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BIOENERGÉTICAE

METABOLISMO

OBJETIVOS DO ESTUDO:

Metabolismo de carboidratos e lipídeos na saúde

e

na hipertensão arterial, na obesidade e

no alcoolismo.

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METABOLISMO

- soma de todas as transformações químicas que ocorrem em uma célula ou em um organismo vivo;

- série de reações químicas catalisadas enzimaticamente (vias metabólicas)

- cada passo uma pequena mudança química:

Reações de óxido-redução;

Reações de ligação;

Reações de isomerização;

Reações de transferência de grupamento;

Reações hidrolíticas;

Adição de grupamentos funcionais a duplas ligações ou a remoção de grupamentos formando ligações duplas.

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“Embora o metabolismo englobe centenas de diferentes reações catalisadas enzimaticamente, as vias metabólicas centrais são em pequeno número e notavelmente similares em todas as formas de vida.”

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Um adulto de peso normal consome cerca de 2.500 kcal por dia.

contração muscular, para o transporte de substâncias e íons através da membrana plasmática, para a produção de proteínas, enzimas e ácidos nucléicos, etc.

Ex.: formação de uma ligação peptídica: 0,5 a 4 kcal de energia (dependendo dos aminoácidos que serão ligados quimicamente).

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COMPOSTOS RICOS EM ENERGIA

a)NUCLEOTÍDIOS FOSFORILADOS Ex.: ATP, GTP

Estruturas de ressonância do ortofosfato

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b) FOSFOCREATINA (ou creatina fosfato)

Creatina fosfato + ADP + H+

creatina cinase

ATP + creatina

Ou = –10,3 kcal/mol

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COFATORES CARREADORES DE ELÉTRONS (coenzimas e grupos prostéticos)

1- nicotinamida adenina dinucleotídio (NAD+ e NADH)2- flavina adenina dinucleotídio (FAD e FADH2)

DOAÇÃO DE ELÉTRONS EM REAÇÕES ANABÓLICAS

1- nicotinamida adenina dinucleotídio fosfato (NADP+ e NADPH).

RECEPÇÃO DE ELÉTRONS EM REAÇÕES CATABÓLICAS

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Fase degradativa do metabolismo;

moléculas orgânicas nutrientes moléculas + simples e menores;

liberação de energia livre formação de ATP

e

redução de transportadores de elétrons (NADH e FADH2)

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(biossíntese)

Moléculas precursoras pequenas e simples moléculas maiores e + complexas;

Necessita de energia:

hidrólise do ATP ;

força redutora do NADH e FADH2

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Regulação das vias metabólicas

Separada para reações anabólicas e catabólicas;

Níveis de Regulação: Enzimas alostéricas (mais imediata); Regulação hormonal; Regulação pela quantidade de enzima celular.

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GLICÓLISE

Glyk – doce + lysis - dissolução

Seqüência de reações que transforma a glicose em piruvato com a produção de uma quantidade pequena de energia.

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Glicose

Glicose-6-fosfato

Frutose-6-fosfato

Frutose-1-6-bifosfato

1,3-Bifosfoglicerato (2)

3-Fosfoglicerato (2)

2-Fosfoglicerato (2)

Fosfoenolpiruvato (2)

Piruvato (2)

Dihidroxiacetona-fosfato + Gliceraldeído-3-fosfato

ATP

ADP

ATP

ADP

2 ATP2 ADP

2 ATP2 ADP

2 NADH +H+2 NAD

2 Pi

Fase preparatória

Fase preparatória

Fase do pagamento

Fase do pagamento

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2

3

4

56

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9

10

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ATP

ADP

Glicose

Glicose-6-fosfato

Frutose-6-fosfato

Frutose-1-6-bifosfato

Diidroxiacetona-fosfato + Gliceraldeído-3-fosfato

ATP

ADP

1

2

3

4

5

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1,3-Bifosfoglicerato (2)

3-Fosfoglicerato (2)

2-Fosfoglicerato (2)

Fosfoenolpiruvato (2)

Piruvato (2)2 ATP

2 ADP

2 ATP

2 ADP

2 NADH +H+

2 NAD

2 Pi

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8

9

10

Gliceraldeído-3-fosfato (2)

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Balanço Final da Glicólise

1Glicose + 2NAD+ + 2Pi 2Piruvatos + 2NADH +2H+ +2ATP + 2H2O

Vários microorganismos têm essa via como a única fonte de energia.Enzimas alostéricas – Elementos de Controle da Glicólise

Hexocinase, Fosfofrutocinase e Piruvato cinase

2 NADH, 2 ATP

Durante a via glicolítica há produção de NADH e H+.

Se não houvesse recuperação do NAD +, a mudança da relação NAD+ / NADH diminuiria a velocidade da via.

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Em condições aeróbias:

piruvato

Ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa

CO2 e H2O

Utilização dos elétrons do NADH na fosforilação oxidativa: regeneração do NAD+.

Precisa do O2 para receber os elétrons no final da respiração celular.

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Em condições anaeróbias

(ausência ou falta de oxigênio) :

piruvato lactato ou etanol

(fermentação)

?

As leveduras são organismos anaeróbios facultativos, isto e, obtêm energia a partir de carboidratos, tanto em condições com disponibilidade de oxigênio como em condições de ausência.

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e -

e -

Quando o NADH não é reoxidado pela fosforilação oxidativa pela falta de O2 (exercício extenuante) , ocorre:um acúmulo de NADH e H+, aumento do pH da célula.Como realizar a reoxidação do NAD+?

Fermentação láctica.