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AMPA 2003 Azevedo,AMP SINÔNIMOS: Via Glicolítica de Embden- Meyerhof-Parnas Meyerhof-Parnas Glicólise Via Glicolítica.

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1 AMPA 2003 Azevedo,AMP SINÔNIMOS: Via Glicolítica de Embden- Meyerhof-Parnas Meyerhof-Parnas Glicólise Via Glicolítica

2 AMPA 2003 Azevedo,AMP Roteiro da Aula 1. Visão Geral do Metabolismo dos Glicídios 2. Glicólise: visão geral; funções e características Sumário 4. Seqüência de substratos 3. Relações com outras vias metabólicas 5. Controle da glicólise 7. Destino do Piruvato em anaerobiose 8. Destino do Piruvato em aerobiose 13. Descarboxilação Oxidativa do Piruvato 6. Inibição da glicólise 10. Balancete Energético 9. Mecanismos de lançadeira de elétrons 12. Metabolismo da Frutose 11. Glicólise nas hemácias

3 AMPA 2003 Azevedo,AMP

4 AMPA 2003 Azevedo,AMP Rotas Metabólicas da Glicose Glicogênio Glicose Lactato Glicogenólise Glicogênese Glicólise Gliconeogênese Gli 6 P Gli 1 P Piruvato Acetil CoA Citrato Ciclo de Krebs Lipogênese Ciclo das Pentoses Ácidos Graxos Oxaloacetato Aminoácidos Ribose 5 P Fru 6 P Fru 1,6 biP P DHA3P Gliceraldeído Fosfato de glicerol Lipogênese Cadeia Respiratória Pentose 5 P NADPH Nucleotídios DNA e RNA 2,3 biP Glicerato - Biossíntese de Colesterol e Ácidos graxos - Reações de detoxicação - Defesas Antioxidantes Glico-conjugados

5 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

6 AMPA 2003 Azevedo,AMP Fração SolúvelFração Solúvel Localização do Sistema Enzimático

7 AMPA 2003 Azevedo,AMP Funções da Via Glicolítica Transformar glicose em piruvato.Transformar glicose em piruvato. Sintetizar ATP com ou sem oxigênio.Sintetizar ATP com ou sem oxigênio. Preparar a glicose para ser degradada totalmente em CO 2 e H 2 O.Preparar a glicose para ser degradada totalmente em CO 2 e H 2 O. Permitir a degradação parcial da glicose em anaerobiose.Permitir a degradação parcial da glicose em anaerobiose. Alguns intermediários são utilizados em diversos processos biossintéticos.Alguns intermediários são utilizados em diversos processos biossintéticos.

8 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica todas as células Cérebro: Glic CO 2 + H 2 O Glicólise aeróbica Eritrócitos: Glicólise fonte de energia Córnea, Cristalino e retina

9 AMPA 2003 Azevedo,AMP GLUT-1 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

10 AMPA 2003 Azevedo,AMP GLUT-3 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

11 AMPA 2003 Azevedo,AMP *GLUT-4 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

12 AMPA 2003 Azevedo,AMP *GLUT-4 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

13 AMPA 2003 Azevedo,AMP GLUT 2 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

14 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica -Seqüência de reações Glicose Gli-6-PFrut-6-P Frut-1,6-P P- Diidroxiacetona Gliceraldeído. 3 P NADoxNADred 1,3 di P Glicerato 3 di P Glicerato 2 P Glicerato 3 P enol piruvato Acetil CoA Mit. Aerobiose C.K. Anaerobiose Lactato 2 Piruvato

15 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica glic-6-P FosfohexoisomeraseouFosfoglicoisomerase Mg 2+ CH 2 -OH COC-HC-OHC-OH CH 2 -O-P HO- H- H- frut-6-PCHO C- OH C-HC-OHC-OH CH 2 -O-P HO- H- H- H -

16 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica CH 2 -OH COC-HC-OHC-OH CH 2 -O-P HO- H- H- Fosfofrutoquinase ATPADP CH 2 -O-P COC-HC-OHC-OH HO- H- H- frut-6-P frut-1-6-P Fosfatase Pin

17 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica CH 2 -O-P COC-HC-OHC-OH HO- H- H- frut-1-6-PAldolase CH 2 -O-P CO CH 2 -OH di-hidroxiacetona fosfato CHOCH-OH CH 2 -O-P aldeído-3-P-glicérico Fosfo triose isome- rase

18 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica CH 2 -O-P CO CH 2 -OH di-hidroxiacetona fosfato Fosfotriose isomerase Fosfotriose isomerase CHOCH-OH CH 2 -O-P aldeído-3-P-glicérico

19 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica CHOCH-OH CH 2 -O-P aldeído-3-P-glicérico Pin 1-3-difosfoglicerato C-O-P CH-OH CH 2 -O-P O NADox NADred aldeído-3-P-glicerato desidrogenase

20 AMPA 2003 Azevedo,AMP Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

21 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica 1-3-difosfoglicerato 3-fosfoglicerato C-O-P CH-OH CH 2 -O-P O ADP ATP ADP ATP 1-3-difosfoglicerato quinase COO - CH-OH CH 2 -O-P

22 AMPA 2003 Azevedo,AMP Desvio da 2,3 difosfoglicerato 1-3-difosfoglicerato 3-fosfoglicerato 2,3 BPG mutase 2,3 BPG fosfatase

23 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica 3-fosfoglicerato 2-fosfoglicerato 3-fosfoglicerato 2-fosfoglicerato COO - CH-OH CH 2 -O-P fosfogliceromutase COO - CH-O-P CH 2 -OH

24 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica 2-fosfoglicerato fosfoenol piruvato 2-fosfoglicerato fosfoenol piruvato COO - CH-O-P CH 2 -OH -H2O-H2O-H2O-H2O enolas e COO - C-O-P CH 2

25 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica fosfoenol piruvato piruvato (enol) COO - C-O-P CH 2 Fosfoenol-piruvato quinase PEP-quinase Piruvato quinase ADP ATP ADP ATP COO - C-OH CH 2

26 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica piruvato (enol) piruvato (cetona) piruvato (enol) piruvato (cetona) COO - C-OH CH 2 COO - CO CH 3 transformação espontânea

27 AMPA 2003 Azevedo,AMP Destino do NADred e do Piruvato em Anaerobiose CHOCH-OH CH 2 -O-P C-O-P CH-OH CH 2 -O-P O +Pin NADoxNADred aldeído-3-P-glicérico 1,3-difosfoglicerato COOH CO CH 3piruvatoCOOHCH-OH L-Lactato * *LDH Glicólise Anaeróbica na Contração Muscular

28 AMPA 2003 Azevedo,AMP Importância das Isoenzimas da LDH TecidoMúsculoFígadoCoração Inibição pelo piruvato Nenhuma Km(piruvato) Km(lactato) AltoBaixoBaixoBaixoAltoAlto

29 AMPA 2003 Azevedo,AMP Destino do Piruvato em Anaerobiose Fermentação Alcoólica em Leveduras CHOCH-OH CH 2 -O-P C-O-P CH-OH CH 2 -O-P O +Pin NADoxNADred aldeído-3-P-glicérico 1,3-difosfoglicerato COOH CO CH 3piruvato CH 2 -OH CH 3 Etanol CO 2 +

30 AMPA 2003 Azevedo,AMP Destino do Piruvato em Aerobiose glic-6-P aldeído-3-Pglicérico piruvato acetila-CoA fosfato de di-hidroxiacetona NADoxNADred glicerol mitocôndria mitocôndria

31 AMPA 2003 Azevedo,AMP Lançadeira de Elétrons mitocôndriacitosol Aldeído-3-P Glicérico NADox NADred 1,3-difosfoglicerato CH 2 -O-P CO CH 2 -OH fosfato de di-hidroxiacetona CH 2 -O-P CH-OH CH 2 -OH fosfato de glicerol CH 2 -O-P CH-OH CH 2 -OH FADox FADred(C.R.) CH 2 -O-P CO CH 2 -OH 1,5ATP

32 AMPA 2003 Azevedo,AMP + Músculos Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

33 AMPA 2003 Azevedo,AMPmitocôndriacitosol Lançadeira de Elétrons Gliceral- deído 3 PNADox Oxaloacetato CH 2 -COOH CO - COOH NADred1,3-difosfoglicerato Malato CH 2 -COOH CH 2 -COOH HO-CH- COOH CH 2 -COOH CH 2 -COOH HO-CH- COOH NADox NADred(C.R.) 2,5ATP CH 2 -COOH CO - COOH

34 AMPA 2003 Azevedo,AMP

35 AMPA 2003 Azevedo,AMP Controle da Via Glicolítica Ativação ou inibição alostérica Ligações covalentes Controle da síntese enzimática

36 AMPA 2003 Azevedo,AMP Controle da Via Glicolítica Efetores Negativos Efetores Negativos Enzima ATP, Citrato AMP ATP, NADH, Acetila-SCoA, Ácidos graxos, L-fenilalanina,L-alanina.Fosfofrutoquinase Fosfatase de frutose 1-6-difosfato Fosfoenol piruvato quinase

37 AMPA 2003 Azevedo,AMP Controle da Via Glicolítica Efetores Positivos Enzima AMP,Frut-2,6-PATPGlic-6-P,Frut-1,6-P,Aldeído-3-fosfoglicérico Fosfofrutoquinase Fosfatase de frutose 1-6-difosfato Fosfoenol piruvato quinase

38 AMPA 2003 Azevedo,AMP Glicose Glicose 6 fosfato Frutose 6 fosfato Frutose 1,6 bifosfato Fosfoenolpiruvato (PEP) Piruvato hexoquinase fosfofrutoquinase Fosfatase da Fru1,6P PEPquinase (+) + AMP Fru 2,6 P ATP (-) Gli 6 P Fru 1,6 P Gli 6 P Ald 3 P glicérico ATP, NADH, Acetila-SCoA, Ácidos graxos, L-fenilalanina,L-alanina ATP, Citrato (-) AMP (+) Fru 2,6 P

39 AMPA 2003 Azevedo,AMP Regulação enzimática por ligações ou modificações covalentes Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

40 AMPA 2003 Azevedo,AMP Regulação enzimática por ligações ou modificações covalentes Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

41 AMPA 2003 Azevedo,AMP Regulação enzimática por ligações ou modificações covalentes Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

42 AMPA 2003 Azevedo,AMP Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

43 AMPA 2003 Azevedo,AMP Mecanismo de Inibição da Glicólise induzida pelo Glucagon e Epinefrina Capturado do CD- Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin Fígado

44 AMPA 2003 Azevedo,AMP Velocidade da Glicólise Glucagon e Epinefrina Insulina Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

45 AMPA 2003 Azevedo,AMP Controle da Via Glicolítica Ligações covalentes Piruvato Quinase (ou PEP quinase) inativa Ativa Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

46 AMPA 2003 Azevedo,AMP Controle da Via Glicolítica Controle da síntese enzimática Refeição rica em glicídios Administração de insulina Aumenta a transcrição genética Aumenta a síntese de enzimas da V.G. Glicoquinase - Fosfofrutoquinase - Piruvato quinase

47 AMPA 2003 Azevedo,AMP Inibição da Via Glicolítica

48 AMPA 2003 Azevedo,AMP Inibição da Via Glicolítica Inibidor:Ácido monoiodo acético ICH 2 -COOH Enzima inibida:Aldeído 3-P-glicérico desidrogenase desidrogenase O ácido monoiodo acético reage com o O ácido monoiodo acético reage com o grupo -SH do centro ativo da enzima.

49 AMPA 2003 Azevedo,AMP Inibição da Via Glicolítica: reagentes sulfidrílicos Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

50 AMPA 2003 Azevedo,AMP Inibição da Via Glicolítica Inibidor:Fluoreto de Sódio NaF Enzima inibida:Enolase O fluoreto de sódio forma um complexo O fluoreto de sódio forma um complexo (fluoro fosfato de magnésio) que inibe a enzima. A enolase tem como cofatores o Mg ++ ou Mn ++.

51 AMPA 2003 Azevedo,AMP Arsenato desacopla a oxidação da fosforilação na reação catalisada pela gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

52 AMPA 2003 Azevedo,AMP Via Glicolítica nas Hemácias As hemácias não possuem mitocôndrias, por isso a Via Glicolítica é vital para: Sintetizar ATP para manter a integridade Sintetizar ATP para manter a integridade da membrana e a fosforilação da glicose. Formar NADred para transformar meta- Formar NADred para transformar meta- hemoglobina em hemoglobina. Formar 2-3-difosfoglicerato que regula a Formar 2-3-difosfoglicerato que regula a afinidade da hemoglobina pelo O 2.

53 AMPA 2003 Azevedo,AMP Erros metabólicos hereditários da Via Glicolítica Doença Esferocitose (1 em ) Anemia hemolítica hereditária Enzima deficiente Enolase Piruvato quinase

54 AMPA 2003 Azevedo,AMP Balancete Energético

55 AMPA 2003 Azevedo,AMP Balancete Energético:Anaerobiose 2 aldeído-3-fosfoglicérico 2 aldeído-3-fosfoglicérico1,3-difosfoglicerato3-fosfogliceratofosfoenolpiruvatopiruvatolactatoglicoseGli-6-PFrut-6-PFrut-1,6-P -1 ATP -1ATP NADoxNADred +1 ATP +1ATP Total: 2ATP(x2) -2ATP -2ATP 2ATP 2ATP

56 AMPA 2003 Azevedo,AMP Balancete Energético:Aerobiose glicoseGli-6-PFrut-6-PFrut-1,6-P -1 ATP -1ATP aldeído-3-fosfoglicérico1,3-difosfoglicerato3-fosfogliceratofosfoenolpiruvatopiruvatoacetil-SCoA NADoxNADred +1 ATP +1ATP Total: (2 x2)+(3x 2)ATP -2ATP -2ATP 8ATP 8ATP C.R.FAD+2ATP C.R.NAD+3ATP

57 AMPA 2003 Azevedo,AMP Metabolismo da Frutose Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

58 AMPA 2003 Azevedo,AMP Metabolismo da Frutose Deficiência da Aldolase da Fru1P Acúmulo de Fru 1 P Depleção de Pin e ATP Fígado Danos às células: gradientes iônicos Deficiência da Frutoquinase Erro metabólico benigno retidos 90% da Fru ingerida e excretado 10% na urina Hepatomegalia, icterícia, hemorragia e doença renal lise osmótica Doenças autossômicas recessivas raras

59 AMPA 2003 Azevedo,AMP Descarboxilação Oxidativa do Ácido Pirúvico

60 AMPA 2003 Azevedo,AMP Funções: É uma ponte entre a via glicolítica e o ciclo de Krebs. Descarboxila, oxidativamente, o ácido pirúvico formando acetila-CoA, com liberação de CO 2. A acetila-CoA será oxidada no ciclo de Krebs para formar ATP.É uma ponte entre a via glicolítica e o ciclo de Krebs. Descarboxila, oxidativamente, o ácido pirúvico formando acetila-CoA, com liberação de CO 2. A acetila-CoA será oxidada no ciclo de Krebs para formar ATP.

61 AMPA 2003 Azevedo,AMP Localização: MitocôndriasMitocôndrias Sistema enzimático da Piruvato Desidrogenase

62 AMPA 2003 Azevedo,AMP Enzimas do Complexo Coenzimas Vitaminas da Coenzima PiruvatoDesidrogenase Di-hidrolipoatotransacetilase Di-hidrolipoildesidrogenase TiaminaPirofosfato(TPP) Ác. Lipóico, HS-CoA FAD,NAD B1B1B1B1 Ácidopantotênico B 2, PP

63 AMPA 2003 Azevedo,AMP Seqüência de substratos CH 3 -CO-COOH Ácido pirúvico TPP-H Piruvato desidrogenase CO 2 TPP-CH.OH-CH 3 L SS ** **Di- hidrolipoato transacetilase CH 3 -CO-S HS HSL HS-CoA ** CH 3 -CO-SCoA Acetila-CoA HS HS L Di-hidrolipoil desidrogenase FADox FADred NADox NADox NADred C.R. ~3 ATPs

64 AMPA 2003 Azevedo,AMP Controle da descarboxilação Piruvato Acetila CoA (+)PiruvatoADP Acetila-CoA/HS-CoANADred/NADox(-)

65 AMPA 2003 Azevedo,AMP Lesão bioquímica Avitaminose B 1 (beri-beri) Deficiência de Vit. B 1 Deficiência de TPP Aumento da conc. de Ác. pirúvico e ác. lático no sangue. Inibição da 1 a fase da descarboxilação do Ácido pirúvico.

66 AMPA 2003 Azevedo,AMP Balancete energético Descarboxilação oxidativa do Ác. pirúvico (aerobiose) 1 NADred ~ 3 ATPs


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