Disciplina de Biociências I Unidade 3 – Metabolismo Celular GLICÓLISE

Apresentação em tema: "Disciplina de Biociências I Unidade 3 – Metabolismo Celular GLICÓLISE"— Transcrição da apresentação:

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

2 Metabolismo: se refere a todas as reações químicas que ocorrem dentro de um organismo.
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 As reações anabólicas e catabólicas ocorrem simultaneamente nas células.

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

4 Estágio 1 produção de acetil-CoA Complexo da piruvato desidrogenase
Aminoácidos Ácidos graxos glicose glicólise Complexo da piruvato desidrogenase Acetil-CoA

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

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

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

8 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?

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

10 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.

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

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

13 glicose glicose 6-fosfato
hexoquinase glicose glicose 6-fosfato

14 glicose 6-fosfato frutose 6-fosfato
fosfoglico isomerase glicose 6-fosfato frutose 6-fosfato

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

16 diidroxiacetona fosfato gliceraldeído 3-fosfato
aldolase frutose 1,6-bifosfato diidroxiacetona fosfato gliceraldeído 3-fosfato

17 diidroxiacetona fosfato gliceraldeído 3-fosfato
triose fosfato isomerase diidroxiacetona fosfato gliceraldeído 3-fosfato

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

19 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

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

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

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

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

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

25 3-fosfoglicerato 2-fosfoglicerato
fosfoglicero mutase 3-fosfoglicerato 2-fosfoglicerato

26 2-fosfoglicerato fosfoenolpiruvato
fosfoenolpiruvato piruvato Composto de fosfato de alta energia ADP ATP H2O Mg++ Mg++ PIRUVATO QUINASE ENOLASE Enolase é inibida pelo flúor

27 2-fosfoglicerato fosfoenolpiruvato
enolase 2-fosfoglicerato fosfoenolpiruvato

28  [ ]s ATP, acetil-CoA, ácidos graxos
piruvato quinase fosfoenolpiruvato ADP piruvato ATP  [ ]s ATP, acetil-CoA, ácidos graxos

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

30 1,3-bifosfoglicerato 3-fosfoglicerato
Composto de fosfato de alta energia ADP ATP Mg++ fosfoglicerato quinase

31 2-fosfoglicerato fosfoenolpiruvato
fosfoenolpiruvato piruvato Composto de fosfato de alta energia ADP ATP H2O Mg++ Mg++ PIRUVATO QUINASE ENOLASE Enolase é inibida pelo flúor

32 Balanço Final Glicose + 2ATP + 2NAD+ + 4ADP + 2Pi
2 piruvato + 2ADP + 2NADH + 2H+ + 4ATP + 2H2O Glicose + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2piruvato + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O

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

34 Glicose Piruvato acetil-CoA 4 CO2 + 4H2O
Etanol + 2CO Lactato acetil-CoA 4 CO2 + 4H2O Condições anaeróbicas Condições anaeróbicas O2 Condições aeróbicas 2CO2 O2 Ciclo do ácido cítrico

35 lactato desidrogenase
piruvato lactato desidrogenase lactato

36 piruvato descarboxilase
acetaldeído álcool desidrogenase etanol

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

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

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

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

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

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

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

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

45 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

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

47 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.

48 Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD+)

49 lactato desidrogenase
piruvato lactato desidrogenase lactato