Glicolise

o Glicolise contém em humanos e em quase todos os organismos multicelulares uma decomposição controlada biocataliticamente de açúcares simples, como D-glicose.

O processo de degradação e conversão de glicose em piruvato ocorre em dez etapas sucessivas e pode ocorrer igualmente em condições aeróbias e anaeróbias.

A glicólise é usada para gerar energia e o piruvato fornece um primeiro estágio preliminar para a síntese bioquímica de certas substâncias. A quebra de carboidratos de alta qualidade (açúcares múltiplos) também passa pela glicólise após ser quebrada em açúcares simples.

O que é glicólise?

A glicólise é um processo metabólico central para a quebra do açúcar simples D-glicose e ocorre dentro das células no citosol, a parte líquida do plasma celular.

A glicólise é um processo metabólico central para a quebra do açúcar simples D-glicose e ocorre dentro das células no citosol, a parte líquida do plasma celular. O processo de degradação ocorre em 10 etapas individuais sucessivas, controladas enzimaticamente. Os produtos finais do equilíbrio total da glicólise por molécula de glicose são 2 moléculas de piruvato, 2 nucleotídeos ATP e 2 nucleotídeos NADH.

As 10 etapas individuais podem ser divididas em duas fases, a fase de preparação da etapa 1 a etapa 5 e a fase de amortização da etapa 6 a 10. A fase de preparação é energeticamente negativa para o metabolismo, de modo que a energia na forma de 2 ATP deve ser fornecida. Apenas a fase de amortização é energeticamente positiva, de modo que no balanço há um ganho de energia na forma de 2 nucleotídeos ATP e 2 nucleotídeos NADH.

Nas duas primeiras etapas da glicólise, 2 grupos fosfato são transferidos para a glicose, que vêm de 2 nucleotídeos ATP (trifosfato de adenosina) e que são convertidos em nucleotídeos ADP (difosfato de adenosina).

Embora a glicólise até a formação do piruvato seja independente da prevalência de condições óxicas (aeróbicas) ou anóxicas (anaeróbicas), o metabolismo posterior do piruvato depende da disponibilidade ou não de oxigênio. No entanto, estritamente falando, os demais processos de decomposição e conversão não pertencem mais à glicólise.

Função e tarefa

A glicólise é um dos processos metabólicos centrais mais importantes e mais frequentes que ocorrem dentro de uma célula. A tarefa e função da glicólise consiste no metabolismo energético e material do açúcar simples D-glicose.

O ATP, que é obtido como parte do metabolismo energético com a adição de energia e a transferência de um grupo fosfato para um nucleotídeo ADP, atua como um transportador e fornecedor de energia. A rota via ATP tem a vantagem de que a energia é armazenada brevemente e não é perdida por meio da dissipação de calor. Além disso, o ATP pode ser levado ao local onde a energia é necessária em curtas distâncias.

A glicólise energeticamente positiva também fornece piruvato à célula. Ele pode ser introduzido no ciclo do ácido cítrico e na cadeia respiratória subsequente “consumindo” oxigênio sob condições óxidas na mitocôndria das células para geração de energia adicional, ou pode ser usado como um material de partida para a síntese das substâncias necessárias.

Os principais produtos de degradação no ciclo do ácido cítrico são CO2 (dióxido de carbono) e H2O (água). A energia liberada durante o processo de oxidação é utilizada na cadeia respiratória para fosforilar ADP em ATP e, portanto, é armazenada por um curto período de tempo.

A decomposição completa da glicose em água e dióxido de carbono com a adição de oxigênio é energeticamente mais produtiva, mas tem a desvantagem de que só pode ocorrer em condições óxidas, ou seja, sob condições em que o oxigênio molecular está disponível em quantidades suficientes. Quando é necessário um alto desempenho dos músculos esqueléticos, o suprimento de oxigênio para as células musculares é muito lento, de modo que elas precisam extrair a energia necessária da glicólise.

Outra vantagem da glicólise é sua alta velocidade de processo, que é muitas vezes a velocidade de conversão dentro do ciclo do ácido cítrico.

Doenças e enfermidades

A glicólise incorpora um dos processos metabólicos mais antigos e estáveis ​​dos organismos vivos em termos evolutivos. A glicólise provavelmente foi formada como um dos processos metabólicos básicos 3,5 bilhões de anos atrás, muito antes do desenvolvimento dos organismos multicelulares, porque todos os organismos são capazes de glicólise e usá-la para gerar energia.

Apenas alguns distúrbios ou doenças são conhecidos explicitamente associados a um distúrbio da glicólise. As perturbações no processo de glicólise conduzem principalmente a efeitos graves nos glóbulos vermelhos (eritrócitos).

Por não conterem mitocôndrias, eles dependem do fornecimento de energia por meio da glicólise. Se o fornecimento de energia for perturbado, ocorre hemólise, ou seja, as membranas dos eritrócitos se dissolvem e a hemoglobina passa diretamente para o soro. Geralmente há uma deficiência na enzima piruvato quinase, de modo que o processo de glicólise é interrompido.

Outra causa que leva a sintomas semelhantes pode ser encontrada nos próprios eritrócitos, se eles não tiverem a enzima necessária KKR (isoenzima da piruvato quinase).

A doença de Tarui (doença de Tarui) é uma das poucas doenças que interrompem diretamente o processo de glicólise. É uma doença de armazenamento de glicogênio. O excesso de glicose no soro sanguíneo é temporariamente convertido pelo corpo em açúcar polimérico (glicogênio), que mais tarde é convertido de volta em glicose, se necessário, para ser metabolizado pela glicólise.

No caso da doença de Tarui, um defeito genético hereditário leva a uma deficiência de fosfofrutocinase, uma enzima que causa a fosforilação e a conversão da glicose em frutose-1,6-bifosfato (3ª etapa da glicólise). A deficiência enzimática faz com que a glicólise seja interrompida de forma que os músculos esqueléticos não sejam adequadamente supridos de energia.Espasmos musculares dolorosos e anemia hemolítica, a membrana dos glóbulos vermelhos se rompendo.