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

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.

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

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

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

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

Via Glicolítica a) Fase Preparatória b) Fase de Pagamento Destinos do piruvato

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?

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

Vias secundárias de oxidação da glicose Além da ribose 5-fosfato, que outra molécula é produzida por esta via? Qual a importância destes 2 produtos desta via? A vitamina C também é um produto de uma via secundária de oxidação da glicose. Por que o nosso organismo não é capaz de sintetizar a vitamina C?

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.

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

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

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

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

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

Hexoquinase: - enzima reguladora; - é inibida pela G6P; - catalisa também fosforilação de outras hexoses. Fosfofrutoquinase: passo limitante ADP, AMP, F6P ATP, citrato, NADH, ácidos graxos, PEP, baixo pH

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

gliceraldeído 3-fosfato (2) oxidação e fosforilação 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)

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)

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)

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)

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)

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

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

Balanço Final Glicose + 2ATP + 2NAD+ + 4ADP + 2Pi 2 piruvato + 2ADP + 2NADH + 2H+ + 4ATP + 2H2O Glicose + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2piruvato + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O http://www.johnkyrk.com/glycolysis.swf

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.

Glicose Piruvato acetil-CoA 4 CO2 + 4H2O Etanol + 2CO2 Lactato acetil-CoA 4 CO2 + 4H2O Condições anaeróbicas Condições anaeróbicas O2 Condições aeróbicas 2CO2 Pergunta: Quais organismos ou tecidos são capazes de metabolizar piruvato a lactato? Por que isto acontece? Qual o destino do lactato? O2 Ciclo do ácido cítrico

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.

Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD+)

lactato desidrogenase piruvato lactato desidrogenase lactato