Glicolise é a primeira etapa usada por todas as células vivas para extrair energia de uma molécula de nutriente (neste caso, glicose, um açúcar de seis carbonos). Em algumas células, principalmente as de procariontes, é também a última etapa, já que essas células não estão equipadas para realizar a respiração celular (glicólise mais as reações aeróbias que se seguem nos eucariotos) em sua totalidade.
Glicolise ocorre no citoplasma das células e resulta em um ganho líquido de dois ATP (adenosina trifosfato, o nucleotídeo usado pelas células para suas necessidades de energia).
Existem 10 etapas de glicólise ao todo, mas você não precisa memorizar todas as 10 e suas enzimas associadas para ter um entendimento firme da via como um todo. Mais importante do que saber a série de reações literalmente, é estar ciente dos reagentes, dos produtos e das condições sob as quais a glicólise se desenvolve.
Glicólise vs. Respiração celular
Pergunta: Quais das opções a seguir são produtos de respiração celular?
UMA. Glicose; B. Piruvato; C. Dióxido de carbono; D. Acetil CoA
A resposta é C, apenas dióxido de carbono. A glicose é um reagente de respiração celular (e da glicólise, a primeira etapa), enquanto os outros são intermediários ao longo do caminho de derivar um total de 36 a 38 ATP da glicose, desde que o oxigênio esteja presente. O piruvato é um produto de glicolise; O acetil CoA é feito do piruvato na mitocôndria, onde então entra no ciclo de Krebs.
Reagentes da glicólise
Glicose, com a fórmula C6H12O6, tem um anel hexagonal de seis átomos em seu centro que inclui cinco carbonos e um átomo de oxigênio. No início da glicólise, é o único reagente da mistura. Ao longo do caminho, no entanto, grupos fosfato são necessários para as etapas de fosforilação (isto é, a adição de grupos fosfato a derivados de glicose.
Além disso, as reações requerem uma entrada de duas moléculas de NAD+, que é convertido em sua forma hidrogenada (reduzida) durante a glicólise.
As etapas iniciais da glicólise: fase de investimento
A glicose é fosforilada quando entra na célula por difusão através da membrana plasmática. É então reorganizado em um derivado de frutose e, em seguida, fosforilado uma segunda vez para produzir frutose-1,6-bifosfato. Essas duas reações de fosforilação requerem a entrada de dois ATP, que é hidrolisado em ADP (difosfato de adenosina) para permitir que isso ocorra.
No final desta fase, a molécula de seis carbonos é dividida em um par de moléculas de três carbonos. Assim, os reagentes e produtos em cada etapa listada a partir deste ponto precisam ser duplicados a fim de manter uma contabilidade adequada da glicólise como um todo.
As etapas finais da glicólise: fase de retorno
Com a segunda parte da glicólise em andamento, duas moléculas de três carbonos de gliceraldeído-3-fosfato são transformados em piruvato (C3H4O3) em uma série de etapas. Todos eles envolvem rearranjos, e um deles envolve ainda outro fosforilação Passo.
Também na fase de retorno, duas moléculas de NAD+ (dinucleotídeo de nicotinamida adenina, um transportador de elétrons necessário posteriormente nas reações da respiração aeróbia) são transformados em dois NADH e dois H+ (um íon de hidrogênio).
No final, os dois grupos fosfato em cada uma das duas moléculas de três carbonos são usados para fazer ATP, o que significa que quatro ATPs são gerados nesta fase. Subtraindo os dois ATP necessários na fase de investimento, fica claro que um total de dois ATP são derivados de uma molécula de glicose durante a glicólise.
Produtos da glicólise
A reação completa (líquida) da glicólise é listada de forma diferente em diferentes fontes, mas estes diferenças são uma questão de decisão do autor se incluir certos intermediários como parte do reação líquida. Uma representação precisa é
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C3H4O6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
Aqui, Pi é fosfato inorgânico, derivado da hidrólise de ATP acima mencionada.
Para onde vão os produtos da glicólise?
O piruvato então entra no mitocôndria, onde é convertido em acetil CoA. Esta molécula entra no ciclo de respiração aeróbica de Krebs e, finalmente, após as reações do cadeia de transporte de elétrons, 36 a 38 ATP são gerados a partir de uma molécula de glicose no processo de respiração celular, incluindo os dois ATP da glicólise.