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Disciplina de Biociências I Unidade 3 – Metabolismo Celular GLICÓLISE Profa. Cínthia P. Machado Tabchoury.

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2 Disciplina de Biociências I Unidade 3 – Metabolismo Celular GLICÓLISE Profa. Cínthia P. Machado Tabchoury

3 Nutrientes estocados Alimentos ingeridos Fótons solares Vias de reações catabólicas (exergônicas) Vias de reações anabólicas (endergônicas) Trabalho osmótico Trabalho mecânico Biomoléculas complexas outro trabalho celular Metabolismo: se refere a todas as reações químicas que ocorrem dentro de um organismo. As reações anabólicas e catabólicas ocorrem simultaneamente nas células.

4 enzima 1enzima 2enzima 3enzima 4 enzima 5 enzima 1 treonina isoleucina

5 Estágio 1 produção de acetil-CoA Amino ácidos Ácidos graxos glicose glicólise Complexo da piruvato desidrogenase Acetil-CoA

6 Estágio 2 oxidação de acetil-CoA Acetil-CoA Transportadores de e - reduzidos Ciclo do ácido cítrico

7 Transportadores de e - reduzidos Estágio 3 transferência de elétrons e fosforilação oxidativa Cadeia respiratória (transferência de elétrons)

8 Via Glicolítica a) Fase Preparatória b) Fase de Pagamento Destinos do piruvato Vias afluentes Glicogenólise

9 glicose é o principal combustível na maioria dos organismos e em certos tecidos e células é a principal fonte de E metabólica; glicólise ocupa uma posição central no metabolismo; como pode ser produzida energia (ATP) a partir de moléculas como a glicose? O que acontece com a glicose adquirida a partir da dieta?

10 GLICOSE glicogênio, amido e sacarose piruvato ribose-5- fosfato armazenagem Oxidação pela via glicolítica Oxidação pela via das pentoses fosfato

11 Glicólise Glykys Lysis É o processo através do qual a molécula de glicose é degradada por uma seqüência de 10 reações a 2 moléculas de piruvato.

12 GLICÓLISE - FASE PREPARATÓRIA glicose glicose-6-fosfato frutose-6-fosfato frutose-1,6-difosfato gliceraldeído-3-fosfato diidroxiacetona fosfato hexoquinase FOSFOFRUTOQUINASE

13 glicose frutose 6-fosfato glicose 6-fosfato frutose 1,6-bifosfato hexoquinase FOSFOFRUTOQUINASE-1 ATP ADP ATP ADP Mg + +

14 glicose glicose 6-fosfato hexoquinase

15 frutose 6-fosfato glicose 6-fosfato fosfoglico isomerase

16 frutose 6-fosfato fosfofrutoquinase-1 frutose 1,6-bifosfato

17 aldolase frutose 1,6-bifosfatodiidroxiacetona fosfato gliceraldeído 3-fosfato

18 diidroxiacetona fosfato gliceraldeído 3-fosfato triose fosfato isomerase

19 aldolase frutose 1,6-bifosfato diidroxiacetona fosfato gliceraldeído 3-fosfato triose fosfato isomerase

20 hexoquinase: - enzima reguladora; - é inibida pela G6P; - catalisa também fosforilação de outras hexoses. glicoquinase: age após refeição rica em açúcar. fosfofrutoquinase-1: passo limitante ADP, AMP, F6P, F2,6P ATP, citrato, NADH, ácidos graxos, PEP, baixo pH

21 glicose glicose 6-fosfato frutose 6-fosfato frutose 1,6-bifosfato gliceraldeído 3-fosfato diidroxiacetona fosfato Fase Preparatória Fosforilação da glicose e sua conversão em gliceraldeído 3-fosfato

22 gliceraldeído-3-fosfato 1,3-bifosfoglicerato 3-fosfoglicerato 2-fosfoglicerato fosfoenolpiruvato piruvato PIRUVATO QUINASE ENOLASE Fase de Pagamento

23 gliceraldeído 3-P 1,3-bifosfoglicerato 1,3-bifosfoglicerato 3-fosfoglicerato fosfoglicerato quinase NAD + NADH + H + ADP ATP Pi Mg + + gliceraldeído P desidrogenase Oxidação e fosforilação por fosfato inorgânico Composto de fosfato de alta energia

24 gliceraldeído 3-fosfato gliceraldeído fosfato desidrogenase fosfato inorgânico 1,3-bifosfoglicerato

25 fosfoglicerato quinase 1,3-bifosfoglicerato 3-fosfoglicerato ADP ATP

26 fosfoglicero mutase 3-fosfoglicerato2-fosfoglicerato

27 2-fosfoglicerato fosfoenolpiruvato fosfoenolpiruvato piruvato PIRUVATO QUINASE H2OH2O ADP ATP Mg + + ENOLASE Enolase é inibida pelo flúor Composto de fosfato de alta energia

28 enolase 2-fosfoglicerato fosfoenolpiruvato

29 [ ]s ATP, acetil-CoA, ácidos graxos piruvato quinase fosfoenolpiruvatopiruvatoADP ATP

30 gliceraldeído 3-fosfato (2) 1,3-bifosfoglicerato (2) 3-fosfoglicerato (2) 2-fosfoglicerato (2) fosfoenolpiruvato (2) piruvato (2) Fase de Pagamento Conversão oxidativa do gliceraldeído 3-fosfato a piruvato e a formação acoplada de ATP e NADH oxidação e fosforilação primeira reação de formação de ATP (fosforilação a nível do substrato) segunda reação de formação de ATP (fosforilação a nível do substrato)

31 1,3-bifosfoglicerato 3-fosfoglicerato fosfoglicerato quinase ADP ATP Mg + + Composto de fosfato de alta energia

32 2-fosfoglicerato fosfoenolpiruvato fosfoenolpiruvato piruvato PIRUVATO QUINASE H2OH2O ADP ATP Mg + + ENOLASE Enolase é inibida pelo flúor Composto de fosfato de alta energia

33 Balanço Final Glicose + 2ATP + 2NAD + + 4ADP + 2P i 2 piruvato + 2ADP + 2NADH + 2H + + 4ATP + 2H 2 O Glicose + 2NAD + + 2ADP + 2P i 2piruvato + 2NADH + 2H + + 2ATP + 2H 2 O

34 Três tipos de transformações químicas são notáveis na glicólise: 1.Degradação do esqueleto carbônico da glicose para produzir piruvato; 2.Fosforilação de ADP a ATP pelos compostos de fosfato de alta energia formados durante a glicólise; 3.Transferência de átomos de H ou elétrons para o NAD + formando NADH.

35 Glicose Piruvato Etanol + 2CO 2 Lactato acetil-CoA 4 CO 2 + 4H 2 O Condições anaeróbicas Condições anaeróbicas Condições aeróbicas O2O2 2CO 2 O2O2 Ciclo do ácido cítrico

36 lactato desidrogenase piruvato lactato

37 piruvato descarboxilase piruvato acetaldeído álcool desidrogenase etanol

38 glicose lactose trealose sacarose glicogênio; amido galactose frutose manose glicose 1- fosfato UDP-glicose glicose 6- fosfato frutose 6- fosfato manose 6-fosfato frutose 1-fosfato frutose 1,6- bifosfato gliceraldeído diidroxiacetona fosfato gliceraldeído 3- fosfato fosforilase hexoquinase Vias Afluentes

39 Cadeia de glicogênio (glicose) n Ponta não-redutora

40 glicogênio fosforilase Cadeia de glicogênio (glicose) n glicose 1-fosfato glicogênio encurtado em um resíduo (glicose) n-1 Ponta não-redutora

41 Fosforilase do glicogênio Glicose 6-fosfato fosfoglicomutase glicogênio Pontas não- redutoras ligação (1 6) moléculas de glicose 1-fosfato

42 Atividade de transferase da enzima de desramificação Fosforilase do glicogênio glicogênio Pontas não- redutoras ligação (1 6) moléculas de glicose 1-fosfato

43 Atividade de transferase da enzima de desramificação Atividade (1 6) glicosidase da enzima de desramificação Fosforilase do glicogênio glicogênio Pontas não- redutoras ligação (1 6) moléculas de glicose 1-fosfato glicose Polímero não ramificado (1 4); substrato para ação da fosforilase

44 Músculo Sítios alostéricos vazios fosforilase a fosfatase serina fosforilada HH fosforilase b quinase fosforilase b (forma menos ativa) adrenalina fosforilase b (forma ativa) AMP 2 AMP Regulação hormonal Regulação alostérica inibe ativa Ca ++ fosforilase a (ativa)

45 Fígado Sítios alostéricos vazios Fosforilase a fosfatase Glucagon: regulador hormonal ativa fosforilase a (ativa) 2 glicose fosforilase b (menos ativa) fosforilase b quinase

46 fosforilase do glicogênio músculo:controle hormonal – adrenalina controle alostérico – AMP e cálcio fígado:controle hormonal – glucagon controle alostérico - glicose aumenta atividade da enzima diminui atividade da enzima

47 Referências Bibliográficas NELSON, D.L., COX, M.M. Lehninger Principles of Biochemistry. 3 a edição, New York: Worth Publishers, 2000, 1152p. LEHNINGER, A.L., NELSON, D.L., COX, M.M. Princípios de Bioquímica. 2 a edição, São Paulo: Sarvier, 1995, 839p. STRYER, L. Biochemistry. 3 a edição, New York: Freeman, 1988, 1089p.

48 NADPH Nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato Diferença fundamental entre NADPH e NADH NADH é um doador de elétrons na cadeia respiratória NADPH é um doador de elétrons na biossíntese redutora, como por exemplo, biossíntese de ácidos graxos. A produção de NADPH é bastante ativa na glândula mamária, tecido adiposo, córtex adrenal, fígado.

49 Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD + )

50 lactato desidrogenase piruvato lactato


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