1 / 39

Glicólise

Glicólise. O bjetivos :. Conhecer e Descrever Pormenorizadamente a Glicólise e a Oxidação do Piruvato, como etapas da respiração celular. Relacionar estas vias Metabólicas com a Produção de Energia Do Organismo. Introdução.

holly
Télécharger la présentation

Glicólise

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Glicólise

  2. Objetivos: • Conhecer e Descrever Pormenorizadamente a Glicólise e a Oxidação do Piruvato, como etapas da respiração celular • Relacionar estas vias Metabólicas com a Produção de Energia Do Organismo

  3. Introdução - Todas as células para gerar o seu metabolismo precisam de energia. Há células em que o consumo energético é moderado, como o caso das células do cérebro, no entanto, células como os glóbulos vermelhos, por não possuírem mitocôndrias, apresentam necessidades energéticas elevadas.

  4. Introdução Em Suma, a energia é necessária e é nos alimentos que ela se encontra. Cabe-nos a nós, Seres Heterotróficos Obtê-la. A Glicólise, funciona assim: -Como o primeiro e principal Processo de degradação da glicose, uma molécula potencialmente energética.

  5. 2. Definição:  Glycolysistem a sua origem no Grego em que glyk = Doce + Lysis = Dissolução Na atualidade podemos definir a Glicólise como a sequência de reações que converte a Glicose em Piruvato, havendo a produção de Energia sob a forma de ATP

  6. 3.  Onde Ocorre A Glicólise? Resposta: No Citoplasma das Células Anaerobiose  O produto final é Piruvato que posteriormente é fermentado em Acido Láctico ou Etanol Pode Ocorrer Em Dois meios diferentes  O produto final é o piruvato que depois, por processos posteriores à glicólise, é oxidado em CO2 e H2O Aerobiose

  7. 5. Importância Biomédica da Glicólise Principais Razões: 1 – Principal meio de degradação da Glicólise 2 – Obtenção de Energia mesmo em condições Anaeróbias 3 – Permite a degradação da Frutose e da Galactose • Outras Razões: • Os tecidos têm necessidade de transformar a energia contida na glicose em ATP • A Glicólise é fundamental para a produção de Acetil-CoA • A Glicólise foi um dos primeiros sistemas enzimáticos a ser esclarecido, contribuindo o seu estudo para a melhor compreensão dos processos enzimáticos e de metabolismo intermediário

  8. 6. Etapas Da Glicólise - A Glicólise divide-se em duas partes principais: 1- Ativação ou Fosforilação da Glicose 2- Transformação do Gliceraldeído em Piruvato

  9. 4. Esquema Geral da Glicólise Glicose + NAD + 2ADP + 2Pi → 2Piruvato + NADH + H + 2ATP + 2H2O 1 açúcar de 6 C 2 açúcares de 3 C A partir deste ponto as reações são duplicadas Saldo 2 moléculas de ATP 2 moléculas de NADH 2 moléculas de Piruvato (3C)

  10. 1aFase - Preparatória Fosforilizão da Glicose - Utilização de ATP (2 Moléculas) • Formação de duas Moléculas de Triose-Fosfato: • Dihidroxicetona Fosfato e Gliceraldeído 3-Fosfato

  11. Gasto de Energia • Glicose + ATP Glicose -6-Fosfato + ADP  Depois de entrar na Célula a Glicose é fosforilada pela Hexocinase produzindo Glicose-6-P pela transferência do Fosfato Terminal do ATP para o grupo Hidroxilo da Glicose  reação Exorgônica  reação irreversível  Permite a entrada da Glicose no Metabolismo Intracelular dado que Glicose-6-P não é transportado através da membrana Plasmática

  12. Gasto de Energia • Glicose -6- Fosfato Frutose -6- Fosfato • Conversão da Glicose -6- Fosfato em Frutose -6- Fosfato pela Fosfohexose Isomerase

  13. Gasto de Energia • Frutose -6-P + ATP Frutose 1,6-BiFosfato + ADP • A Frutose -6-P é Fosforilada a Frutose -1,6-Bifosfato pela Fosfofructocianase • Esta é a Primeira Reação Especifica da Glicólise

  14. Gasto de Energia • Frutose 1,6-BiFosfato Gliceraldeído 3-P + Dihidrocetona Fosfato • A Frutose 1,6- Bifosfato é dividida pela aldoase em duas trioses fosfatadas ficando cada uma com um fosfato • As duas trioses são: Gliceraldeído 3-Fosfato e a Dihidroxicetona Fosfato

  15. Gliceraldeído 3-P Dihidrocetona Fosfato • As Duas trioses são interconvertíveis por uma reação reversível catalizada pela Isomerase dos Fosfatos de Trioses ou Fosfotrioses Isomerase (TIM) • Só o Gliceraldeído é Substrato das reações seguintes, por isso o isômero assegura que todos os 6 Carbonos Derivados da Glicose podem Prosseguir na Via Glicolítica

  16. 2aFase - benefícios

  17. Gasto de Energia • Glicose -6- Fosfato Frutose -6- Fosfato • Conversão da Glicose -6- Fosfato em Frutose -6- Fosfato pela Fosfohexose Isomerase

  18. Gasto de Energia • Frutose -6-P + ATP Frutose 1,6-BiFosfato + ADP • A Frutose -6-P é Fosforilada a Frutose -1,6-Bifosfato pela Fosfofructocianase • Esta é a Primeira Reação Especifica da glicólise

  19. 6.2 Transformação do Gliceraldeído em Piruvato Nesta Segunda Fase temos: - Formação de ATP - Oxidação da Molécula do Gliceraldeído 3-P - Redução do NAD+ - Formação do Ácido Pirúvico

  20. Produção de Energia • Gliceraldeído 3-P + NAD + Pi 1-3 Bisfosfoglicerato + NADH + H • O Gliceraldeído 3-P é Convertido num Composto intermédio potencialmente energético • Enzima Interveniente: Desidrogenase do Gliceraldeído 3-P • Grupo Aldeído (-CHO) oxidado em Grupo Carboxílico (-COOH) • Grupo Carboxílico formado, forma uma ligaçao Anídrica com o fosfato • O Grupo Fosfato deriva de um Fosfato Inorgânico • O NADH intervirá na Formação de ATP

  21. NADH (reduzida) NAD+ (oxidada) ESTRUTURA DO NAD Nicotinamida adenina dinucleotídio

  22. Produção de Energia • 1-3 Bisfosfoglicerato + ADP 3-Fosfoglicerato + ATP • Formação de ATP • Enzima interveniente: quinaseFosfoglicerato • Fosforilação ao Nível do Substrato

  23. Produção de Energia • 3-Fosfoglicerato 2-Fosfoglicerato • O 3-Fosfoglicerato é Isomerado a 2-Fosfoglicerato pela Fosfoglicerato Mutase (“Mutase”, pois muda o Grupo Fosfato de Posição dentro da Molécula)

  24. Produção de Energia • 2-Fosfoglicerato Fosfoenolpiruvato + H O 2 • Há Desidratação e redistribuição da Energia • A Enzima Responsável é a Enolase

  25. Produção de Energia • Fosfoenolpiruvato + ADP Piruvato + ATP • Ultima reação • É Catalizada pela quinase do Piruvato • reação Exorgônica Irreversível • Transferência do Grupo Fosfato do Fosfoenolpiruvato para o ADP • Produto intermediário Enol-Piruvato que é Convertido à forma CetoPiruvato

  26. 7. controle Da Glicólise A necessidade glicolítica varia de acordo com os diferentes estados fisiológicos Há uma ativa degradação deste açúcar após uma refeição rica em hidratos de carbono, assim como uma acentuada redução durante o Jejum. Deste Modo, o grau de conversão de Glicose para o Piruvato é regulado, por forma a satisfazer as necessidades celulares

  27. controle Da Glicólise  O Controle a Longo Prazoda Glicólise, particularmente no fígado, é efetuado a partir de alterações na quantidade de Enzimas glicolíticas. Este processoo terá reflexos nas taxas de síntese e degradação  O controle a Curto Prazoé feito por alteração alostérica (concentração de Produtos) reversível das enzimas e também pela sua fosforilação. • As enzimas mais propensas a serem locais de controle são as que catalisam as reações irreversíveis: • Hexoquinase • Fosfofrutoquinase • Piruvatoquinase

  28. Glicólise – função: • A glicóliseéuma via catabólica central queocorreno citosol. Emalgumascélulas, como nervosas e hemácias, é (juntamente com o Ciclo de Krebs nasequêncianascélulas nervosas mas nãonashemácias) a principal fonte de energia. O processo de degradação da glicoseédivididoemduasfases: • Fasepreparatória da glicose - de Glicose a Gliceraldeído-3-P + Dihidroxicetona. • Fase de produção de energia - de Gliceraldeído-3-P a Piruvato.

  29. Fasepreparatória da glicose(de glicose a gliceraldeído-3-p + dihidroxicetona. • Nestafase, a glicoseéativadaparaquepossahaver posterior quebra. Nestaativaçãosãogastosalguns ATPs. Écomo um investimentopor parte do organismoparaformarcompostos com maiorenergialivre de hidrólise. • São realizadasduasfosforilações, a primeirajánaprimeirareação da via. Istoéimportanteparaque a célulanãopercanenhumintermediário do cicloapósjáterinvestidoenergianaglicose, poisoscompostosfosforilados (como o sãotodososintermediários da glicólise) nãoatravessam as membranaslivremente. Estafasetermina com a quebra da hexose emduas trioses.

  30. Fase de produção de energia(de gliceraldeído-3-p a piruvato) • Inicia com a primeirareaçãoqueforneceenergiaaoorganismo (a recuperação do “investimento” tem mais de 60% de eficiência). Na verdade, a primeiraetapadessafase (transformação de gliceraldeído-3-P em 1,3-bifosfoglicerato) nãoproduznenhum ATP, mas nosorganismosaeróbios, o NADH produzidorepresentaganho de 3ATPs, nacadeiatransportadora de elétrons. Ocorremduasreações de fosforilaçãoemnível de substrato, assimdenominadasporque a reaçãotransferenãosóenergialivreao ADP, mas também o própriofosfatonecessárioàsíntese de 1ATP. • Apenas 5,2% da energia de oxidação da glicoseforamliberadosaofim da glicólise,permanecendotodo o restante na forma de piruvato. Este porsuavezpoderásercompletamentedegradadoparautilizaçãodestaenergiapeloCiclo do ÁcidoCítrico, ou, quandonãohádisposição de oxigênio, serencaminhadoàfermentação.

  31. Oxidação Do Piruvato

  32. 1. Introdução O Piruvato pode seguir dois caminhos diferentes após a sua Formação, dependendo das conduções do meio: • Em condições Anaeróbias: - Formam-se produtos de Fermentação (Etanol e CO2 no caso da fermentação Alcoólica; Ácido Láctico na Fermentação Láctica). • Em condições Aeróbias: - Forma-se o Acetil-CoA que vai entrar no Ciclo de Krebs

  33. 3. Onde Ocorre? Matriz Mitocôndrial

  34. 4. Etapas Da Oxidação do Piruvato (em Condições Aeróbias) Esquema Geral Piruvato + NAD + CoA Acetil-CoA + NADH + H + CO2 • O Piruvato entra na Mitocôndria associado ao Transportador Do Piruvato II. Vai então ser Oxidativamente Descarboxilado Por acção de um complexo multienzimatico associado à membrana interna da Mitocôndria

  35. 5. ControlEda Oxidação do Piruvato A Oxidação do Piruvato é controlada por duas enzimas complementares, que integram também o complexo de desidrogenase do Piruvato. São elas: A  QuinasePiruvatoDesidrogenase B  FosfatasePiruvato Desidrogenase

  36. 7. Caso especial das Hemácias Os glóbulos vermelhos, não tem mitocôndrias. No entanto, tem uma enzima – Bifosfoglicerato mutase – que vai permitir a isomerização do 1,3 Bifosfoglicerato a 2,3 Bifosfoglicerato Por acção da 2,3 Bifosfoglicerato fosfatase perde um grupo fosfato e transforma-se em 3-Fosfoglicerato Isto não é acompanhado pela formação de ATP, mas traz duas importantes vantagens: 1- Processo mais económico, pois tem uma necessidade mínima de ATP 2- O 2,3 Bifosfoglicerato liga-se à Hemoglobina desalojando o Oxigénio, fazendo assim que o O2 passe para os Tecidos

  37. 8 ATP 8. Balanço Energético Da Glicólise Nota: 1 NADH = 3 ATP 2 NADH (Reação Catalizada pela do Gliceraldeído 3-P Desidrogenase) +2 ATP (Reação Catalizada pela FosfogliceratoQuinase) +2 ATP (Reação Catalizada pela PiruvatoQuinase) -2 ATP (Necessarios para as reacçoes catalizadas pela Hexocinase e Fosfrutocianase) = ?

  38. Bibliografia - Berg J.M., Tymoczko J.L. and Stryer L.: Biochemistry. 5th. Ed.. International Edition. W.H. Freeman and Company. New York. 2002 - Nelson D.L., Cox M.M.: Lehningher Principles of Biochemistry (4th ED). W.H. Freeman and Company, New York. 2005. • http://www.worthpublishers.com/lehninger/

More Related