Glória Braz GLICÓLISE

Glória Braz GLICÓLISE

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. Glória Braz

Glória Braz Principais caminhos metabólicos que utilizam glicose

Visão geral da via glicolítica Fase preparatória Fase de pagamento Glória Braz Ocorre no citoplasma

1 a Reação da via: fosforilação da glicose. Enzima: hexoquinase Reação irreversível nas condições celulares Hexoquinase Glória Braz

Glória Braz Importante: A glicose 6-P não consegue sair de dentro da célula

2 a Reação da via: isomerização da glicose-6p a frutose-6p. Enzima: fosfohexose isomerase Fosfohexose isomerase Glória Braz

3 a Reação da via: fosforilação da frutose-6p Enzima: fosfofrutoquinase - PFK Reação irreversível nas condições celulares; Etapa que vai regular a velocidade da via Glória Braz

4 a Reação da via: quebra da frutose-1,6bp em duas trioses Enzima: aldolase Glória Braz Apresar do alto valor do DG 0 esta reação é prontamente reversível in vivo devido à rápida remoção dos produtos pelas reações subseqüentes

5 a Reação da via: interconversão de GAP e DHAP Enzima: triose fosfato isomerase Glória Braz

Glória Braz 6 a Reação da via: oxidação do GAP e redução do NAD + Enzima: gliceraldeído 3P desidrogenase

Glória Braz 7 a Reação da via: fosforilação da 1 a molécula de ATP Enzima: fosfoglicerato quinase

8ª Reação: Conversão do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato Reação da fosfoglicerato mutase Glória Braz

9ª Reação: Desidratação do 2 fosfo glicerato para fosfoenolpiruvato Reação da enolase: produção do 2 o composto de alta energia Glória Braz

10 a reação da glicólise: produção da 2 a molécula de ATP Enzima: piruvato quinase Esta reação é irreversível nas condições celulares. Glória Braz

Visão geral da via Glória Braz

Balanço da via glicolítica: fosforilação de 2 ADP e redução de 2 NAD + 2 2 Glucose + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2Pyruvate + 2NADH + 2H+ + 2ATP +2H2O A glicólise só libera 5% da energia contida na molécula de glicose Glória Braz

Glória Braz Nicotinamida Adenina Dinucleotídio é a co-enzima da maioria das oxidações biológicas

RESUMINDO O QUE FOI VISTO ATÉ AGORA: 1. 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 2. Todas as enzimas da via glicolítica são citoplasmáticas e seus intermediários são moléculas fosforiladas de 3 ou 6 átomos de carbono 3. Na fase preparatória da glicólise 2 moléculas de ATP são consumidas 4. Na 2 a parte da glicólise a energia liberada e há produção de 2 moléculas de NADH e de 2 ATP para cada triose. Glória Braz

Glória Braz Caminhos metabólicos que alimentam a glicólise

Os açúcares complexos e os dissacarídeos são hidrolisados antes de serem absorvidos Amido alimentação Amilase salivar Oligossacarídeos Amilase pancreática Dissacarídeos Monossacarídeos Citosol Glória Braz

Caminhos do piruvato Anaerobiose Anaerobiose Aerobiose Glória Braz

Glória Braz Glicólise Aeróbica

Glória Braz NAD+

Fermentação lática Glória Braz Ocorre em músculo, nas hemácias em outras células dos animais e ainda em alguns microrganismos

Glória Braz Fermentação alcoólica:

Glória Braz Utilização de glicose por diferentes tipos de células

Glória Braz Utilização de glicose por diferentes tipos de células

Glória Braz Utilização de glicose por diferentes tipos de células

Glória Braz Utilização de glicose por diferentes tipos de células

Glória Braz Células tumorais: Otto Warburg 1920

A via glicolítica pode ocorrer tanto em aerobiose quanto em anaerobiose, desde que exista um sistema eficiente de re-oxidação 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 Glória Braz

REGULAÇÃO DA VIA GLICOLÍTICA Glória Braz

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Hexoquinase Há 4 isoformas da hexoquinase: I, II, II e IV No músculo Isoformas I, II e III Km < 0,1 mm Se considerarmos que o concentração de glicose no sangue em condições normais está entre 5 e 8 mm, a enzima vai estar sempre funcionando em Vmax.

Hexoquinase Isoformas I, II e III HK Glicose + ATP Glicose 6-fosfato + ADP + H + inibidor

No fígado Hexoquinase IV ou Glicoquinase menor afinidade pela glicose. Km = 10mM Hexoquinase IV não é inibida por Glicose 6-P

Hexoquinase Hexoquinase IV pode ser inibida pela ligação de uma proteína reguladora Hexoquinase IV é regulada pelo nível de glicose no sangue: regulação por seqüestro no núcleo celular hepatócito Após refeição Vindo da gliconeogênese Durante jejum Fígado não compete com demais órgãos pela glicose escassa.

HEXOQUINASE IV Glicoquinase (Hexoquinase IV) não é inibida por glicose 6-fosfato e tem maior Km pela glicose. É importante no fígado para garantir que glicose não seja desperdiçada quando estiver abundante, sendo encaminhada para síntese de glicogênio e ácidos graxos. Além disso, quando a glicose está escassa, garante que tecidos como cérebro e hemáceas tenham prioridade no uso

A PFK1 é regulada por alosteria Regulação da Fosfofruto quinase (PFK) por ATP Glória Braz

Glória Braz Frutose 2,6 bisfosfato é um efetor positvo da PFK1

A frutose 2,6 bisfosfato é produzida pela PFK2, que é regulada por fosforilação e desfosforilação PFK1 PFK1 Glória Braz

Glória Braz

Piruvato quinase Regulação covalente Regulação alostérica

GLICONEOGÊNESE

Gliconeogênese: via antagônica à glicólise Síntese de glicose a partir de compostos que não são carboidratos: aminoácidos, lactato e glicerol. Realizada principalmente no fígado

Alguns tecidos dependem quase completamente de glicose para energia metabólica depleção de glicose gliconeogênese

Necessidade de glicose Tecidos dependentes de glicose cérebro hemácias Requerimento de glicose diário no adulto 160 gramas (glicemia normal 75 a 99 mg/dl) 120 gramas cérebro 40 gramas outros tecidos

Conversão de piruvato a fosfoenolpiruvato Alanina e Glutamina

Conversão de frutose-1,6-fosfato a frutose-6-fosfato

Conversão de glicose-6-fosfato a glicose Vesículas com glicose do retículo unem-se com a membrana plasmática ocorrendo, assim a liberação da glicose para a corrente sanguínea.

O grande consumo de álcool pode levar ao coma alcoólico Álcool desidrogenase Acetaldeido desidrogenase Acetato Glória Braz

Sensibilidade diferencial ao álcool Existem várias enzimas ADH no homem: dímeros (5 genes). ADH são essenciais pois quebram e metabolizam as moléculas de álcool (tóxico) que é absorvida para o sangue. População do Sudeste Asiático: maior intolerância ao álcool acúmulo de acetaldeído rubor alcoólico ( Asian flush ) Alcoolismo (tolerance ao álcool) -Populações europeias:alleles ADH2 e ADH3 menos ativas metabolizam lentamente o etanol - Sudeste asíatico: ~ 50 % pop. possui o allele mutante ALDH2*2 (8% da atividade do gene wt) Glória Braz