A glicólise é o primeiro passo de uma série de processos conhecidos como respiração celular. O objetivo da respiração é extrair energia dos nutrientes e armazená-la como trifosfato de adenosina (ATP) para uso posterior. O rendimento energético da glicólise é relativamente baixo, mas na presença de oxigênio, os produtos finais da glicólise podem sofrer outras reações que produzem grandes quantidades de ATP.

Resultados da glicólise

A glicólise converte um molécula de glicose em duas moléculas de piruvato. O processo de 10 etapas cria um ganho líquido de dois ATPs e duas moléculas de nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADH), um importante agente redutor usado por muitas reações bioquímicas diferentes. Condições celulares ditam o destino dos dois piruvatos à medida que saem da glicólise. Na ausência de oxigênio, os piruvatos são fermentados em lactato, que recicla o NADH em sua forma oxidante, NAD +. Se houver oxigênio, a célula pode colher muito mais energia através da descarboxilação oxidativa do piruvato e do ciclo do ácido cítrico.

Piruvato na encruzilhada

Uma célula pode usar o produto da glicólise, o piruvato , em várias vias metabólicas além da descarboxilação. A gliconeogênese pode roubar os piruvatos se a célula quiser converter os piruvatos em carboidratos. A célula também pode usar piruvatos para sintetizar o aminoácido alanina, bem como etanol, ácido oxaloacético, ácido lático e outros ácidos graxos. Vários fatores reguladores influenciam a quantidade de piruvato criado pela glicólise. Por exemplo, altas concentrações de ATP ou do hormônio glucagon inibem a glicólise, enquanto a insulina estimula a produção de piruvato.

Descarboxilação oxidativa do piruvato

A presença de oxigênio permite que a célula converta o piruvato em acetil CoA. , uma coenzima que pode gerar energia adicional no ciclo do ácido cítrico. A descarboxilação do piruvato também converte duas moléculas NAD + em dois NADH e cria dióxido de carbono como subproduto. Um complexo enzimático, piruvato desidrogenase, catalisa a descarboxilação do piruvato, que ocorre nas mitocôndrias da célula. O processo primeiro remove uma molécula de dióxido de carbono do piruvato e depois liga o restante do grupo acetila à Coenzima A, produzindo acetil-CoA que está pronto para uso pelo ciclo do ácido cítrico.

Ciclo do ácido cítrico

O ciclo do ácido cítrico, também conhecido como ciclo de Krebs, aceita as duas moléculas de acetil-CoA derivadas da molécula de glicose original que foram submetidas à glicólise e descarboxilação do piruvato. Em uma série de 10 etapas, o ciclo do ácido cítrico produz cerca de 25 moléculas de ATP por glicose original, além dos dois ATPs gerados pela glicólise. A maioria dos ATPs do ciclo do ácido cítrico surge indiretamente através de reações secundárias de fosforilação oxidativa envolvendo a oxidação de NADH em NAD +.