculares. Com o tempo, o ácido lático é levado até o fígado, restaurando as reservas de glicose. 
· Essas condições anaeróbicas também são importantes nos tecidos tumorais, pois as células desses tecidos tumorais possuem pouco acesso a oxigênio, dependendo basicamente da produção de ATP via glicolítica.
2. Vias afluentes da glicólise:
· O glicogênio armazenado é degradado por fosforólise pela enzima fosforilase de glicogênio, que cliva as moléculas e libera moléculas de glicose que será fosfatada.
· A glicose-1-fosfato será convertida em glicose-6-fosfato, que entrará diretamente na via glicolítica.
· Esse armazenamento ocorre principalmente no fígado
3. Regulação do catabolismo dos carboidratos:
· Há um combustível que será transformado em ATP e que será consumido 
· Um organismo sempre sofrerá variações nas circunstâncias em que vive. Ex: período de atividade muscular aumentada, disponibilidade diminuída de oxigênio, ingestão diminuída de carboidratos, etc.
· Quando sofremos essas variações, o nosso metabolismo precisa mudar também para manter-se sempre regulado. Ex: o metabolismo pode mudar o fluxo de combustível, a fonte de combustível e mobilizar as fontes de reserva.
· Esse metabolismo pode ser alterado justamente nas enzimas-chaves. Ex: na via glicolítica pode ser na hexokinase, fosfofrutokinase-1, e piruvato kinase. Na degradação do glicogênio pode ser a fosforilase do glicogênio
· Essas vias podem ser reguladas pela quantidade de substrato (limitada pelo substrato), ou pela atividade da enzima (limitada pela enzima)
· Reações enzimaticamente limitadas: a velocidade destas reações limitam a velocidade de toda a sequência de reações, portante, este passo é chamado de passo limitante da reação. Geralmente são exergônicas e irreversíveis, sendo alvo da regulação metabólica.
· Em todas as vias metabólicas há pelo menos 1 enzima limitante do fluxo
· A via glicolítica é regulada pelas enzimas: hexokinase (etapa 1), PFK-1 (etapa 3) e piruvato kinase (etapa 10)
· Existe uma via oposta a via glicolítica, no qual pega-se o piruvato para sintetizar glicose. O nome dessa via é gliconeogênese.
· Gliconeogênese: sintetiza glicose a partir do piruvato para exportar para outros tecidos quando as fontes de glicose estiverem esgotadas. Ocorre no fígado.
· A gliconeogênese possui um processo de reações muito parecida com a glicólise, no entanto, em algumas etapas que são mais favoráveis na glicólise, as enzimas são substituídas por outras que irão favorecer mais o processo de gliconeogênese. A hexokinase é substituída pela glicose-6-fosfatase, a PFK-1 é substituída pela frutose-1,6-bifosfatase (FBPase-1) e a piruvato kinase é substituída pela PEP carbokinase e piruvato carboxilase
· A glicólise e gliconeogênese não ocorrem simultaneamente
· A PFK-1 é a principal enzima da via glicolítica e a FBPase-1 é a principal da via da gliconeogênese. A PFK-1 é a mais importante por possuir uma regulação bastante complexa por inibição
4. Etapas de regulação da glicóse:
· 1ª etapa: a enzima reguladoranesta etapa é a hexokinase que transforma glicose em glicose-6-fosfato. A inibição da hexokinase ocorre fundamentalmente pelo excesso de glicose-6-fosfato. A glicose-6-fosfato em excesso irá se ligar a um lugar específico da hexokinase chamado sítio alostérico, inibindo a ação da enzima fazendo com que a reação de glicose para glicose-6-fosfato não ocorra.
· 3ª etapa: a enzima reguladora nesta etapa é a PFK-1 que converte frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato. O ATP gerado no produto final se liga ao sítio alostérico da PFK-1 inibindo-a. O citrato também ajuda a inibir, aumentando a inibição do ATP. Para aumentar a atividade dessa enzima, são usados como agentes a frutose-6-fosfato, ADP, AMP e frutose-1,6-bifosfato.
· 10ª etapa: a enzima reguladora nesta etapa é a piruvato kinase que extrai 1 fosfato do fosfoenolpiruvato, liberando-o para o ADP tendo como produto 1 molécula de piruvato e 1 molécula de ATP. Essa enzima sofre inibição pela molécula de ATP e também por Acetil-CoA e ácidos graxos de cadeia longa
· Fosforilase do glicogênio: sua atividade é aumentada para conseguirmos mais glicose, e é diminuída quando não precisamos de tanta glicose.