METABOLISMO CELULAR

CONCEITO

Conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo afim de que esse gaste energia.

Tais reações ocorrem em dois processos: Anabolismo, que cria moléculas

complexas a partir de moléculas simples Catabolismo, que decompõe as

moléculas complexas criadas no anabolismo para produzir energia.

Fig. 1 - Reações químicas que ocorrem nas células, estando organizadas em vias metabólicas, onde o produto de uma reação é utilizado como reagente de outra.

FIG. 2 - ESTRUTURA DO TRIFOSFATO DE ADENOSINA, UM INTERMEDIÁRIO CENTRAL NO METABOLISMO ENERGÉTICO

SUBSTÂNCIAS BIOQUÍMICAS RELEVANTES

A maioria das estruturas que compõem os seres vivos é fabricada a partir de três classes básicas de moléculas: aminoácidos, glícidos e lípidos. Como estas moléculas são vitais, o metabolismo concentra-se no fabrico destas, na construção de células e tecidos ou na sua degradação para uso como fonte de energia.

Tipo de molécula

Nome da forma monomérica

Nome da forma polimérica

Exemplos de formas poliméricas

Aminoácidos AminoácidosProteínas (ou polipéptidos)

Proteínas fibrilares

e proteínas globulares

Glícidos Monossacarídeos

PolissacarídeosAmido,

glicogénio e celulose

Ácidos nucleicos

Nucleótidos Polinucleótidos ADN e ARN

Muitos compostos bioquímicos podem ser condensados formando polímeros, como o ADN e as proteínas. Estas macromoléculas são parte essencial de todos os organismos vivos.

Alguns dos polímeros mais comuns estão listados abaixo:

AMINOÁCIDOS E PROTEÍNAS

As proteínas são compostas por aminoácidos dispostos numa cadeia linear e ligados entre si por ligações peptídicas. Muitas proteínas são as enzimas que catalisam as reações químicas no metabolismo. Outras proteínas têm funções estruturais ou mecânicas, como o sistema de armação celular usado para manter a forma da célula, o citoesqueleto.

As proteínas desempenham também papéis importantes na sinalização celular, resposta imunitária, adesão celular, transporte activo através de membranas e no ciclo celular.

Estrutura de um aminoácido

Estrutura de uma proteína

LÍPIDOS

Os lípidos são o grupo mais diversificado de compostos bioquímicos. Constituem grande parte das membranas biológicas, tais como a membrana celular; além desta função estrutural, também servem como fonte de energia.

As gorduras são um grupo alargado de compostos que inclui os ácidos gordos e o glicerol;

Os esteróides, como o colesterol, são outro grupo significativo de lípidos sintetizados em células.[18]

ESTRUTURA LIPÍDIO

GLÍCIDOS

Os glícidos são aldeídos ou cetonas contendo diversos grupos funcionais hidroxilo. Os glícidos simples podem existir numa forma linear ou numa forma cíclica. São as moléculas biológicas mais abundantes e possuem funções muito diversificadas, como o armazenamento e transporte de energia (sob a forma de amido e glicogénio) e construção de elementos estruturais (como a celulose em plantas e a quitina em animais).

ESTRUTURA GLÍCIDOS

ÁCIDOS NUCLEICOS

Os polímeros ADN e ARN são longas cadeias de nucleótidos. Estas macromoléculas são essenciais no armazenamento e uso da informação genética, através dos processos de transcrição e síntese proteica.

Esta informação é protegida por mecanismos de reparação do ADN e propagada através da replicação do ADN.

Os nucleósidos são sintetizados a partir da ligação de uma base azotada a uma ribose. Estas bases são anéis heterocíclicos contendo azoto, classificados como purinas ou pirimidinas. Os nucleótidos também actuam como coenzimas em reacções de transferência de grupos químicos.

Alguns vírus têm um genoma constituído por ARN (por exemplo, o HIV), que usam transcrição reversa para sintetizar ADN a partir desse ARN.

Alguns vírus têm um genoma constituído por ARN (por exemplo, o HIV), que usam transcrição reversa para sintetizar ADN a partir desse ARN.

DNA

RNA

COENZIMAS

As células usam um conjunto relativamente pequeno de intermediários metabólicos no transporte de grupos químicos de uma reacção para a seguinte.[21] Estes intermediários de transferência de grupos são as coenzimas.

AÇÃO DE UMA COENZIMA

ESTRUTURA DE UMA COENZIMA