4.4: Glicólise: Fase de Rendimento

Até agora, a glicólise custou à célula duas moléculas de ATP e produziu duas pequenas moléculas de açúcar de três carbonos. Essas moléculas prosseguirão pela segunda metade do caminho e energia suficiente será extraída para pagar as duas moléculas de ATP usadas como investimento inicial e produzir um lucro para a célula de duas moléculas de ATP adicionais e duas moléculas de NADH de energia ainda mais alta.

Etapa 1 a 5: Fase preparatória da glicólise

A primeira fase da glicólise tem 5 etapas em que a glicose é decomposta em duas moléculas de açúcar de três carbonos. Nas próximas cinco etapas da fase de pagamento, essas moléculas de carbono são metabolizadas para produzir ATP e NADH.

Etapa 6. A sexta etapa da glicólise oxida o açúcar (gliceraldeído 3-fosfato), extraindo elétrons de alta energia, que são captados pelo transportador de elétrons NAD+, produzindo NADH. O açúcar é então fosforilado pela adição de um segundo grupo fosfato, produzindo 1,3-bisfosfoglicerato. Observe que o segundo grupo fosfato não requer outra molécula de ATP.

Aqui, novamente, é um fator limitante potencial para esta via. A continuação da reação depende da disponibilidade da forma oxidada do transportador de elétrons, NAD +. Assim, o NADH deve ser continuamente oxidado de volta em NAD + para manter esta etapa em andamento. Se o NAD+ não estiver disponível, a segunda metade da glicólise diminui ou para. Se o oxigênio estiver disponível no sistema, o NADH será oxidado prontamente, embora indiretamente, e os elétrons de alta energia do hidrogênio liberado neste processo serão usados para produzir ATP. Em um ambiente sem oxigênio, uma via alternativa (fermentação) pode fornecer a oxidação de NADH em NAD +.

Etapa 7. Na sétima etapa, catalisada pela fosfoglicerato quinase, o 1,3-bisfosfoglicerato doa um fosfato de alta energia ao ADP, formando uma molécula de ATP. (Este é um exemplo de fosforilação em nível de substrato.) Um grupo carbonila no 1,3-bisfosfoglicerato é oxidado a um grupo carboxila e o 3-fosfoglicerato é formado.

Etapa 8. Na oitava etapa, o grupo fosfato restante no 3-fosfoglicerato se move do terceiro carbono para o segundo carbono, produzindo 2-fosfoglicerato (um isômero do 3-fosfoglicerato). A enzima que catalisa esta etapa é uma mutase (uma isomerase).

Etapa 9. A enolase catalisa o nono passo. Esta enzima faz com que o 2-fosfoglicerato perca água de sua estrutura; esta é uma reação de desidratação, resultando na formação de uma ligação dupla que aumenta a energia potencial na ligação fosfato restante e produz fosfoenolpiruvato (PEP).

Etapa 10. A última etapa da glicólise é catalisada pela enzima piruvato quinase (a enzima, neste caso, é nomeada pela reação reversa da conversão do piruvato em PEP) e resulta na produção de uma segunda molécula de ATP por fosforilação em nível de substrato e o composto ácido pirúvico (ou sua forma de sal, piruvato). Muitas enzimas nas vias enzimáticas são nomeadas para as reações reversas, uma vez que a enzima pode catalisar reações diretas e reversas (estas podem ter sido descritas inicialmente pela reação reversa que ocorre in vitro, sob condições não fisiológicas).

Este texto foi adaptado de Openstax, Biology 2e, Section 7.2: Glycolysis