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As células vivas se alimentam de glicose. Embora existam outras moléculas que podem servir rapidamente, a maior parte da energia nas células vivas - incluindo a energia que torna sua vida possível - vem da divisão da glicose em moléculas menores.
A glicólise começa com uma molécula de glicose com 6 carbonos e termina com duas moléculas com 3 carbonos de piruvato, que depois se convertem em duas moléculas menores de citrato. Mas não é apenas um recorte: são necessárias 10 reações químicas diferentes para realizar o trabalho, e o processo pode ser interrompido ao longo do caminho por inibidores da glicólise.
Enzimas na glicólise
As enzimas são moléculas de proteína que ajudam a uma reação química. Toda reação química requer um pequeno impulso de energia para começar, e as enzimas funcionam reduzindo o aumento de energia, conhecido como energia de ativação.
Não é que essas reações químicas não pudessem ocorrer sem enzimas, mas as enzimas as tornam muito mais propensas a ocorrer.
Três das 10 etapas da glicólise envolvem mudanças tão grandes na energia que elas quase nunca ocorrem sem enzimas; portanto, essas etapas específicas são pontos importantes para a regulação da glicólise.
O que a glicólise faz
A glicólise é o primeiro passo no metabolismo energético das células.
É algo como comer uma maçã. Se você sempre cortar primeiro a maçã ao meio, descascá-la e comer a casca, e só depois cortá-la em pedaços menores e comê-la, a glicólise seria apenas o passo de comer a casca e cortar a maçã ao meio. O produto final são as duas metades da maçã e um pouco de energia de comer a casca.
Se você já tinha uma pilha de metades de maçã descascada ou não precisava da energia que obteria da casca de maçã, pararia de trabalhar em novas maçãs. Suas células fazem o mesmo, mas o produto final são moléculas de citrato em vez de metades de maçã, e a energia da célula é transportada em trifosfato de adenosina, ATP.
Enzimas reguladoras
A glicose é transportada para uma célula viva por uma proteína de transporte. A mesma proteína que o traz o levará de volta novamente, mas não se sua estrutura tiver sido alterada.
Uma enzima rearranja átomos na molécula de glicose para transformá-la em frutose. Então a enzima fosfofructoquinase ou PFK une um grupo fosfato à molécula de frutose. Isso o prepara para o próximo passo na glicólise e também impede que a proteína transportadora retire o açúcar da célula.
Se já houver muito ATP e também bastante citrato, o PFK diminuirá a velocidade. Da mesma forma, você não precisa cortar outra maçã se não estiver com fome e tiver muitas fatias por aí, o PFK não precisará agir se houver bastante ATP e muito citrato; altos níveis desses compostos reduzirão a glicólise.
Regulação da glicólise de outras formas
Algumas das etapas da glicólise exigem que os produtos intermediários se livrem de um átomo de hidrogênio para que possam continuar a se decompor e fornecer mais energia. Se não houver outra molécula para aceitar o átomo de hidrogênio, a glicólise será interrompida.
Nesse caso em particular, a molécula que aceita o átomo de hidrogênio é NAD +. Portanto, a glicólise irá parar se não houver NAD +.
A taxa de glicólise também é modificada dependendo da quantidade de glicose existente. Se nenhuma molécula de glicose for transportada para a célula, a glicólise será interrompida.