Glicólise: o que é e quais são suas 10 fases?

A glicólise é um processo químico que permite a respiração e o metabolismo celular, especificamente por meio da quebra da glicose.

Neste artigo, veremos com mais detalhes o que é e para que serve a glicólise, bem como suas 10 fases de ação.

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O que é glicólise?

O termo "glicólise" é composto do grego "glicos", que significa "açúcar", e "lise", que significa "decomposição". Nesse sentido, a glicólise é o processo pelo qual a composição da glicose é modificada para extrair energia suficiente para o benefício das células. Na verdade, ele não atua apenas como uma fonte de energia, mas também afeta a atividade celular de maneiras diferentes, sem necessariamente gerar energia adicional.

Por exemplo, ele produz um alto rendimento de moléculas que permitem o metabolismo e a respiração celular aeróbica e anaeróbica. Em linhas gerais, a aeróbica é um tipo de metabolismo que consiste em extrair energia das moléculas orgânicas da oxidação do carbono pelo oxigênio. No anaeróbio, o elemento usado para atingir a oxidação não é o oxigênio, mas o sulfato ou nitrato.

Na sua vez, glicose é uma molécula orgânica composta por uma membrana de 6 anéis encontrada no sangue e que geralmente é o resultado da transformação de carboidratos em açúcares. Para entrar nas células, a glicose viaja através das proteínas responsáveis ​​por transportá-la de fora da célula para o citosol (fluido intracelular, isto é, o fluido encontrado no centro do células).

Por meio da glicólise, a glicose é convertida em um ácido denominado "pivúrico" ou "piruvato", que desempenha um papel muito importante na atividade bioquímica. Este processo ocorre no citoplasma (a parte da célula que fica entre o núcleo e a membrana). Mas para a glicose se tornar piruvato, um mecanismo químico muito complexo composto de diferentes fases deve ocorrer.

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Suas 10 fases

A glicólise é um processo que vem sendo estudado desde a segunda década do século 19, quando os químicos Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden e William Young começaram a detalhar o mecanismo do fermentação. Esses estudos permitiram conhecer o desenvolvimento e as diferentes formas de reação na composição das moléculas.

É um dos mecanismos celulares mais antigos e é igualmente a maneira mais rápida de obter energia e metabolizar carboidratos. Para isso, são necessárias 10 reações químicas diferentes, divididas em duas grandes fases. O primeiro consiste em gastar energia transformando a molécula de glicose em duas moléculas diferentes; enquanto a segunda fase é a obtenção de energia pela transformação das duas moléculas geradas na etapa anterior.

Dito isso, veremos as 10 fases da glicólise abaixo.

1. Hexokinase

O primeiro passo na glicólise é converter a molécula de D-glicose em uma molécula de glicose-6-fosfato (uma molécula de glicose fosforilada no carbono 6). Para gerar essa reação, uma enzima conhecida como Hexokinase deve participar, e tem a função de ativar a glicose para que possa ser usado em processos subsequentes.

2. Fosfoglucose isomerase (Glucose-6 P isomerase)

A segunda reação da glicólise é a transformação de glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato. Para isso uma enzima chamada fosfoglucose isomerase deve agir. Esta é a fase de definição da composição molecular que permitirá consolidar a glicólise nas duas etapas seguintes.

3. Fosfofrutocinase

Nesta fase, a frutose-6-fosfato é convertida em frutose 1,6-bifosfato, pela ação da fosfofrutocinase e magnésio. É uma fase irreversível, que faz com que a glicólise comece a se estabilizar.

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4. Aldolasse

Já a frutose 1,6-bifosfato é dividida em dois açúcares isoméricos, ou seja, duas moléculas com o mesmo fórmula, mas cujos átomos são ordenados de forma diferente, portanto, também têm propriedades diferentes. Os dois açúcares são fosfato de diidroxiacetona (DHAP) e gliceraldeído 3-fosfato (GAP), e a divisão ocorre devido à atividade da enzima aldolase.

5. Trifosfato isomerase

O estágio número 5 consiste em reservar o fosfato de gliceraldeído para o próximo estágio da glicólise. Para isso, uma enzima chamada trifosfato isomerase deve atuar dentro dos dois açúcares obtidos na etapa anterior (fosfato de diidroxiacetona e 3-fosfato de gliceraldeído). É aqui que termina o primeiro dos grandes estágios que descrevemos no início desta numeração, cuja função é gerar gasto de energia.

6. Gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase

Nesta fase começa a obtenção de energia (durante as 5 anteriores ela só havia sido gasta). Continuamos com os dois açúcares gerados anteriormente e sua atividade é a seguinte: produzir 1,3-bisfosfoglicerato, adicionando um fosfato inorgânico ao gliceraldeído 3-fosfato.

Para adicionar esse fosfato, a outra molécula (gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase) deve ser desidrogenada. Isso significa que a energia do composto começa a aumentar.

7. Fosfoglicerato quinase

Nesta fase ocorre outra transferência de um fosfato, para poder formar adenosina trifosfato e 3-fosfoglicerato. É a molécula 1,3-bisfosfoglicerato que recebe um grupo fosfato da fosfoglicerato quinase.

8. Fosfoglicerato mutase

A partir da reação acima foi obtido 3-fosfoglicerato. Agora é necessário gerar 2-fosfoglicerato, através da ação de uma enzima chamada fosfoglicerato mutase. Este último realoca a posição do fosfato do terceiro carbono (C3) para o segundo carbono (C2), e assim a molécula esperada é obtida.

9. Enolase

Uma enzima chamada enolase é responsável por remover a molécula de água do 2-fosfoglicerato. Desta forma, o precursor do ácido pirúvico é obtido e estamos chegando ao fim do processo de glicólise. Este precursor é o fosfoenolpiruvato.

10. Piruvato quinase

Eventualmente, ocorre uma transferência de fósforo do fosfoenolpiruvato para o difosfato de adenosina. Essa reação ocorre pela ação da enzima piruvato quinase e permite que a glicose termine de se transformar em ácido pirúvico.

Referências bibliográficas:

• Glicólise-10 etapas explicadas etapas por etapas com diagrama (2018). MicrobiologyInfo.com. Recuperado em 26 de setembro de 2018. Disponível em https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.