Glicólise anaeróbica o que é, reações, caminhos fermentativos

O que é glicólise anaeróbica?

O Glicólise anaeróbica o anaeróbico é uma rota catabólica usada por muitos tipos de células para degradação da glicose na ausência de oxigênio. Ou seja, a glicose não é completamente oxidada em dióxido de carbono e água, como é o caso da glicólise aeróbica, mas os produtos fermentativos são gerados.

É chamado de glicólise anaeróbica, pois ocorre sem a presença de oxigênio, que em outros casos funciona como o aceitador final de elétrons na cadeia transportadora de mitocôndrias, onde grandes quantidades de energia são produzidas a partir do processamento de produtos glicolíticos.

Dependendo do organismo, uma condição de anaerobiose ou ausência de oxigênio resultará na produção de ácido lático (células musculares, por exemplo) ou etanol (leveduras), a partir do piruvato gerado pelo catabolismo da glicose.

Como resultado, o desempenho energético cai dramaticamente, uma vez que apenas duas moles de ATP são produzidas para cada mol de glicose que é processada, em comparação com os 8 moles que podem ser obtidos durante a glicólise aeróbica (apenas na fase glicolítica).

A diferença no número de moléculas de ATP tem a ver com a reoxidação do NADH, que não gera ATP adicional, ao contrário do que acontece na glicólise aeróbica, que para cada NADH obteve 3 moléculas ATP.

Reações

A glicólise anaeróbica não é de glicólise aeróbica, uma vez que o termo "anaeróbico" refere -se ao que acontece após a rota glicolítica, ou seja, para o destino de produtos de reação e intermediários.

Pode atendê -lo: respiração traqueal

Assim, nas reações da glicólise anaeróbica, dez enzimas diferentes participam, a saber::

1-hexoquinase (HK): Use uma molécula ATP para cada molécula de glicose. Produz glicose 6-fosfato (G6P) e ADP. A reação é irreversível e merece íons de magnésio.

 2-fosfoglucoso isomerasa (PGI): isomeriza o g6p uma frutose 6-fosfato (F6p).

 3-fosfofrucerachinase (PFK): Fosformoria O F6P A Frutose 1.6-bifosfato (F1.6-bp) usando uma molécula ATP para cada F6p, essa reação também é irreversível.

 4-aldolase: escind a molécula de F1.6-bp e produz 3-fosfato gliceraldeído (gap) e fosfato de di-hidroxiacetona (DHAP).

 5-fosfato isomerase (TIM): Participa da interconversão DHAP e GAP.

 6-gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase (GAPDH): Use duas moléculas NAD⁺ e 2 moléculas de fosfato inorgânico (PI) para fosforilação da lacuna, produz 1,3-bifosfoglicerado (1,3 bpg) e 2 NADH.

 7-Fosfoglicerato Quinasa (PGK): produz duas moléculas ATP devido à fosforilação no nível do substrato de duas moléculas de ADP. Ênfas com doador do grupo de fosfato a cada molécula de 1,3 bpg. Produz 2 moléculas de 3-fosfoglicerato (3pg).

 8-fosfoglicerato mutasa (PGM): reorganize a molécula de 3pg para causar um intermediário com maior energia, o 2pg.

 199.

10-piruvato quinase (PYK): O fosfoenolpiruvato é usado por esta enzima para formar piruvato. A reação implica a transferência do grupo fosfato na posição 2 do fosfoenolpiruvato para uma molécula ADP. 2 piruvatos e 2 ATP são produzidos para cada glicose.

Rotas fermentativas

Fermentação é o termo usado para indicar que a glicose ou outros nutrientes são degradados na ausência de oxigênio, a fim de obter energia.

Na ausência de oxigênio, a cadeia transportadora de elétrons não tem um aceitador final e, portanto, não ocorre fosforilação oxidativa que paga grandes quantidades de energia na forma de ATP. O NADH não é reoxyd por rota mitocondrial, mas por rotas alternativas, que não produzem ATP.

Pode servir a você: piruvato quinase: estrutura, função, regulação, inibição

Sem NAD suficientes⁺ O caminho glicolítico.

Algumas células têm mecanismos alternativos para lidar com períodos de anaerobiose, e geralmente esses mecanismos implicam algum tipo de fermentação. Outras células, pelo contrário, dependem quase exclusivamente de processos fermentativos para subsistência.

Os produtos das vias fermentativas de muitos organismos são economicamente relevantes para o homem; Exemplos são a produção de etanol por algumas leveduras em anaerobiose e a formação de ácido lático por lacting-bactérias usadas para a produção de iogurte.

Produção de ácido lático

Muitos tipos de células na ausência de oxigênio produzem ácido lático graças à reação catalisada pelo complexo de lactato desidrogenase, que usa os carbonos de piruvato e NADH produzido na reação GAPDH.

Fermentação Lática (Fonte: Sjantoni [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

Produção de etanol

O piruvato é convertido em acetaldeído e CO2 pelo piruvato descarboxilase. O acetaldeído é então usado pela álcool desidrogenase, o que o reduz produzindo etanol e regenerando uma molécula NAD⁺ para cada molécula de piruvato que entra nessa maneira.

Fermentação alcoólica (Fonte: AROBSON1 [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

Fermentação aeróbica

A glicólise anaeróbica tem como principal característica o fato de que os produtos finais não correspondem a CO₂ e água, como no caso de glicólise aeróbica. Em seu lugar, as reações de fermentação típicas são geradas.

Alguns autores descreveram um processo de "fermentação aeróbica" ou glicólise aeróbica glicelicamente para certos organismos, entre os quais alguns parasitas da família Trypanossomatidae e muitas células cancerígenas cancerígenas se destacam.

Pode servir a você: Thermorreceptores: em humanos, em animais, em plantas

Nesses organismos, foi demonstrado que, mesmo na presença de oxigênio, os produtos do caminho glicolítico possível de seus carbonos.

Embora a "fermentação aeróbica" da glicose não implique a ausência total de atividade respiratória, pois não é um processo de tudo ou nada. No entanto, a bibliografia indica a excreção de produtos como piruvato, lactato, succinato, mal e outros ácidos orgânicos.

Glicólise e câncer

Muitas células cancerígenas mostram um aumento no fluxo glicose e glicolítico.

Os tumores em pacientes com câncer crescem rapidamente, então os vasos sanguíneos estão em hipóxia. Assim, o suplemento energético dessas células depende principalmente da glicólise anaeróbica.

No entanto, esse fenômeno é ajudado por um fator de transcrição induzível por hipóxia (HIF), que aumenta a expressão de enzimas glicolíticas e transportadores de glicose na membrana através de mecanismos complexos.

Referências

1. Cazzulo, J. J. (1992). Fermentação aeróbica da glicose por tripanossomatidas. O diário do FASB, 6, 3153-3161.
2. Jones, w., & Bianchi, K. (2015). Glicólise aeróbica: além da proliferação. Fronteiras em imunologia, 6, 1-5.