Compartilhar:
Fases e Funções da Glucólise
O glicólise ou glicólise é o processo através do qual uma molécula de glicose é dividido em duas moléculas de piruvato. A energia é produzida através da glicólise, que é usada pelo organismo em diferentes processos celulares.
Glicólise é também conhecido como o ciclo de Embden-Meyerhof, em homenagem a Gustav Embden e Otto Fritz Meyerhof, que eram os descobridores deste procedimento.
A glicólise é gerado nas células, especificamente no citosol localizado no citoplasma. Este é o mais difundido em todo o procedimento de seres vivos porque gerado em todos os tipos de células, tanto eucarióticas e procarióticas.
Isto significa que os animais, plantas, bactérias, fungos, algas e protozoários mesmo organismos, são capazes de realizar o processo de glicólise.
O principal objectivo da glicólise é produzir energia que é então utilizada em outros processos celulares no corpo.
Glicólise corresponde ao passo inicial em que o processo de respiração aeróbia ou célula são geradas, em que a presença de oxigénio é necessária.
No caso de ambientes com a ausência de oxigénio, a glicólise também desempenha um papel importante, uma vez que contribui no processo de fermentação.
Índice
- 1 fases da glicólise
- 1.1 Fase de exigência de energia
- 1.2 Fase de liberação de energia
- 2 funções da glicólise
- 2.1 Proteção Neural
- 3 referências
Fases da glicólise
A glicólise é gerada como uma consequência de dez fases. Estas dez etapas pode ser explicado de uma forma simplificada, determinando duas categorias: a primeira, em que há um requisito de energia; e o segundo, no qual mais energia é produzida ou liberada.
Fase de exigência de energia
É parte de uma molécula de glucose de açúcar obtido, tendo a molécula de glicose e uma frutose.
Uma vez que a molécula de glicose é separado, junta-se dois grupos de fosfato, também chamados ácidos fosfóricos.
Estes ácidos fosfóricos ter originado a partir de trifosfato de adenosina (ATP), o qual elemento é considerado uma das principais fontes de energia necessária para as várias actividades e funções de células.
Com a adição desses grupos fosfato, a molécula de glicose é modificado e adopta um outro nome: frutose-1,6-bisfosfato.
ácidos fosfóricos gerar uma situação instável nesta nova molécula, o que resulta em que é dividido em duas partes.
Como resultado, dois açúcares diferentes, cada um com características fosfatadas e três carbonos surgir.
Embora estes dois açúcares têm bases iguais, têm características que as tornam diferentes uns dos outros.
O primeiro é chamado de gliceraldeído-3-fosfato, e o qual é passado directamente para a fase seguinte da glicólise.
O segundo açúcar carbono fosfatação três que é gerado é chamada fosfato de di-hidroxiacetona, conhecido pela sigla DHAP. Também participa nos seguintes passos de glicólise depois, tornou-se no mesmo componente do primeiro processo gerado açúcar: gliceraldeído-3-fosfato.
Esta transformação de fosfato de di-hidroxiacetona para gliceraldeído-3-fosfato é gerado por meio de uma enzima, que está localizado no citosol das células e chamado glicerol-3-fosfato desidrogenase. Este processo de conversão é conhecido como "lançador de fosfato de glicerol".
Em seguida, geralmente pode-se dizer que a primeira fase de glicólise é baseada na modificação de uma molécula de glicose a duas moléculas de fosfato de triose. É o estágio em que a oxidação não ocorre.
O referido passo consiste em cinco etapas e cada chamadas reacções é catalisada pela sua própria enzima específica. As 5 etapas da fase preparatória ou do requisito de energia são as seguintes:
Primeiro passo
O primeiro passo na glicólise é a conversão de glicose em glicose-6-fosfato. A enzima que catalisa essa reação é a hexoquinase. Aqui, o anel de glicose é fosforilado.
A fosforilação é adicionar um grupo fosfato de um molécula derivada do ATP. Como um resultado, neste ponto de glicólise é consumida uma molécula de ATP.
A reacção ocorre com a ajuda da hexoquinase enzima, uma enzima que catalisa a fosforilação de glucose muitas estruturas em anel tais seis elementos.
O magnésio atómica (Mg) actua também para ajudar a proteger as cargas negativas dos grupos fosfato na molécula ATP.
O resultado desta fosforilação é uma molécula chamada glicose-6-fosfato (G6P), assim denominada porque o carbono 6 da glicose adquire o grupo fosfato.
Segundo passo
O segundo passo da glicólise envolve a transformação de glicose-6-fosfato de frutose em 6-fosfato (F6P). Esta reacção ocorre com a ajuda da isomerase de fosfoglucose enzima.
Como o nome implica enzima, esta reacção envolve uma isomerização efeito.
A reacção compromete a transformação da ligação carbono-oxigénio para modificar o anel de seis membros um anel de cinco membros.
A reorganização é realizada quando o anel de seis membros é aberto e depois fechado de tal maneira que o primeiro carbono agora se torna externo ao anel.
Terceiro passo
No terceiro passo da glicólise, a frutose-6-fosfato é convertida em frutose-1,6-bifosfato (FBP).
Semelhante à reação que ocorre no primeiro passo da glicólise, uma segunda molécula de ATP fornece o grupo fosfato que é adicionado à molécula de frutose-6-fosfato.
A enzima que catalisa essa reação é a fosfofrutocinase. Como no passo 1, um átomo de magnésio está envolvido para ajudar a proteger as cargas negativas.
Quarto passo
A enzima aldolase divide a frutose 1, 6-bisfosfato em dois açúcares que são isômeros um do outro. Estes dois açúcares são fosfato de di-hidroxiacetona e trifosfato de gliceraldeído.
Esta etapa utiliza a enzima aldolase, que catalisa a clivagem da frutose-1,6-bifosfato (FBP) para produzir duas moléculas de 3 carbonos. Uma dessas moléculas é chamada gliceraldeído-trifosfato e a outra é chamada fosfato de di-hidroxiacetona.
Quinto passo
A enzima trifosfato isomerase interpenetra rapidamente as moléculas de di-hidroxiacetona fosfato e gliceraldeído trifosfato. O fosfato de gliceraldeído é eliminado e / ou usado no próximo passo da glicólise.
O gliceraldeído trifosfato é a única molécula que continua na via glicolítica. Como resultado, todas as moléculas são produzidos dihidroxiacetona fosfato seguido por trifosfata enzima isomerase, que reorganiza fosfato de dihidroxiacetona gliceraldeído trifosfato, a fim de continuar na glicólise.
Neste ponto da via glicolítica existem duas moléculas de três carbonos, mas a glicose ainda não foi completamente convertida em piruvato.
Fase de liberação de energia
As duas moléculas de açúcar de três carbonos que foram geradas a partir do primeiro estágio passarão agora por outra série de transformações. O processo que será descrito abaixo será gerado duas vezes para cada molécula de açúcar.
Em primeiro lugar, uma das moléculas eliminará dois elétrons e dois prótons e, como conseqüência desta liberação, mais um fosfato será adicionado à molécula de açúcar. O componente resultante é chamado 1,3-bisfosfoglicerato.
Em seguida, 1,3-bifosfoglicerato se livrar de um dos grupos fosfato, que eventualmente se torna uma molécula de ATP.
Nesse ponto, a energia é liberada. A molécula que resulta dessa liberação de fosfato é chamada de 3-fosfoglicerato.
O 3-fosfoglicerato se torna outro elemento igual a ele, mas com certas características em termos de estrutura molecular. Este novo elemento é o 2-fosfoglicerato.
No penúltimo passo do processo de glicólise, 2-fosfoglicerato é convertido em fosfoenolpiruvato como um resultado da perda de uma molécula de água.
Finalmente, o fosfoenolpiruvato se livra de outro grupo fosfato, procedimento que envolve também a criação de uma molécula de ATP e, portanto, uma liberação de energia.
Livre de fosfato, o fosfoenolpiruvato resulta no final do processo em uma molécula de piruvato.
No final da glicólise, duas moléculas de piruvato, o ATP e duas hidrogénio dinucleótido nicotinamida adenina quatro (NADH) são gerados, eu elemento último também favorece a criação de moléculas de ATP no corpo.
Como vimos, é na segunda metade da glicólise que as cinco reações restantes ocorrem. Este estágio também é conhecido como oxidativo.
Além disso, uma enzima específica intervém para cada etapa e as reações desse estágio ocorrem duas vezes para cada molécula de glicose. Os 5 passos da fase de benefícios ou liberação de energia são os seguintes:
Primeiro passo
Neste passo dois eventos principais, uma que é produzida gliceraldeído trifosfato é oxidado pela coenzima nicotinamida adenina dinucleótido (NAD); e por outro lado, a molécula é fosforilada pela adição de um grupo fosfato livre.
A enzima que catalisa essa reação é a gliceraldeído trifosfato desidrogenase.
Esta enzima contém estruturas adequadas e mantém a molécula em um arranjo tal que permite que a nicotinamida adenina dinucleótido extrair uma molécula de hidrogénio de trifosfato de gliceraldeído, convertendo NAD desidrogenase NAD (NADH).
O grupo fosfato então ataca a molécula de trifosfato de gliceraldeído e a libera da enzima para produzir 1,3 bisfosfogliflato, NADH e um átomo de hidrogênio.
Segundo passo
Nesta etapa, o 1,3-bisfoglicerato é convertido em trifosfoglicerato pela enzima fosfoglicerato quinase.
Esta reação envolve a perda de um grupo fosfato do material de partida. O fosfato é transferido para uma molécula de difosfato de adenosina que produz a primeira molécula de ATP.
Uma vez que, na verdade, ter duas moléculas de 1,3 bifosglicerato (porque havia dois produtos 3 carbonos do passo 1 da glicólise), na verdade, duas moléculas de ATP são sintetizados neste passo.
Esta síntese de ATP, as primeiras duas moléculas de ATP utilizados são cancelados, causando uma rede de 0 moléculas de ATP para esta fase de glicólise.
Novamente, observa-se que um átomo de magnésio está envolvido para proteger as cargas negativas nos grupos fosfato da molécula de ATP.
Terceiro passo
Este passo envolve um rearranjo simples da posição do grupo fosfato na molécula de 3-fosfoglicerato, tornando-2 fosfoglicerato.
A molécula que está envolvida na catálise desta reação é chamada de fosfoglicerato mutase (PGM). Uma mutase é uma enzima que catalisa a transferência de um grupo funcional de uma posição de uma molécula para outra.
O mecanismo de reação procede primeiro adicionando um grupo fosfato adicional à posição 2 'do 3-fosfoglicerato. Em seguida, a enzima remove o fosfato da posição 3 ', deixando apenas o fosfato 2' e, assim, dando 2 fosfoglicerato. Desta forma, a enzima também é restaurada ao seu estado fosforilado original.
Quarto passo
Este passo envolve a conversão de 2 fosfoglicerato em fosfoenolpiruvato (PEP). A reação é catalisada pela enzima enolase.
Enolase atua removendo um grupo de água ou desidratando o fosfoglicato 2. bolso especificidade da enzima permite que os electrões do substrato a ser rearranjados de modo a que a ligação de fosfato restante torna-se instável, preparando, assim, o substrato para a reacção seguinte.
Quinto passo
O passo final da glicólise converte o fosfoenolpiruvato em piruvato com a ajuda da enzima piruvato quinase.
Como o nome da enzima sugere, esta reação envolve a transferência de um grupo fosfato. O grupo fosfato ligado ao carbono 2 'do fosfoenolpiruvato é transferido para uma molécula de difosfato de adenosina, produzindo ATP.
Novamente, uma vez que existem duas moléculas de fosfoenolpiruvato, na verdade duas moléculas de adenosina trifosfato ou ATP são geradas.
Funções da glicólise
O processo da glicólise é de vital importância para todos os organismos vivos, pois representa o procedimento através do qual a energia celular é gerada.
Esta geração de energia favorece os processos respiratórios das células e também o processo de fermentação.
A glicose que entra no corpo através do consumo de açúcares, tem uma composição complexa.
Através da glicólise é possível simplificar essa composição e transformá-la em um composto que o corpo pode aproveitar para a geração de energia.
Através do processo de glicólise, quatro moléculas de ATP são geradas. Estas moléculas de ATP são o principal meio através do qual o organismo obtém a energia e favorece a criação de novas células; portanto, a geração dessas moléculas é fundamental para o organismo.
Proteção neural
Estudos determinaram que a glicólise desempenha um papel importante no comportamento dos neurônios.
Pesquisadores da Universidade de Salamanca, o Instituto de Neurociências de Castilla y Leon e Hospital da Universidade Salamanca descobriram que o aumento da glicólise em neurônios implica uma morte precipitada deles.
Esta é uma consequência dos neurônios que sofrem do que eles chamam de estresse oxidativo. Então, quanto menor a glicólise, maior o poder antioxidante sobre os neurônios e maior a possibilidade de sobrevivência.
As implicações dessa descoberta podem ter um impacto positivo nos estudos de doenças caracterizadas por degeneração neuronal, como Alzheimer ou Parkinson.
Referências
- "O que é piruvato?" Em Metabolic Guide. Consultado em 11 de setembro de 2017 de Metabolic Guide: guiametabolica.org
- "Glucólise" no Instituto Nacional do Câncer. Retirado em 11 de setembro de 2017 do National Cancer Institute: cancer.gov
- Pichel, J. "Encontrado o mecanismo que controla a glicólise e estresse oxidativo em neurônios" (11 de junho de 2009) na Agência Latino-Americana para a Divulgação da Ciência e Tecnologia. Retirado em 11 de setembro de 2017 da Agência Ibero-Americana para a Divulgação da Ciência e Tecnologia: dicyt.com
- "Glucólise" na Khan Academy. Consultado em 11 de setembro de 2017 da Khan Academy: en.khanacademy.org
- Gonzalez, A. e Raisman, J. "A glicólise: ciclo citosol" (31 Agosto 2005) no Hipertextos área de biologia. Recuperado em 11 de setembro de 2017 da Hypertexts na área de Biologia: biologia.edu.ar
- Smith, J. "O que é glicólise" (31 de maio de 2017) em Notícias Médicas. Consultado em 11 de setembro de 2017 de News Medical: news-medical.net
- Bailey, L. "10 etapas da glicólise" (8 de junho de 2017) em Thoughco. Retirado em 11 de setembro de 2017 de Thoughco: thoughtco.com
- Berg, J., Tymoczko, J. e Stryer, L. "Bioquímica. 5ª edição. " No Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. Consultado em 11 de setembro de 2017 de National Center of Biotechnology Information: ncbi.nlm.nih.gov
- "Glicerol-3-fosfato desidrogenase" na Clínica Universidad de Navarra. Consultado em 11 de setembro de 2017 de Clínica Universidad de Navarra: cun.es
- "Passos da respiração celular" na Khan Academy.Consultado em 11 de setembro de 2017 da Khan Academy: en.khanacademy.org.