Do ponto de vista químico, a glicose é um açúcar de seis carbonos e, portanto, cai na categoria de hexoses.
A maioria dos açúcares complexos presentes na ração são clivados e reduzidos a glicose e outros carboidratos simples.
De fato, a glicose é obtida pela hidrólise de muitos carboidratos, incluindo sacarose, maltose, celulose, amido e glicogênio.
O fígado é capaz de converter outros açúcares simples, como a frutose em glicose.
A partir da glicose é possível sintetizar todos os carboidratos necessários para a sobrevivência do organismo.
O nível de glicose no sangue e nos tecidos é regulado com precisão por alguns hormônios (insulina e glucagon); o excesso de glicose é armazenado em alguns tecidos, incluindo o músculo, na forma de glicogênio.
Em profundidade:
- glicose como alimento (dextrose)
- glicose no sangue (açúcar no sangue)
- glicose na urina (glicosúria)
- Transportadores de glicose GLUT
- Tolerância à glicose alterada
- Teste de glicose oral OGTT Glucose
- Ciclo de glicose da alanina
- xarope de glicose
Glicólise
Importante via metabólica celular, responsável pela conversão da glicose em moléculas mais simples e pela produção de energia na forma de adenosina trifosfato (ATP).
A glicólise é um processo químico pelo qual uma molécula de glicose é dividida em duas moléculas de ácido pirúvico; esta reação leva à produção de energia, armazenada em 2 moléculas de ATP.
A glicólise tem a particularidade de poder ocorrer tanto na presença como na ausência de oxigênio, mesmo que, no segundo caso, menos energia seja produzida
- Sob condições aeróbicas, as moléculas de ácido pirúvico podem entrar no ciclo de Krebs e sofrer uma série de reações que determinam sua completa degradação em dióxido de carbono e água.
- Em condições anaeróbicas, no entanto, moléculas de ácido pirúvico são degradadas em outros compostos orgânicos, como o ácido láctico ou ácido acético, através do processo de fermentação.
Estágios da Glicólise
Os principais eventos que caracterizam o processo de glicólise são:
fosforilação da glicose: dois grupos fosfato são adicionados à molécula de glicose, fornecida por duas moléculas de ATP que, por sua vez, se tornam ADP. O glicol-1, 6-difosfato é assim formado;
transformação em frutose 1, 6-difosfato : glicose 1, 6-difosfato é transformado em frutose 1, 6-difosfato, um composto intermediário com seis átomos de carbono, que por sua vez é dividido em dois compostos mais simples, cada um contendo três átomos de carbono: di-hidroxiacetona fosfato e gliceraldeído 3-fosfato. O fosfato de di-hidroxiacetona é convertido noutra molécula de gliceraldeído 3-fosfato;
formação de ácido pirúvico : os dois compostos com três átomos de carbono são ambos transformados em ácido 1, 3-difosfoglicerato; depois em fosfoglicerato; depois em fosfoenolpiruvato; finalmente, em duas moléculas de ácido pirúvico.
Durante estas reações, quatro moléculas de ATP e 2 de NADH são sintetizadas.
Avaliação da situação
A glicólise que parte de uma molécula de glicose permite obter:
- a produção líquida de 2 moléculas de ATP
- a formação de 2 moléculas de um composto, NADH (nicotinamide adenin dinucleotide), que atua como um transportador de energia.
Importância da glicólise
Nos seres vivos, a glicólise é o primeiro estágio das vias metabólicas de produção de energia; permite o uso de glicose e outros açúcares simples, como frutose e galactose. Em humanos, alguns tecidos, que normalmente têm um metabolismo aeróbico em condições particulares de deficiência de oxigênio, têm a capacidade de derivar energia graças à anaeróbia da glicólise. Isso ocorre, por exemplo, em tecido muscular estriado submetido a esforço físico intenso e prolongado. Desta forma, a flexibilidade do sistema de produção de energia, que pode seguir diferentes formas químicas, permite que o corpo satisfaça suas necessidades. No entanto, nem todos os tecidos podem suportar a ausência de oxigênio; o músculo cardíaco, por exemplo, tem menor capacidade de realizar glicólise, por isso é mais difícil tolerar condições de anaerobiose.
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Anaerobia glicólise
Sob condições de anaerobiose (falta de oxigênio) o piruvato é transformado em duas moléculas de ácido lático com a liberação de energia na forma de ATP.
Esse processo, que produz 2 moléculas de ATP, não pode persistir por mais de 1 ou 2 minutos, pois o acúmulo de ácido lático produz a sensação de fadiga e dificulta a contração muscular.
Na presença de oxigénio, o ácido láctico que se forma é transformado em ácido pirúvico que será depois metabolizado graças ao ciclo de Krebs.
Ciclo de Krebs
Grupo de reações químicas que ocorrem dentro da célula durante o processo de respiração celular. Estas reações são responsáveis pela transformação das moléculas provenientes da glicólise em dióxido de carbono, água e energia. Esse processo, favorecido por sete enzimas, também é chamado de ciclo de ácidos tricarboxílicos ou ácido cítrico. O ciclo de Krebs é ativo em todos os animais, plantas superiores e mais bactérias. Em células eucarióticas, o ciclo ocorre em uma organela celular chamada mitocôndria. A descoberta desse ciclo é atribuída ao bioquímico britânico Hans Adolf Krebs, que em 1937 descreveu suas principais passagens.
PRINCIPAIS REACÇÕES
No final da glicólise, duas moléculas de piruvato são formadas, que entram na mitocôndria e são transformadas em grupos acetil. Cada grupo acetil, contendo dois átomos de carbono, liga-se a uma coenzima, formando um composto chamado acetil-coenzima A.
Este, por sua vez, é combinado com uma molécula de quatro carbonos, o oxalacetato, para formar um composto de seis carbonos, o ácido cítrico. Nas sucessivas passagens do ciclo, a molécula de ácido cítrico é gradualmente retrabalhada, perdendo assim dois átomos de carbono que são eliminados na forma de dióxido de carbono. Nestas etapas também são liberados quatro elétrons que serão utilizados para o último passo da respiração celular, a fosforilação oxidativa.
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Fosforilação oxidativa
A terceira fase da respiração celular é chamada de fosforilação oxidativa e ocorre no nível das cristas mitocondriais (dobras da membrana interna da mitocôndria). Consiste na transferência dos elétrons do hidrogênio do NADH para uma cadeia de transporte (denominada cadeia respiratória), formada por citocromos, até o oxigênio, que representa o receptor final dos elétrons. A passagem dos elétrons envolve a liberação de energia que é armazenada nas ligações de 36 moléculas de difosfato de adenosina (ADP) através da ligação do grupo fosfato e que leva à síntese de 36 moléculas de ATP. A partir da redução de oxigênio e íons H + formados após a transferência de elétrons de NADH e FADH, moléculas de água são adicionadas àquelas produzidas com o ciclo de Krebs.
Mecanismos de síntese do ATP
Os prótons são passados através da membrana interna da mitocôndria em um processo de difusão facilitado. A enzima ATP sintetase, portanto, obtém energia suficiente para produzir moléculas de ATP, transferindo um grupo fosfato para o ADP.
A transferência de elétrons através da cadeia respiratória requer a intervenção de enzimas denominadas desidrogenases, que têm a função de "dilacerar" o hidrogênio às moléculas doadoras (FADH e NADH), de modo que produzem íons H + e elétrons para a cadeia respiratória. ; Além disso, este processo requer a presença de algumas vitaminas (em particular, vitamina C, E, K e vitamina B2 ou riboflavina).
Ponto da situação:
- a demolição de glicose por via aeróbica (ciclo de Krebs) leva à formação de 38 ATP
- a demolição da glicose pela anaeróbia (glicólise) leva à formação de 2 ATP
