Glicólise

               É a primeira etapa da respiração celular, e ocorre no citoplasma das células. 

            Para que ela ocorra há um gasto inicial de energia - 2 moléculas de ATP são consumidas. Essas duas moléculas seráo repostas, pois ao final dessa etapa, haverá formação de duas moléculas de ácido pirúvico e 4 moléculas de ATP. Assim, há um saldo energético de 2 ATP.                     

            Além disso, também ocorre a liberação de elétrons energizados e íons H⁺, que são capturados por moléculas de uma substância aceptora de elétrons chamada NAD⁺- Nicotinamide Adenine Dinucleotide - formando duas moléculas de NADH. 

              O ácido pirúvico passa, então, ao interior das mitocôndrias, organelas celulares onde ocorrem as etapas seguintes. 

           É uma via central do catabolismo da glicose. Em grande parte das células, é a via através da qual ocorre o maior fluxo de carbono. É o processo através do qual se opera a recuperação de uma parte da energia armazenada na glucose. 

             Na glicólise, é formado o piruvato (também chamado de ácido pirúvico) bem como 2 ADP. Cada piruvato que entra na mitocôndria e é oxidado a um composto com 2 carbonos (acetato) que depois é combinado com a Coenzima-A, com a produção de NADH e libertação de CO₂.

Esquema da Glicólise

1ª etapa

       Ocorre a fosforilação da glicose, pela enzima Hexoquinase, para que glicose permaneça na célula. O fosfato é adicionado ao carbono 6 da molécula de glicose, portanto, o produto será glicose-6-fosfato. É importante ressaltar que a glicose não perde nenhum carbono, há apenas um rearranjo na sua estrutura.
        Para a adição do fosfato (fosforilação) à glicose, há o primeiro gasto de energia.

 

GLICOSE + ATP -> G6P + ADP

2ª etapa

    Há a isomerização da glicose-6-fosfato, formando frutose-6-fosfato. A enzima que catalisa esta reação é a glicose fosfato isomerase. Novamente, há apenas um rearranjo, sem perca de carbono, visto que a glicose é uma aldose, e a frutose é uma cetose, mas ambas são hexoses. 

3ª etapa

    A frutose-6-fosfato é fosforilada, produzindo frutose-1,6-bisfosfato. Esta reação é acoplada à hidrólise de ATP, constituindo então o segundo gasto de energia. A G6P e a F6P podem desempenhar papéis em outras vias, mas a frutose-1,6-bisfosfato não, por isso este é um ponto irreversível da glicólise. A enzima que cataliza esta reação é afosfofrutoquinase.

4ª etapa

    Ocorre a divisão da frutose-1,6-bisfosfato em dois fragmentos de 3 carbonos, formando Diidroxiacetona fostato eGliceraldeído-3-fosfato. A enzima que catalisa esta reação é a aldolase.

5ª etapa

    A Diidroxiacetona fostato é convertida em Gliceraldeído-3-fosfato, pela enzima triose fosfato isomerase.

Nota-se que uma molécula de glicose (hexose) foi quebrada e convertida a duas moléculas de Gliceraldeído-3-fosfato (triose), portanto, as reações que se seguem serão representadas apenas uma vez, mas na realidade, duas moléculas de Gliceraldeído-3-fosfato estarão participando de reações iguais.

FASE DE PAGAMENTO: até este momento, não houve nenhuma reação oxidativa, e foram usados 2 ATP. Por isso, esta fase recebe este nome, visto que haverá o pagamento dos das moléculas de ATP gastas, com saldo positivo de 2 ATP e 2 Piruvatos.

6ª etapa

    Ocorre a oxidação do Gliceraldeído-3-fosfato a 1,3-bisfosfoglicerato, pela enzima Gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase. Esta é a reação característica da glicólise, porque envolve a adição de fosfato ao Gliceraldeído-3-fosfato e transferência de elétrons para o NAD⁺ (nicotinamida adenina dinucleotídio). O NAD⁺ é um transportador de energia, e é reduzido a NADH ao receber dois elétrons e um próton.

7ª etapa

    Há a produção de ATP pela fosforilação do ADP, pela enzima Fosfoglicertato quinase, e o 1,3-bisfosfoglicerato se converte em 3-Fosfoglicerato. Temos então, o pagamento do ATP gasto. Diferentemente da etapa 6, a fosforilação não é oxidativa, pois não há transferência de elétrons, e sim de fosfato, em nível de substrato. 

    Vale ressaltar, portanto, que 2 ATP foram produzidos, já que temos esta reação em dobro.

8ª etapa

    Há um rearranjo do 3-Fosfoglicerato, e o fosfato passa do carbono 3 para o carbono 2. Isso acontece pela enzimafosfogliceromutase. Forma-se então o 2-Fosfoglicerato.

9ª etapa

    Ocorre a desidratação do 2-fosfoglicerato, formando fosfoenolpiruvato, pela enzima enolase.

10ª etapa

    O Fosfoenolpiruvato transfere fosfato ao ADP, pela enzima Piruvato quinase, produzindo então, 2 moléculas de piruvato e 2 ATP (lembre-se que a reação acontece duas vezes).