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Semana 13

Metabolismo de Macromoléculas

Prof. Saul Carvalho

• Metabolismo

– Anabolismo : redutivo, sentido de síntese• Formação de estruturas complexas a partir de molécu las simples

– Catabolismo : oxidativo, sentido de degradação• Moléculas complexas são decompostas em substâncias simples

C6H12O6 + 6O2 ���� 6CO2 + 6H2O + 38 ATP

2

Chaves & Mello-Farias, 2008

Chaves & Mello-Farias, 2008

Acoplamento Metabólico e Energético

ELO

3

Chaves & Mello-Farias, 2008

NAD+ NADP+

FAD+

CoA

4

Principais Vias Metabólicas

Chaves & Mello-Farias, 2008

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Mecanismo de Produção de Energia

1

2

3

9 kcal/g

4 kcal/g4 kcal/g

Destinos Gerais da Glicose

Chaves & Mello-Farias, 2008

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• A Glicólise

– Ocorre no citoplasma /

Anaeróbica

– Produz quatro ATPs, com o

consumo de dois ATPs, o saldo

é de 2 ATPs

– Ocorre desidrogenação,

formando 2 NADH + H+

– Forma 2 ácidos pirúvicos

2 NAD

2 NADH + H+

Gera ATP e“Poder Redutor”

• Glicólise– Não é a única via oxidativa da glicose– Mais intensa em tecidos jovens e meristemáticos– Alternativa: via pentose fosfato

• Via Pentose-Fosfato– Ocorre no citoplasma– Células animais e vegetais

Hexose-fosfato + 12NADP+ + 6H2O ���� 6CO2 + 12NADPH + 12H+

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• Via Pentose-Fosfato– NADPH (poder redutor)

• Biossíntese de lipídios, esteróides e aminoácidos

• Mais intensa em tecidos adultos / Supre NADPH à fotossíntese

Oxidação

Hidrólise

• Via Pentose-Fosfato– RIBOSE (Biossíntese de ácidos nucléicos)

Descarboxilação

Isomerização

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• Via Pentose-Fosfato– Reaproveitamento da Ribose

• Via Pentose-Fosfato– Reaproveitamento da Ribose

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• Via Pentose-Fosfato– NADPH

• Biossíntese de lipídios, esteróides e aminoácidos

– RIBOSE

• Biossíntese de ácidos nucléicos (nucleotídeos)

– Eritrose-4-fosfato (via ác. Chiquímico)

• Precursora de aminoácidos, reguladores, fenóis, lignina

• Mais intensa em tecidos maduros

• Via Pentose-Fosfato– Frutose e Gliceraldeído: produção de energia– Ou gliconeogênese

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Conversão de Carboidratos em Lipídeos

Acetil-CoA

Acetil-CoA Carboxilase

Citoplasma

Metabolismo de Lipídeos

Lipídeo = ácido graxo (AG) + glicerolTAGs = triacilglicerol (ação de lipases)

Chaves & Mello-Farias, 2008

Em animais, não voltarão a ser glicose!!

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β-Oxidação de Ácidos Graxos

- Somente uma molécula de ATP é requerida na ativação do processo

- Completa transformação em Acetil-CoA

- Ocorre nas mitocôndrias

- Ocorre em Plantas, Animais e Bactérias

−=2

1217nATP

Carvalho & Ferreira, 2011

- 1 ATP(ativação)

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Metabolismo de Lipídeos

Chaves & Mello-Farias, 2008

β Oxidação

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Metabolismo de Lipídeos

Chaves & Mello-Farias, 2008

Conversão de Lipídeos em Carboidratos

Chaves & Mello-Farias, 2008

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Ciclo do Glioxalato

Chaves & Mello-Farias, 2008

Exclusivo para plantas

Metabolismo de Lipídeos

Chaves & Mello-Farias, 2008

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Metabolismo de Lipídeos

Acetil-CoA

Glicose

Malonil Ácidos Graxos

TAGs

Glicerol

+

ATP

Glicólise

Respiração Celular

β OxidaçãoHexoses

Ciclo do GlioxalatoSomente em Plantas

Gliconeogênese

Proteínas e Aminoácidos

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Metabolismo de Proteínas e Aminoácidos

Metabolismo de Proteínas e Aminoácidos

Desaminação

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Metabolismo de Proteínas e Aminoácidos

Ciclode

Krebs

Acetil-CoA

Hexoses

Ác. Graxos

Glicerol

Triacilglicerol+

Proteínas

Aminoácidos

NH4++

Uréia

Pentoses NADPH, Ribose, AAs

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• Questões para reflexão

– Quais são os três estágios do catabolismo?

– Quais macromoléculas possuem o maior potencial energético?

– Quais os possíveis destinos da glicose? Comente.

– Qual a importância biológica da via pentose-fosfato ?

– O que ocorre na β-oxidação de lipídeos?

– Qual é o substrato precursor da conversão de carboi dratos em lipídeos?

– Qual rota possibilita a conversão de ácidos graxos em carboidratos?