introduÇÃo ao metabolismo
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INTRODUÇÃO AO METABOLISMO. UNISUL – BIOQUÍMICA – NUTRIÇÃO PROFA. DENISE ESTEVES MORITZ. Conceito de Metabolismo. Atividade celular altamente dirigida e coordenada, que envolve sistemas multienzimáticos ; Soma de todas as transformações químicas que ocorrem na célula ou organismo. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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INTRODUÇÃO A
O
METABOLISMO
UNISUL – BIOQUÍMICA – NUTRIÇÃOPROFA. DENISE ESTEVES MORITZ
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CONCEITO DE METABOLISMO
Atividade celular altamente dirigida ecoordenada, que envolve sistemas
multienzimáticos;
Soma de todas as transformações químicas que ocorrem na célula ou organismo.
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BIO-QUIMICA
Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com
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FUNÇÕES DO METABOLISMO
Obter energia química do sol ou de nutrientes;
Converter moléculas dos nutrientes e da célula em precursores de macromoléculas;
Polimerizar precursores em macromoléculas;
Sintetizar e degradar biomoléculas de acordo com necessidade celular.
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Catabolismo e Anabolismo
Vias catabólicas convergem para poucos produtos finais;
Vias anabólicas divergem para a síntese de muitas biomoléculas;
Algumas vias servem tanto no catabolismo como anabolismo.
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Divisão do Metabolismo
AnabolismoÉ a fase biossintética e consumidora de
energia do metabolismo.
CatabolismoÉ a fase degradativa e liberadora de
energia do metabolismo.
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Amido
Triglicerídeos
Proteínas
Aminoácidos
Glicose
ÁcidosGraxos Acetil-CoA
Acetoacetil-CoA
Glicose
Lipídeos
Proteínas
Aminoácidos
Glicídios
Ciclo de Krebs
Catabolismo é convergente, Anabolismo é divergente
Convergências e Divergências no Metabolismo Celular
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Macromoléculas
ProdutosPobres em
Energia
NutrientesRicos em Energia
ADP NADFAD
ATPNADHFADH2
Moléculas Precursoras
AnabolismoCatabolismo
EnergiaQuímica
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Catabolismo e Anabolismo
3 níveis de complexidade
Polímeros
Monômeros
Intermediáriosmetabólicos
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Tipos de Vias Metabólicas
S B C D P
Vias Lineares
Substrato Inicial
Intermediários Metabólicos Produto Final
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B
S
C
D
P
E
Substrato Inicial
Tipos de Vias Metabólicas
Vias Cíclicas
IntermediáriosMetabólicos
Produto Final
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ORGANIZAÇÃO EM VIAS METABÓLICAS
As vias consistem numa seqüência de passos catalisados por enzimas;
Enzimas podem encontra-se separadas ou formar complexos multienzimáticos ou formar sistemas associados a membranas.
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Enzimas Separadas
Sistema ligado à membrana
Complexo multienzimático
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BIO-QUIMICA
Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com
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S
C
D REnzima 3
Enzima 2
Enzima 1
Enzima 6
Enzima 5
D
QEnzima 4
Síntese e degradação de uma molécula não pode ocorrer simultâneamente numa mesma célula ou tecido;
Para que as rotas sejam controladas devem utilizar enzimas distintas e compartimentos celulares diferentes.
Outra rota
metabólica
Compartimento A Compartimento B
PP
Regulação do Metabolismo
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S
C
D
P
REnzima 3
Enzima 2
Enzima 1
Enzima 6
Enzima 5
D
QEnzima 4POutra
rotametabólica
Compartimento A Compartimento B
Enzimas Marcapasso: Controlam a velocidade das reações bioquímicas de uma via metabólica, por terem sua atividade regulada por diversos fatores:
Modificação covalente;
Efetores alostéricos; Repressão gênica, etc.
Regulação do Metabolismo
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Enzima inativa
Enzimaativa
Quinase
ATP
ADP
Pi
Fosfatase
P
Enzimas Regulatórias ou Marcapasso
Ativação por FosforilaçãoExemplos de Controle da Atividade
Enzimática
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Enzimas Regulatórias ou Marcapasso
Ativação por Efetores AlostéricosEnzima inativa
Enzimaativa
Enzima inativa
Exemplos de Controle da Atividade Enzimática
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Enzimas Regulatórias ou Marcapasso
Ativação GênicaExemplos de Controle da Atividade
Enzimática
DNA
DNA
Região intergênica Gene enzima
RNAm
Enzimaativa
Ativador gênico
Transcrição
Tradução
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A comunicação celular é fundamental para o controle do metabolismo, feita através de sinais químicos - moléculas
sinalizadoras;
Regulam a atividade das enzimas marcapasso.
Moléculas Sinalizadoras
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Glicólise - oxidação da glicose para obter ATP;
Ciclo de Krebs - oxidação do acetil-CoA para obter energia;
Fosforilação oxidativa - síntese de ATP a partir da energia liberada pelo transporte de elétrons na cadeia respiratória;
Via das pentoses-fosfato - síntese de pentoses e obtenção de poder redutor para reações anabólicas.
Vias Metabólicas
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Ciclo da uréia - eliminação de NH4+ sob formas
menos tóxicas;
-oxidação dos ácidos graxos - transformação de ácidos graxos em acetil-CoA, para utilização no ciclo de Krebs;
Gliconeogênese -síntese de glicose a partir de moléculas mais pequenas, para utilização no cérebro.
Vias Metabólicas
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Ciclo Catabólico
Ciclo Anabólico
Transporte elétrons
Proteínas
Aminoácidos
Ác. Nucléicos
Nucleotídeos
Polissacarídeos
Monossacarídeos
Glicose
Gliceraldeído 3P
Piruvato
ACETIL-CoA
Ciclo de
Krebs
GlicerolÁc. Graxos
Lipídeos
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Glicólise Início catabolismo de Carboidratos:
Polissacarídeos
Monossacarídeos
Gliceraldeído 3P
PIRUVATO
GLICOSE
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Metabolismo oxidativo
Componentes:
- Ciclo de Krebs - Transporte de elétrons - Fosforilação oxidativa
Piruvato
ACETILCoA
Ciclo de
Krebs
Transporte de elétrons e
Fosforilação Oxidativa
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Vias catabólicas convergem no ciclo de Krebs
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METABOLISMO OXIDATIVO & FERMENTATIVOO
xidativo
Fermentativo
Citoplasma
Mitocôndria
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BALANÇO ENERGÉTICO
Glicose - Piruvato
Piruvato - Etanol
Oxidativo
Fermentativo
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Piruvato - LactatoFermentativo
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Metabolismo lipídeos e esteróides
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Metabolismo de aminoácidos e proteínas
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Fotossíntese
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O ATP “moeda de troca” energética nas células;
Organismos fototrópicos transformam energia luminosa em energia química sob forma de ATP;
Heterotróficos transformam alimentos em ATP;
Ciclo do ATP transporta energia da fotossintese ou catabolismo para processos celulares que necessitam de energia.
Ciclo do ATP
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ATP1 Adenosina + 3 Fosfatos
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![Page 39: INTRODUÇÃO AO METABOLISMO](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/568166dc550346895ddb04b5/html5/thumbnails/39.jpg)
O Ácido pirúvico é o primeiro produto da glicólise;
Inicia o ciclo de Krebs, na mitocôndria.
O NADH e o FADH2 são aceptores de prótons;
Todo H+ que é liberado na reação é captado pelo NAD+ e FAD+;
COENZIMAS CELULARES
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NAD
Composto orgânico, forma ativa da coenzima B3;
Encontrado nas células dos seres vivos;
Transportador de elétrons nas reações metabólicas de oxi-redução;
Importante papel na produção de energia para a célula.
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Nicotinamida adenina Dinucleótido
![Page 42: INTRODUÇÃO AO METABOLISMO](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/568166dc550346895ddb04b5/html5/thumbnails/42.jpg)
FAD
Composto orgânico, forma ativa da coenzima B2;
Capazes de aceitar reversivelmente 2 átomos de H+, formando FADH2;
Ligadas fortemente a flavoenzimas que catalisam oxidação ou redução de um substrato.
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Flavina adenina Dinucleotídeo
![Page 44: INTRODUÇÃO AO METABOLISMO](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/568166dc550346895ddb04b5/html5/thumbnails/44.jpg)
Cadeia Respiratória
![Page 45: INTRODUÇÃO AO METABOLISMO](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/568166dc550346895ddb04b5/html5/thumbnails/45.jpg)
CITOCROMOCitocromos são proteínas, geralmente ligadas a uma
membrana, que contêm grupos heme e que efetuam o transporte de eletrons. São encontradas sob a forma de
proteínas monoméricas (citocromos c) ou como subunidades de complexos enzimáticos maiores catalisadores de reações redox. Podem ser encontrados no interior da membrana das mitocôndrias e no retículo endoplasmático de eucariontes,
nos cloroplastos de plantas, em micro-organismos fotossintéticos e em bactérias.
![Page 46: INTRODUÇÃO AO METABOLISMO](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/568166dc550346895ddb04b5/html5/thumbnails/46.jpg)
Mitocôndria
![Page 47: INTRODUÇÃO AO METABOLISMO](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/568166dc550346895ddb04b5/html5/thumbnails/47.jpg)
• O NAD+ e FAD+ recolhem elétrons libertados no catabolismo;
• Catabolismo é oxidativo – substratos perdem H+;• Anabolismo é redutivo - o NADPH e FADH fornecem
elétrons para os processos anabólicos.
Reações de oxi-redução no Metabolismo
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Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com
![Page 49: INTRODUÇÃO AO METABOLISMO](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081507/568166dc550346895ddb04b5/html5/thumbnails/49.jpg)