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8.4: Etapas da Glicólise que Liberam Energia

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Energy-releasing Steps of Glycolysis

8.4: Energy-releasing Steps of Glycolysis

8.4: Etapas da Glicólise que Liberam Energia

While the first phase of glycolysis consumes energy to convert glucose to glyceraldehyde 3-phosphate (G3P), the second phase produces energy. The energy is released over a sequence of reactions that turns G3P into pyruvate. The energy-releasing phase—steps 6-10 of glycolysis—occurs twice, once for each of the two 3-carbon sugars produced during steps 1-5.

The first energy-releasing step—considered the 6th step of glycolysis overall—consists of two concurrent events: oxidation and phosphorylation of G3P. The electron carrier NAD+ removes one hydrogen from G3P, oxidizing the 3-carbon sugar and converting (reducing) NAD+ to form NADH and H+. The released energy is used to phosphorylate G3P, turning it into 1,3-bisphosphoglycerate.

In the next step, 1,3-bisphosphoglycerate converts ADP to ATP by donating a phosphate group, thereby becoming 3-phosphoglycerate. The 3-phosphoglycerate is then converted into an isomer, 2-phosphoglycerate.

Subsequently, 2-phosphoglycerate loses a water molecule, becoming the unstable molecule 2-phosphoenolpyruvate, or PEP. PEP easily loses its phosphate group to ADP, converting it into a second ATP molecule and becoming pyruvate in the process.

The energy-releasing phase releases two molecules of ATP and one molecule of NADH per converted sugar. Because it occurs twice—for each 3-carbon sugar produced in the energy-requiring phase of glycolysis—four ATP molecules and two NADH molecules are released. Thus, for each glucose molecule, glycolysis results in a net production of two ATP molecules (4 produced minus 2 used during the energy-requiring phase) and two NADH molecules.

Glycolysis produces two 3-carbon pyruvate molecules from one 6-carbon glucose molecule. In the presence of oxygen, pyruvate can be broken down into carbon dioxide in the Krebs cycle, releasing many ATP molecules. NADH amasses in the cell, where it can be converted back into NAD+ and used for further glycolysis.

Enquanto a primeira fase da glicólise consome energia para converter glicose em gliceraldeído 3-fosfato (G3P), a segunda fase produz energia. A energia é liberada sobre uma sequência de reações que transforma G3P em piruvato. A fase de liberação de energia — passos 6-10 de glicolise — ocorre duas vezes, uma vez para cada um dos dois açúcares de 3 carbonos produzidos durante as etapas 1-5.

A primeira etapa de liberação de energia — considerada a 6ª etapa da glicólise global — consiste em dois eventos simultâneos: oxidação e fosforilação de G3P. O portador de elétrons NAD+ remove um hidrogênio de G3P, oxidando o açúcar de 3 carbonos e convertendo (reduzindo) NAD+ para formar NADH e H+. A energia liberada é usada para fosforilarizar G3P, transformando-a em 1,3-bisfosfoglicerato.

Na etapa seguinte, 1,3-bisfosfoglicerato converte ADP em ATP doando um grupo de fosfato, tornando-se assim 3-fosfoglicerato. O 3-fosfoglicerato é então convertido em um isômero, 2-fosfoglicerato.

Posteriormente, 2-fosfoglicerato perde uma molécula de água, tornando-se a molécula instável 2-fosfoenolpyruvate, ou PEP. Pep perde facilmente seu grupo de fosfato para ADP, convertendo-o em uma segunda molécula de ATP e tornando-se piruvato no processo.

A fase de liberação de energia libera duas moléculas de ATP e uma molécula de NADH por açúcar convertido. Como ocorre duas vezes — para cada açúcar de 3 carbonos produzido na fase de glicólise que requer energia — quatro moléculas DE ATP e duas moléculas DE NADH são liberadas. Assim, para cada molécula de glicose, a glicólise resulta em uma produção líquida de duas moléculas ATP (4 produzidas menos 2 usadas durante a fase de exigência de energia) e duas moléculas DE NADH.

A glicólise produz duas moléculas de piruvato de 3 carbonos de uma molécula de glicose de 6 carbonos. Na presença de oxigênio, o piruvato pode ser dividido em dióxido de carbono no ciclo de Krebs, liberando muitas moléculas de ATP. O NADH acumula-se na célula, onde pode ser convertido de volta em NAD+ e usado para mais glicolise.

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