Via Glicolítica SINÔNIMOS: Via Glicolítica de Embden- Meyerhof-Parnas

Apresentação em tema: "Via Glicolítica SINÔNIMOS: Via Glicolítica de Embden- Meyerhof-Parnas"— Transcrição da apresentação:

1 Via Glicolítica SINÔNIMOS: Via Glicolítica de Embden- Meyerhof-Parnas
Glicólise

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

3

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

5 Via Glicolítica Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

6 Localização do Sistema Enzimático
Fração Solúvel

7 Funções da Via Glicolítica
Transformar glicose em piruvato. Sintetizar ATP com ou sem oxigênio. Preparar a glicose para ser degradada totalmente em CO2 e H2O. Permitir a degradação parcial da glicose em anaerobiose. Alguns intermediários são utilizados em diversos processos biossintéticos.

8 Via Glicolítica todas as células
Cérebro: Glic CO2 + H2O Glicólise aeróbica Eritrócitos: Glicólise fonte de energia Córnea, Cristalino e retina

9 GLUT-1 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

10 GLUT-3 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

11 *GLUT-4 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

12 *GLUT-4 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

13 GLUT 2 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

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

15 Via Glicolítica CH2-OH CO C-H C-OH CH2 -O-P HO- H- CHO C- OH C-H C-OH
Fosfohexoisomerase ou Fosfoglicoisomerase Mg2+ glic-6-P frut-6-P

16 Via Glicolítica CH2-OH CH2-O-P CO CO C-H C-H C-OH C-OH HO- HO- H-
Fosfatase Pin CH2-OH CO C-H C-OH CH2 -O-P HO- H- CH2-O-P CO C-H C-OH CH2 -O-P HO- H- Fosfofrutoquinase ATP ADP frut-6-P frut-1-6-P

17 Via Glicolítica di-hidroxiacetona fosfato CH2-O-P CO CH2-O-P CH2-OH CO
C-OH CH2 -O-P HO- H- Fosfo triose isome- rase Aldolase CHO CH-OH CH2-O-P frut-1-6-P aldeído-3-P-glicérico

18 Via Glicolítica di-hidroxiacetona fosfato CHO CH2-O-P CH-OH CO CH2-O-P
Fosfotriose isomerase aldeído-3-P-glicérico

19 Via Glicolítica aldeído-3-P-glicérico 1-3-difosfoglicerato C-O-P CH-OH
Pin 1-3-difosfoglicerato C-O-P CH-OH CH2-O-P O NADox NADred aldeído-3-P-glicerato desidrogenase CHO CH-OH CH2-O-P

20 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

21 Via Glicolítica 1-3-difosfoglicerato 3-fosfoglicerato O COO- CH-OH
C-O-P CH-OH CH2-O-P O ADP ATP COO- CH-OH CH2-O-P 1-3-difosfoglicerato quinase

22 Desvio da 2,3 difosfoglicerato
2,3 BPG fosfatase 2,3 BPG mutase 1-3-difosfoglicerato 3-fosfoglicerato

23 Via Glicolítica 3-fosfoglicerato 2-fosfoglicerato COO- CH-OH CH2-O-P
fosfogliceromutase

24 Via Glicolítica 2-fosfoglicerato fosfoenol piruvato COO- CH-O-P CH2-OH
C-O-P CH2 -H2O enolase

25 Via Glicolítica fosfoenol piruvato piruvato (enol) COO- C-O-P CH2 COO-
Fosfoenol-piruvato quinase PEP-quinase Piruvato quinase ADP ATP COO- C-OH CH2

26 Via Glicolítica piruvato (enol) piruvato (cetona) COO- C-OH CH2 CO CH3
transformação espontânea

27 Destino do NADred e do Piruvato em Anaerobiose
Glicólise Anaeróbica na Contração Muscular C-O-P CH-OH CH2-O-P O CHO CH-OH CH2-O-P +Pin NADox NADred aldeído-3-P-glicérico 1,3-difosfoglicerato COOH CH-OH CH3 * COOH CO CH3 piruvato *LDH L-Lactato

28 Importância das Isoenzimas da LDH
Tecido Músculo Fígado Coração Inibição pelo piruvato Nenhuma +++ Km (piruvato) (lactato) Alto Baixo

29 Destino do Piruvato em Anaerobiose Fermentação Alcoólica em Leveduras
1,3-difosfoglicerato aldeído-3-P-glicérico C-O-P CH-OH CH2-O-P O CHO CH-OH CH2-O-P +Pin NADox NADred COOH CO CH3 CH2-OH CH3 CO2 + piruvato Etanol

30 Destino do Piruvato em Aerobiose
acetila-CoA mitocôndria aldeído-3-P glicérico piruvato NADox NADred glic-6-P fosfato de di-hidroxiacetona fosfato de glicerol mitocôndria

31 Lançadeira de Elétrons
mitocôndria CH2-O-P CH-OH CH2-OH fosfato de glicerol CH2-O-P CH-OH CH2-OH citosol FADox FADred(C.R.) Aldeído-3-P Glicérico CH2-O-P CO CH2-OH fosfato de di-hidroxiacetona CH2-O-P CO CH2-OH NADox 1,5ATP NADred 1,3-difosfoglicerato

32 + Músculos Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

33 Lançadeira de Elétrons
mitocôndria Malato CH2-COOH HO-CH- COOH citosol CH2-COOH HO-CH- COOH NADox NADred(C.R.) 2,5ATP Gliceral- deído 3 P NADox CH2-COOH CO - COOH Oxaloacetato CH2-COOH CO - COOH NADred 1,3-difosfoglicerato

34

35 Controle da Via Glicolítica
Ativação ou inibição alostérica Ligações covalentes Controle da síntese enzimática

36 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 Controle da Via Glicolítica
Efetores Positivos Enzima AMP, Frut-2,6-P ATP Glic-6-P, Frut-1,6-P, Aldeído-3- fosfoglicérico Fosfofrutoquinase Fosfatase de frutose 1-6-difosfato Fosfoenol piruvato quinase

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

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

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

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

42 Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

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

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

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

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

47 Inibição da Via Glicolítica

48 Inibição da Via Glicolítica
Inibidor:Ácido monoiodo acético ICH2-COOH Enzima inibida:Aldeído 3-P-glicérico desidrogenase O ácido monoiodo acético reage com o grupo -SH do centro ativo da enzima.

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

50 Inibição da Via Glicolítica
Inibidor:Fluoreto de Sódio NaF Enzima inibida:Enolase 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 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 Via Glicolítica nas Hemácias
As hemácias não possuem mitocôndrias, por isso a Via Glicolítica é vital para: Sintetizar ATP para manter a integridade da membrana e a fosforilação da glicose. Formar NADred para transformar meta- hemoglobina em hemoglobina. Formar 2-3-difosfoglicerato que regula a afinidade da hemoglobina pelo O2.

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

54 Balancete Energético

55 Balancete Energético:Anaerobiose
glicose Gli-6-P Frut-6-P Frut-1,6-P -1 ATP -1ATP NADox NADred +1 ATP +1ATP Total: 2ATP(x2) -2ATP 2ATP 2 aldeído-3-fosfoglicérico 1,3-difosfoglicerato 3-fosfoglicerato fosfoenolpiruvato piruvato lactato

56 Balancete Energético:Aerobiose
glicose Gli-6-P Frut-6-P Frut-1,6-P aldeído-3-fosfoglicérico 1,3-difosfoglicerato 3-fosfoglicerato fosfoenolpiruvato piruvato acetil-SCoA NADox NADred -1 ATP -1ATP +1 ATP +1ATP C.R. FAD +2ATP Total: (2 x2)+(3x 2)ATP -2ATP 8ATP C.R. NAD +3ATP

57 Metabolismo da Frutose
Capturado do CD-Rom do Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas de Thomas M. Devlin

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

59 Descarboxilação Oxidativa do Ácido Pirúvico

60 Funções: É uma ponte entre a via glicolítica e o ciclo de Krebs. Descarboxila, oxidativamente, o ácido pirúvico formando acetila-CoA, com liberação de CO2. A acetila-CoA será oxidada no ciclo de Krebs para formar ATP.

61 Piruvato Desidrogenase
Localização: Mitocôndrias Sistema enzimático da Piruvato Desidrogenase

62 Enzimas do Complexo Vitaminas da Coenzima Coenzimas Piruvato Desidrogenase Tiamina Pirofosfato(TPP) B1 Di-hidrolipoato transacetilase Ác. Lipóico, HS-CoA Ácido pantotênico Di-hidrolipoil desidrogenase FAD, NAD B2, PP

63 Seqüência de substratos
Piruvato desidrogenase CH3-CO-COOH Ácido pirúvico CO2 **Di-hidrolipoato transacetilase TPP-H TPP-CH.OH-CH3 ** L S CH3-CO-S HS L FADred NADox HS-CoA ** HS L NADred FADox CH3-CO-SCoA Acetila-CoA C.R. Di-hidrolipoil desidrogenase ~3 ATPs

64 Controle da descarboxilação
Acetila-CoA/HS-CoA NADred/NADox (-) Acetila CoA Piruvato (+) Piruvato ADP

65 Lesão bioquímica Avitaminose B1 (beri-beri)
Deficiência de Vit. B1 Deficiência de TPP Aumento da conc. de Ác. pirúvico e ác. lático no sangue. Inibição da 1a fase da descarboxilação do Ácido pirúvico.

66 Balancete energético 1 NADred ~ 3 ATPs Descarboxilação oxidativa
do Ác. pirúvico (aerobiose) 1 NADred ~ 3 ATPs