Como ocorre a glicólise?

Glicolise é o processo bioquímico universal que converte um nutriente (o açúcar de seis carbonos glicose) em energia utilizável (ATP ou trifosfato de adenosina). A glicólise ocorre no citoplasma de todas as células vivas, continuamente fluindo por uma enxurrada de enzimas glicolíticas específicas.

Embora o rendimento energético da glicólise seja, molécula por molécula, muito menor do que o ganho com a respiração aeróbica - dois ATP por molécula de glicose consumida apenas para glicólise vs. 36 a 38 para todas as reações da respiração celular combinadas - é, no entanto, um dos mais onipresentes e processos confiáveis ​​no sentido de que todas as células o usam, mesmo que nem todas possam contar apenas com ele para obter sua energia precisa.

A glicólise é um processo anaeróbico, o que significa que não requer oxigênio. Tenha cuidado para não confundir "anaeróbio" com "ocorre apenas em organismos anaeróbicos." Glicolise ocorre no citoplasma de células procarióticas e eucarióticas.

Começa quando a glicose, que tem a fórmula C₆H₁₂O₆ e uma massa molecular de 180,156 gramas, difunde-se em uma célula através da membrana plasmática ao longo de seu gradiente de concentração.

Quando isso acontece, o carbono de glicose número seis, que fica fora do anel hexagonal primário da molécula, torna-se imediatamente fosforilado (ou seja, tem um grupo fosfato ligado a ele). A fosforilação da glicose torna a molécula glicose-6-fosfato (G6P) eletricamente negativa e, portanto, a aprisiona dentro da célula.

Após outras nove reações e um investimento de energia, surgem os produtos da glicólise: duas moléculas de piruvato (C₃H₈O₆) mais um par de íons de hidrogênio e duas moléculas de NADH, um "portador de elétrons" que é crucial nas reações "a jusante" da respiração aeróbia, que ocorrem nas mitocôndrias.

A equação líquida para as reações de glicólise pode ser escrita assim:

C₆H₁₂O₆ + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD⁺→ 2 C₃H₄O₃ + 2 H⁺ + 2 NADH + 2 ATP

Aqui, Pi representa fosfato livre e ADP significa difosfato de adenosina, o nucleotídeo que atua como o precursor direto da maior parte do ATP no corpo.

Após a G6P ser formada na primeira etapa da glicólise sob a direção da enzima hexoquinase, a molécula é reorganizada sem perda ou ganho de átomos em frutose-6-fosfato, outro derivado de açúcar. Em seguida, a molécula é novamente fosforilada, desta vez no carbono número 1. O resultado é frutose-1,6-bifosfato (FBP), um açúcar duplamente fosforilado.

Embora esta etapa exija um par de ATP como fonte das fosforilações que ocorrem aqui, elas não são mostradas no equação geral da glicólise porque eles são cancelados por dois dos quatro ATP produzidos na segunda parte do glicolise. Assim, a produção líquida de dois ATP realmente significa uma "compra" inicial de dois ATP para produzir quatro ATP ao todo no final do processo.

O FBP de seis carbonos, duplamente fosforilado, é dividido em um par de moléculas de três carbonos, fosforiladas individualmente, uma das quais rapidamente se reorganiza na outra. Assim, a segunda parte da glicólise começa com a produção de um par de moléculas de gliceraldeído-3-fosfato (GA3P).

É importante ressaltar que tudo o que acontece deste ponto em diante é duplicado em relação à reação geral. Assim, à medida que cada molécula de GA3P é sistematicamente reorganizada em piruvato, resultando na produção de dois ATP e um NAD, a contagem total aumenta duas vezes isso. No final da glicólise, dois piruvatos ficam prontos para serem enviados em direção às mitocôndrias, enquanto o oxigênio estiver presente.

• Se o oxigênio for limitado, como durante exercícios intensos, fermentação ocorre. O piruvato é convertido em lactato, que gera NAD + suficiente para permitir que a glicólise continue.