ATP, Acoplamento Energético e Glicólise: Revisão Metabólica

Papel do ATP no Metabolismo

O ATP (Adenosina Trifosfato) tem como função fornecer e armazenar energia para que os processos metabólicos possam ocorrer.

Acoplamento Energético no Metabolismo

O que é Acoplamento Energético?

O acoplamento energético ocorre quando há a junção de um processo exergónico com um endergónico, de modo a que a reação endergónica (que requer energia) possa ocorrer. Os acoplamentos energéticos permitem a realização de reações termodinamicamente desfavoráveis, acoplando-as a outras termodinamicamente favoráveis.

Ocorrência no Metabolismo

Podem ocorrer no metabolismo porque é através dos acoplamentos que a energia das reações catabólicas é utilizada na atividade anabólica da célula.

A Glicólise: Etapas e Balanço

Estrutura da Glicólise

• Número de Passos: 10 passos.
• Fases: Dividida em duas fases: fase preparatória e fase payoff.

Balanço Energético Final da Glicólise

O balanço final da glicólise, em termos energéticos, é de 2 NADH e 2 ATP.

Pontos de Regulação da Glicólise

Os pontos de regulação são:

1. O primeiro passo (Fosforilação da glicose).
2. O terceiro passo (Fosforilação da frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bisfosfato).
3. O décimo passo (Transferência do grupo fosforil de fosfoenolpiruvato para ADP).

Por que o Primeiro Ponto Não é o Principal Regulador?

O primeiro ponto não é exclusivo da glicólise.

Ativadores e Inibidores da Glicólise

• Ativadores: ADP e frutose-1,6-bisfosfato.
• Inibidores: Glucagon e ATP.

Destinos do Piruvato

O piruvato pode ter os seguintes destinos:

• Fermentação Lática: Em condições anaeróbicas, hipóxia ou ausência de mitocôndrias.
• Fermentação Alcoólica: Em alguns organismos.
• Oxidação a Acetil-CoA: Em condições aeróbicas.

Função da Fermentação Lática

A fermentação lática não serve primariamente para obtenção de energia, mas sim para regenerar o NAD+. Desta forma, em condições de hipóxia (esforço muscular intenso) ou na ausência de mitocôndrias, ocorre a conversão do piruvato em lactato.

Fadiga Muscular e Ácido Lático

Comentário: “A fermentação lática pode provocar fadiga muscular”.

A afirmação é verdadeira, pois o trabalho muscular anaeróbico aumenta a concentração de lactato. Assim, fadiga e dores musculares são o resultado da acidificação provocada pelo ácido lático no músculo pela fermentação lática.

Condições de Produção de Ácido Lático

Produzimos ácido lático em duas condições principais:

1. Em situações de hipóxia (carência de O₂).
2. Na ausência de mitocôndrias.

Ciclo de Krebs (Ciclo do Ácido Cítrico)

Caráter Aeróbico do Ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs é um processo exclusivamente aeróbico, apesar de não consumir O₂ diretamente, porque ele ocorre na mitocôndria. Se não existir O₂, o NADH acumula-se na mitocôndria pois não há respiração celular. O NADH acumulado atua como um inibidor do ciclo de Krebs.

Destinos do GTP no Ciclo de Krebs

Os principais destinos do GTP formado no ciclo de Krebs são:

• Utilizado na gliconeogénese (descarboxilação do oxaloacetato para originar fosfoenolpiruvato).
• Convertido em ATP pela enzima nucleósido difosfato cinase.

Rendimento Energético do Ciclo de Krebs (Por Molécula de Glicose)

Por cada molécula de glicose são realizados 2 ciclos de Krebs, gerando um total de: 6 NADH, 2 FADH₂ e 2 ATP (GTP).

Rendimento Energético Após Oxidação do Piruvato e Ciclo de Krebs (Por Ciclo)

O rendimento energético por ciclo de Krebs (após a oxidação do piruvato) é de: 3 NADH, 1 FADH₂ e 1 ATP (GTP).

Localização da Maior Parte da Energia

No final da glicólise, oxidação do piruvato e ciclo de Krebs, apenas uma pequena porção da energia libertada da glicose foi convertida em ATP. Nessa fase do processo, a maior parte da energia utilizável está contida no NADH e no FADH₂.

Caráter Anfibólico do Ciclo de Krebs

Dizer que o ciclo de Krebs tem um carácter anfibólico significa que ele possui um comportamento duplo nas vias metabólicas: recebe vários intermediários resultantes de várias vias catabólicas e fornece também diversos intermediários para processos anabólicos.