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Curso: Biblioteca de Biologia > Unidade 12
Lição 3: GlicóliseGlicólise
A glicólise é o primeiro passo na quebra da glucose para extrair energia para o metabolismo celular. A glicólise consiste em uma fase que necessita de energia seguida por uma fase que libera energia.
Introdução
Suponha que demos uma molécula de glicose para você e uma molécula de glicose para o Lactobacillus acidophilus—a bactéria amigável que transforma leite em iogurte. O que você e a bactéria fariam com suas respectivas moléculas?
No geral, o metabolismo da glicose em uma de suas células seria bem diferente do metabolismo no Lactobacillus—confira o artigo sobre fermentação para mais detalhes. Mesmo assim, as primeiras etapas seriam as mesmas em ambos os casos: você e bactéria teriam que quebrar a molécula de glicose em duas, colocando-a na glicólise.
O que é glicólise?
Glicólise é uma série de reações que extrai energia da glicose quebrando-a em duas moléculas de três carbonos chamadas de piruvatos. A glicólise é uma via metabólica antiga, que significa que evoluiu há muito tempo e é encontrada na grande maioria dos organismos vivos atualmente
Em organismos que realizam a respiração celular, a glicólise é a primeira etapa do processo. No entanto, a glicólise não requer oxigênio, e muitos organismos anaeróbicos—aqueles que não usam oxigênio—também usam essa via.
Destaques da glicólise
A glicólise tem dez passos, e dependendo de seus interesses - e das matérias que você estuda - você pode querer saber os detalhes de todos eles. No entanto, você também pode estar procurando por uma versão de maiores sucessos da glicose, algo que destaque os passos chave e princípios sem mostrar os destinos de cada átomo. Vamos começar pela versão simplificada da via que faz isso.
A glicólise ocorre no citoplasma da célula e pode ser dividida em duas fases principais: a fase de investimento de energia, acima da linha pontilhada da imagem abaixo e a fase de rendimento de energia, abaixo da linha pontilhada.
- Fase de investimento de energia. Nessa fase, a molécula inicial de glicose é reorganizada e duas moléculas de fosfato são ligadas a ela. Os grupos fosfato tornam o açúcar modificado - agora chamado de frutose-1,6 bifosfato - instável, permitindo que seja dividido na metade para formar dois açúcares fosfato de três carbonos. Na medida em que os fosfatos utilizados nesses passos vêm do
Os açúcares de três carbonos produzidos quando se quebra o açúcar instável são diferentes entre si. Apenas uma deles—o gliceraldeído-3-fosfato— pode entrar na etapa seguinte. No entanto, o açúcar desfavorável, o
- Fase de rendimento de energia. Nessa fase, cada açúcar de três carbonos é convertido em outra molécula de três carbonos, o piruvato, através de uma série de reações. Nessas reações, duas moléculas de
Cada reação da glicólise é catalisada por sua própria enzima. A enzima mais importante na regulação da glicólise é a fosfofrutoquinase, a qual catalisa a formação da molécula instável de açúcar com dois fosfatos, frutose-1,6-bifosfato
No geral, a glicólise converte uma molécula de glicose de seis carbonos em duas moléculas de piruvato de três carbonos. Os produtos desses processos são duas moléculas de
Etapas detalhadas: Fase de investimento de energia
Já vimos o que acontece em um nível mais amplo durante a fase de investimento de energia da glicólise. Dois
Em seguida, vamos examinar as etapas em maior detalhe. Cada etapa é catalisada por sua própria enzima, cujo nome está indicado acima da seta de reação no digrama abaixo.
Etapa 1. Um grupo fosfato é transferido de
Etapa 2. A glicose-6-fosfato é convertida em seu isômero, frutose-6-fosfato.
Etapa 3. Um grupo fosfato é transferido de
Etapa 4. A frutose-1,6-bifosfato se divide para formar dois açúcares com três carbonos: fosfato de di-hidroxiacetona (DHAP) e gliceraldeído-3-fosfato. Esses são isômeros entre si, mas apenas um deles – o gliceraldeído-3-fosfato – pode continuar pelas próximas etapas da glicólise.
Etapa 5. O DHAP é convertido em gliceraldeído-3-fosfato. As duas moléculas existem em equilíbrio, mas este equilíbrio é "puxado" fortemente para baixo, no esquema do diagrama acima, à medida que o gliceraldeído-3-fosfato é consumido. Assim, todo o DHAP é convertido ao final.
Etapas detalhadas: fase de produção de energia
Na segunda metade da glicólise, os açúcares de três carbonos formados na primeira metade do processo passam por uma série de transformações adicionais, tornando-se um piruvato em última análise. No processo, são produzidas quatro moléculas de
Aqui, vamos olhar mais detalhadamente as reações que levam a esses produtos. As reações mostradas abaixo acontecem duas vezes para cada molécula de glicose, já que uma glicose se divide em duas moléculas de três carbonos, ambos os quais, eventualmente, seguirão através da via.
Etapa 6. Duas reações parciais ocorrem simultaneamente: 1) Gliceraldeído-3-fosfato (um dos açúcares com três carbonos formado na fase inicial) é oxidado, e 2)
Etapa 7. O 1,3-bifosfoglicerato doa um de seus grupos fosfato para o
Etapa 8. o 3-fosfoglicerato é convertido em seu isômero, o 2-fosfoglicerato.
Etapa 9. O 2-fosfoglicerato perde uma molécula de água, tornando-se fosfoenolpiruvato (
Etapa 10. O
O que acontece com o piruvato e
Ao final da glicólise, restam dois
O que acontece com o
A glicólise precisa de
Existem duas maneiras básicas de conseguir isso. Quando o oxigênio está presente, o
Quando o oxigênio está ausente, as células podem usar outras vias mais simples para regenerar
A fermentação é uma estratégia metabólica primária para muitas bactérias — incluindo o nosso amigo da introdução, Lactobacillus acidophilus
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Alguém sabe um jeito de gravar esse processos ou estuda-los de uma forma mais didática?(5 votos)
Alguém pode me dizer o que a Insulina e o Glucagon fazem com a velocidade da Glicólise?(3 votos)
Alguém sabe me dizer quanto tempo dura, em segundos, minutos todas as fases da Via Glicolítica?(1 voto)