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Curso: Biblioteca de Biologia > Unidade 7
Lição 4: ATP e acoplamento de reaçõesAcoplamento de reações para a criação de glicose-6-fosfato
Acoplamento de reações para a criação de glicose-6-fosfato.
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- Algumas enzimas funcionam somente quando ligadas a componentes químicos que fazem seu sítio ativo (o lugar onde ocorre a reação enzimaticamente catalisada) ser "ativado". Quando esses componentes "ativadores" da enzima são orgânicos, são chamados coenzimas (são as famosas vitaminas); quando esses "ativadores" da enzima são inorgânicos, são chamados cofatores, e podem ser os íons, como por exemplo o Mg2+. Porque é especificamente Mg2+ atuando como cofator da exoquinase já é algo relacionado à forma dessa enzima, sua atuação, e tudo o mais. No vídeo ficou explicado que a carga positiva do cofator Mg2+ auxilia na aproximação do ATP à enzima, que tem cargas negativas nos grupos fosfato, mas eu sugiro pesquisar isso a fundo se estiver curioso.(6 votos)
- Por quê do Mg²+ é importante na reação?(1 voto)
Transcrição de vídeo
RKA7JV - É super valioso para os sistemas biológicos ser capaz de levar uma molécula de glicose
para dentro da célula e poder fosforilá-la. E a vantagem disso é que, ao fosforilá-la, é mais difícil a molécula da glicose-6-fosfato sair do interior da célula. Esse processo só acontece a partir do
encadeamento de reações dentro de uma célula. E esse é o objetivo desse vídeo, demonstrar o processo de encadeamento de duas reações com a formação da glicose-6-fosfato. A célula quer armazenar o maior número
de moléculas de glicose que ela pode. Quando a glicose não está fosforilada, ela é capaz de passar pela membrana celular
e, assim, a célula perderia. Mas, uma vez que recebe esse grupo fosfato, ela não é mais capaz de passar pela membrana celular e fica retida na célula. E essa molécula aqui é muito importante
para uma série de eventos intracelulares. Mas essa reação de fosforilar a glicose
é uma reação que requer energia. Ela é uma reação endergônica. Ela tem um ΔG positivo. Ela vai precisar de energia e, como nós já falamos,
a energia da célula é o bom e velho ATP, que está demonstrado aqui. Então, o que vai acontecer? Acontece que haverá uma reação de hidrólise do ATP com a liberação desse grupo fosfato aqui. Embora não exista exatamente
uma molécula de água nessa reação, é um processo de hidrólise que vai acontecer. Energeticamente, essa reação é muito favorável
à formação da glicose-6-fosfato, pois ela é uma reação exergônica,
como nós já falamos. É uma reação exergônica com a liberação de 30,5 quilojoules por mol de energia. Ela não vai acontecer apenas em soluções. Nas situações ideais, dentro de uma célula,
essa reação aqui acontece. E vai produzir a glicose-6-fosfato mais o ADP. Então, o que nós podemos fazer é parear
essas duas reações e o que nós veremos é que haverá ATP mais glicose,
e vão resultar em glicose-6-fosfato mais ADP. Energeticamente, nós podemos fazer a mesma coisa, somar essas duas energias. O que nós teremos é um ΔG de
-30,5 quilojoules por mol, mais 13,8 quilojoules por mol, e teremos um ΔG de -16,7 kJ/mol. Então, essa reação aqui será exergônica,
vai acontecer espontaneamente. Ela não terá uma liberação de energia
tão grande quanto a reação de hidrólise, mas, ainda assim, há liberação de energia. Agora que nós já vimos como ela acontece,
vamos olhar para o mecanismo dessa reação. Esse par de elétrons aqui fará
um ataque nucleofílico ao grupo fosfato. Deixe-me indicá-lo para você. Então, este par de elétrons fará um ataque nucleofílico ao fósforo desse grupo fosfato. Mas, como já falamos no vídeo
sobre a hidrólise do ATP, para que isso aconteça é necessária uma enzima chamada, genericamente, de hexoquinase. A hexoquinase estará ligada à íons magnésio que atrairão, então, os elétrons desses oxigênios aqui, e, assim, vão tornar possível que esses elétrons da glicose façam esse ataque nucleofílico ao fosfato do ATP. Ao haver a quebra, o que acontecerá
após a quebra desse grupo fosfato é que os elétrons retornarão a esse oxigênio,
resultando nessa carga negativa do ADP. Ao final da reação, nós teremos:
glicose-6-fosfato, mais ADP. Agora, você pode ter reparado que
havia um hidrogênio aqui, e que esse hidrogênio não está aqui. O que acontece, geralmente, é que uma molécula de água acaba sequestrando esse hidrogênio, e sobra só a molécula de glicose-6-fosfato. Espero que eu tenha lhe dado uma noção de como acontece o encadeamento de reações e de como o ATP é importante nesse processo. Além de sinalizar a importância
de enzimas nas reações, como essa aqui, a hexoquinase,
com a formação da glicose-6-fosfato.