Glicolise é a conversão da molécula de açúcar de seis carbonos glicose a duas moléculas do composto de três carbonos piruvato e um pouco de energia na forma de ATP (trifosfato de adenosina) e NADH (uma molécula "portadora de elétrons"). Ocorre em todas as células, ambas procarióticas (ou seja, aquelas geralmente com falta de capacidade aeróbica respiração) e eucariótica (ou seja, aqueles que têm organelas e fazem uso da respiração celular em seu totalidade).
O piruvato formado na glicólise, um processo que por si só não requer oxigênio, prossegue em eucariotos para as mitocôndrias para respiração aeróbica, cujo primeiro passo é a conversão do piruvato em acetil CoA (acetil coenzima A).
Mas se não houver oxigênio presente ou se a célula não tiver meios de realizar a respiração aeróbica (como acontece com a maioria dos procariotos), o piruvato se torna outra coisa. Dentro respiração anaeróbica, em que as duas moléculas de piruvato são convertidas?
Glicólise: a fonte do piruvato
A glicólise é a conversão de uma molécula de glicose, C
C6H12O6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 Peu → 2 C3H4O3 + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP
Aqui Peu apoia "fosfato inorgânico, "ou um grupo fosfato livre não ligado a uma molécula contendo carbono. ADP é difosfato de adenosina, que difere do ADP por, como você deve ter adivinhado, um único grupo fosfato livre.
Processamento de piruvato em eucariotos
Assim como em condições anaeróbicas, o produto final da glicólise em condições aeróbias é o piruvato. O que acontece com o piruvato em condições aeróbias, e apenas em condições aeróbias, é respiração aeróbica (iniciada pela reação ponte que precede o ciclo de Krebs). Em condições anaeróbicas, o que acontece com o piruvato é sua conversão em lactato para ajudar a manter a glicólise se movimentando rio acima.
Antes de olhar de perto para o destino do piruvato em condições anaeróbias, vale a pena ver o que acontece a esta molécula fascinante sob as condições normais que você normalmente experimenta - agora, por exemplo.
Oxidação de piruvato: a reação de ponte
A reação de ponte, também chamada de reação de transição, ocorre na mitocôndria de eucariotos e envolve a descarboxilação do piruvato para formar acetato, uma molécula de dois carbonos. Uma molécula de coenzima A é adicionada ao acetato para formar acetil coenzima A, ou acetil CoA. Esta molécula então entra o ciclo de Krebs.
Nesse ponto, o dióxido de carbono é excretado como resíduo. Nenhuma energia é necessária nem colhida na forma de ATP ou NADH.
Respiração aeróbia após piruvato
A respiração aeróbica completa o processo de respiração celular e inclui o ciclo de Krebs e o cadeia de transporte de elétrons, ambos nas mitocôndrias.
O ciclo de Krebs vê acetil CoA misturado com uma molécula de quatro carbonos chamada oxaloacetato, cujo produto é sequencialmente reduzido novamente a oxaloacetato; um pouco de ATP e muitos portadores de elétrons resultam.
A cadeia de transporte de elétrons usa a energia dos elétrons nesses portadores mencionados para produzir uma grande quantidade de ATP, com oxigênio necessário como o aceptor final de elétrons, para evitar que todo o processo retorne muito a montante, na glicólise.
Fermentação: Ácido Lático
Quando a respiração aeróbica não é uma opção (como em procariotos) ou o sistema aeróbio está exausto porque a cadeia de transporte de elétrons foi saturada (como em exercícios de alta intensidade ou anaeróbicos no músculo humano), a glicólise não pode mais continuar, porque não há mais uma fonte de NAD_ para mantê-la indo.
Suas células têm uma solução alternativa para isso. O piruvato pode ser convertido em ácido láctico, ou lactato, para gerar NAD + suficiente para manter a glicólise por um tempo.
C3H4O3 + NADH → NAD+ + C3H5O3
Esta é a gênese da notória "queimadura de ácido láctico" que você sente durante exercícios musculares intensos, como levantar pesos ou uma série de corridas rápidas.