TRANSFERÊNCIA DE MATÉRIA E ENERGIA Processos de queima da glicose

Glicose Quase todas as células atendem suas demandas energéticas através da glicose. Glicose Glicogênio, amido Fotossíntese Quimiossíntese Gliconeogênese Glicólise Via das pentoses-fosfato

Glicólise É a quebra da glicose em piruvato que pode ter dois destinos: Em condições anaeróbias será usado na fermentação lática ou alcoólica. Em condições aeróbias será usado no ciclo do ácido cítrico.

Glicólise 1- Glicoquinase 2- Fosfo-hexoisomerase 3- Fosfofrutoquinase 4- Aldolase 5- Triose-isomerase 6- G3P desidrogenase 7- Fosfogliceratoquinase 8- Fosfogliceratomutase 9- Enolase 10- Piruvato quinase

Glicólise Passagem da glicose fosfato à frutose 1,6 difosfato

Glicólise Quebra da glicose em G3P

Glicólise Transformação de G3P em 3PG

Glicólise Transformação de 3PG em PEP

Glicólise Transformação de PEP em Piruvato

Glicólise Balanço da glicólise: Inicialmente há o consumo de 2 ATP. São formadas 4 moléculas de ATP resultando em um saldo líquido de 2 ATP de rendimento. Também são formados 2 NADH e 2 moléculas de água.

GLICÓLISE - FERMENTAÇÃO Fermentação Lática: Piruvato + NADH → Lactato + NAD+ Ocorre por meio da enzima piruvato desidrogenase.

GLICÓLISE - FERMENTAÇÃO Fermentação Alcoólica: Piruvato → Acetaldeído + CO2 Piruvato descarboxilase Acetaldeído + NADH → etanol + NAD+ Álcool desidrogenase

GLICÓLISE - FERMENTAÇÃO Balanço da fermentação: Regenera o NAD+ para ser usado em outras vias metabólicas.

REGULAÇÃO DA VIA GLICOLÍTICA Depende do balanço ATP - ADP Caso seja positivo as vias de produção de ATP serão inibidas. Na via glicolítica isso ocorre nas reações catalisadas por glicoquinase, fosfofrutoquinase e piruvato quinase. A via glicolítica nunca está parada!

Estágios do metabolismo da glicose Estágio 1 – Formação do Acetil-CoA Aminoácidos Piruvato Ácidos Graxos Acetil-CoA Perde CO2 e elétrons Perde elétrons Perde CO2, NH3 e elétrons

Estágios do metabolismo da glicose Estágio 1 – Formação do Acetil-CoA

Estágios do metabolismo da glicose Estágio 2: O ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico

Estágios do metabolismo da glicose Formação do citrato

Estágios do metabolismo da glicose Passagem do citrato à alfa-cetoglutarato

Estágios do metabolismo da glicose Transformação do alfa-cetoglutarato em succcinil-CoA

Estágios do metabolismo da glicose Transformação do succcinil-CoA e succinato

Estágios do metabolismo da glicose Regeneração do oxaloacetato

Estágios do metabolismo da glicose Balanço das reações Cada molécula de glicose (duas voltas no ciclo): Consumo de 4 moléculas de H2O. Liberação de 6 moléculas de CO2. Produção de 6 NADH, 2 FADH2 e 2 ATP.

Estágios do metabolismo da glicose Regulação do ciclo: Ocorre quando os níveis de ATP, NADH e acetil-CoA estão altos. Regulação do fluxo de átomos de carbono na formação do acetil-CoA e formação do citrato. Regulação das desidrogenases do isocitrato ou α-cetoglutarato.

Estágios do metabolismo da glicose Estágio 3 – Fosforilação oxidativa A cadeia transportadora de elétrons é uma série de reações químicas que ocorrem nas cristas mitocondriais, fornecendo energia para a fosforilação oxidativa.

Estágios do metabolismo da glicose Estágio 3 – Fosforilação oxidativa

Estágios do metabolismo da glicose Estágio 3 – Fosforilação oxidativa Saldos das reações anteriores: Glicólise: 2 ATP e 2 NADH Ciclo do ácido cítrico (duas voltas – 1 molécula de glicose): 2 ATP, 6 NADH e 2 FADH2 → ocorre na matriz mitocondrial.

Estágios do metabolismo da glicose Estágio 3 – Fosforilação oxidativa Glicólise → ocorre no citoplasma e pode entrar na matriz mitocondrial por duas vias: lançadeiras malato-aspartato ou lançadeiras glicerofosfato.

Estágios do metabolismo da glicose Lançadeira Malato-Aspartato

Estágios do metabolismo da glicose Lançadeira Glicerofosfato

Estágios do metabolismo da glicose Translocação ADP/ATP

Estágios do metabolismo da glicose Cadeia Transportadora de elétrons

Estágios do metabolismo da glicose Cadeia Transportadora de elétrons Complexo I:

Estágios do metabolismo da glicose Cadeia Transportadora de elétrons Complexo II:

Estágios do metabolismo da glicose Cadeia Transportadora de elétrons Complexo III:

Estágios do metabolismo da glicose Cadeia Transportadora de elétrons Complexo IV:

Estágios do metabolismo da glicose Saldo do bombeamento de elétrons Complexo I: 4H+ Complexo II: 0 Complexo III: 4H+ Complexo IV: 2H+ No complexo 4 os elétrons reduzem a molécula de oxigênio formando H2O.

Estágios do metabolismo da glicose Complexo V: ATP sintase Forma ATP a partir de ADP + Pi usando o gradiente de prótons.

Estágios do metabolismo da glicose Saldo final: Glicólise: 2 ATP + 2NADH (6 ATP) Piruvato → Acetil-CoA: 2NADH (6 ATP) Ciclo de Krebs: 2 ATP + 6NADH (18 ATP) + 2 FADH2 (4 ATP) Total: 38 ATP

Estágios do metabolismo da glicose Regulação da CTE e da fosforilação oxidativa: Através da disponibilidade dos substratos NADH, FADH2, ATP, Pi e O2. NADH/NAD+ baixo: poucos doadores de elétrons. ATP/ADP alto: a síntese de ATP não precisa ser estimulada. O2 baixo: como aceptor final de elétrons os transportadores ficam saturados e paralisa a CTE.