01 Metabolismo

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Bomba de 
 𝑁𝑎+𝐾+ 
Metabolismo
 
• Objetivos 
↪ Definir o conceito de metabolismo; 
↪ Identificar os nutrientes orgânicos que integram 
o metabolismo nas diferentes células que formam 
os tecidos, órgãos, sistemas corporais; 
↪ Relacionar os conceitos de metabolismo com o 
funcionamento geral dos organismos 
• Organismo vivo 
↪ São aqueles que apresentam as seguintes 
características: 
 ✓ Capacidade de extrair energia a partir de 
 nutrientes, (e estocar energia na forma de 
 glicogênio e gordura) 
 ✓ Adaptação às mudanças ambientais e 
 ✓ Reprodução. 
 
• Metabolismo 
↪ Conjunto de reações para a transformação de 
substâncias com a finalidade de: 
 ✓ suprimento de energia, 
 ✓ renovação de moléculas e 
 ✓ manutenção do meio interno das células. 
Reações que degradam, sintetizam ou 
interconvertem moléculas 
 
OPA! Homeostase → funcionando adequado para que o 
organismo consiga manter suas funções essências, não 
necessariamente estando em porções de equilíbrio 
• Metabolismo de Controle 
↪ Atividades metabólicas relacionadas ao controle 
do ciclo celular e produção de proteínas. 
 
 ↳ Replicação do DNA 
 ↳ Transcrição 
 ↳ Tradução 
 
 
• Metabolismo Energético 
↪ Atividades metabólicas relacionadas a produção 
de energia ou de compostos para a estoque de 
energia. 
 ↳ Respiração celular 
 ↳ Fermentação láctica 
 ↳ Fotossíntese 
 ↳ Etc.... 
 
 H2O; CO2; NH3; CH4N2O 
 
Produtos comum da degradação 
 
 Amido e glicogênio 
• Divisões do Metabolismo 
↪ Os compostos orgânicos podem ser utilizados 
em duas vias principais: 
 
 
↪ Anabolismo 
 
↳ Reações de síntese, que permitem a formação 
de macromoléculas, exigindo consumo de energia. 
 ✓ Síntese proteica 
 ✓ Síntese de glicogênio 
 ✓ Síntese de ácidos graxos 
 
OPA! Na síntese proteica há gasto de energia porque o 
RNAt traz o aminoácido correspondente para o códon que 
ele está lendo. E esse transportador se liga ao Aa através 
de uma enzima que gasta ATP para fazer essa ligação 
(ocorre como as ligações peptídicas no ribossomo) 
 
↪ Catabolismo 
 
↳ Reações de degradação de macromoléculas com 
a liberação de moléculas menores, produtos de 
excreção (finais) e energia. 
 
✓ Degradação do amido para obtenção de glicose 
 (aqui não há liberação diretamente de ATP) 
✓ Degradação de lipídeo para obtenção de ácidos 
 graxos e glicerol 
 (Triglicerídeos = 1 glicerol com 3 ácido graxos, quebra o 
 glicerol e libera 3 ácidos graxos, aqui também não tem 
 uma liberação direta de ATP) 
• Estágios do Catabolismo 
↪ 1° Ocorre no tubo digestório. 
↳ Os polímeros (macromoléculas) são quebrados em 
moléculas fundamentais. 
↳ São absorvidos no organismo e levados às células. 
Ex.: transformação do amido em glicose 
 
↪ 2° Ocorre no interior das células, no citosol. 
↳ As moléculas fundamentais (monômeros) são 
degradadas em produtos menores. 
↳ Produtos comuns: Piruvato e Acetil Co-A 
Ex. de catabolismo que param no estágio 2: glicogênio 
↪ 3° Ocorre no interior das mitocôndrias 
↳ Converge para o ciclo de Krebs ou ciclo da ureia. 
↳ Formação de ATP, liberação de CO2 e/ou ureia. 
 
↪ ESTÁGIO 1 (tubo digestório) 
↳ Os vários tipos de proteínas, polissacarídeos e 
gorduras são quebrados em suas moléculas 
constituintes 
 Moléculas Grandes triglicerídeos 
 
 
↪ ESTÁGIO 11 (citosol) (ocorre uma produção ↓ATP) 
↳ Os vários blocos de moléculas constituintes são 
degradados em um produto comum (Acetil-CoA) 
Moléculas Constituintes 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Digestão ou 
 Mobilização 
 das reservas 
 𝛽-oxidação 
 Glicerol 
 Ureia 
↪ ESTÁGIO 111 (mitocôndrias) 
↳ O catabolismo converge para o Ciclo do ácido 
tricarboxílico (Ciclo de Krebs), produzindo três 
principais produtos finais: H2O, CO2 E NH3 
 
 
Produto final pequeno e simples 
 
OPA! Respiramos O2 e transpiramos CO2., sendo que 
obtemos oxigênio da atm e excretamos o gás carbônico 
advindo das células por conta da formação/liberação de ATP 
 
 
 
 
↪ Conceitos Importantes 
↳ Oxidação: perda de elétrons (“fica mais positivo”) 
↳ Redução: ganho de elétrons (“fica mais negativo”) 
 
Aceptores intermediários de elétrons 
 
∘ NAD (oxidado) e NADH (reduzido) 
∘ NADP (oxidado) NADPH (reduzido) 
∘ FAD (oxidado) e FADH2 (reduzido) 
 
Coenzimas “transportadoras de elétrons” 
 
OPA! Cada NAD e FAD são capazes de carregar 2 íons, 
que são moléculas que carregam esses elétrons para as 
reações seguintes onde tem-se a produção de ATP 
 
• Catalisadores Biológicos 
↪ Para que as reações químicas ocorram em uma 
velocidade ideal, o organismo dispõe de um 
mecanismo enzimático.; 
 
↪ Enzimas são catalisadores biológicos de alta 
especificidade que aceleram as reações químicas 
com menor gasto de energia e sem ser perdida no 
processo. 
 
 
 
 
 
• Vias Metabólicas 
 
↪ Glicólise – Oxidação da glicose para a produção 
de 2 moléculas de piruvato, a fim de obter energia 
(ATP) 
 Mitocôndria 
 Sitio ativo 
 
↪ Fermentação Láctica – Ocorre a partir do 
Piruvato, formado na glicólise, na ausência de O2, 
resultando em ácido láctico. 
 
↪ Ciclo de Krebs – Na presença de O2, o piruvato 
será oxidado, formando Acetil-CoA, que entrará no 
ciclo e sofrerá sua completa oxidação, formando 
ATP e também moléculas de NADH e FADH2 
(ATP) 
 
↪ Cadeia Respiratória – Transporte de elétrons 
carregados por NADH e FADH2. Nesta etapa 
ocorrerá a grande produção de energia para a 
célula. (ATP) 
 
↪ Via das Pentoses – Desvio da via glicolítica, 
importante para a síntese de pentoses para 
produção de nucleotídeos e também é responsável 
pela produção de NADPH, um importante 
composto que participa de reações de anabolismo 
e auxilia no combate ao estresse oxidativo. 
 
↪ Lipogênese – Via responsável pela síntese de 
ácidos graxos que serão armazenados no fígado e, 
principalmente no tecido adiposo, servindo com 
uma reserva energética. 
 
↪ β-oxidação de ácidos graxos – Obtenção de 
energia, a partir da transformação de ácidos graxos 
em acetil-CoA, para sua utilização no ciclo de Krebs. 
(ATP) 
 
↪ Glicogênese – Síntese de glicogênio, realizada 
no fígado e nos músculos, a partir do excesso de 
glicose no organismo, visando o estoque de glicoses. 
 
↪ Glicogenólise – Quebra de glicogênio, 
armazenado no fígado e músculos, liberando 
moléculas de glicose para a produção de energia. 
(ATP) 
 
↪ Gliconeogênese – Síntese de glicose a partir de 
compostos que não são carboidratos (aglicanos), 
em momentos de baixa oferta de glicose para o 
organismo, afim de possibilitar a produção de energia. 
(ATP) 
 
↪ Cetogênese – Síntese de corpos cetônicos em 
situações de jejum prolongado ou no diabetes. 
 
↪ Cetogenólise – Degradação de corpos 
cetônicos, para formação de Acetil CoA, que irá 
suprir as necessidades energéticas do sistema 
nervoso e musculo, em situações de jejum 
prolongado ou diabetes. (ATP) 
 
↪ Catabolismo de aminoácidos – Transaminação e 
desaminação de Aas, para liberação da cadeia 
carbônica, afim de permitir a produção de 
compostos intermediários para o metabolismo 
energético. (ATP) 
 
↪ Ciclo da Ureia – Formação de ureia, para a 
eliminação de NH4 + sob formas menos tóxicas. 
 
 
• Perfil Metabólico 
↪ Cérebro 
 – Necessita de fornecimento constante de 
 glicose 
 – Pode adaptar-se à utilização de corpos 
 cetônicos (segunda opção) 
 
↪ Fígado 
 – Mantém os níveis de glicose no sangue 
 (gliconeogênese e glicogenólise). 
 – Realiza a β-oxidação de ácidos graxos. 
 (energia a partir de gordura) 
 – Realiza a síntese de corpos cetônicos 
 – Responsável pela síntese da ureia. 
 
↪ Tecido adiposo 
 – Sintetiza ácidos graxos e armazena sob a 
 forma de triglicerídeos. 
 – Por ação hormonal, hidrolisa os triglicerídeos 
 em glicerol e ácidos graxos, liberando-os para 
 a corrente sanguínea. (quebra a gordura) 
 
↪ Músculo 
 – Utiliza glicose,ácidos graxos, corpos cetônicos 
 e aminoácidos como fonte de energia. 
 – Armazena glicose sob a forma de glicogênio. 
↪ Controle Hormonal 
 – Dois hormônios principais: insulina e glucagon 
 (sintetizados pelo pâncreas). 
 – A insulina sinaliza a abundância de glicose, 
 estimulando a entrada de glicose nas células, a 
 síntese de glicogênio, de triglicerídeos e corpos 
 cetônicos. 
 – O glucagon sinaliza níveis baixos de glicose no 
 sangue, e tem efeitos contrários aos da insulina 
 
• ATP 
↪ O ATP, ou adenosina trifosfato, é uma pequena 
molécula considerada como a “moeda energética” 
das células. O ATP consegue armazenar em suas 
ligações químicas pequenas quantidades de energia 
provenientes da quebra dos alimentos. 
 
↪ ATP x ADP 
 
 
 
Ex.: Uma célula precisa de energia para 
funcionamento de bomba de Na+ /K+ → quebra 
da molécula de ATP, entre o 2º e o 3º grupo 
fosfato e liberação da energia que os mantinha 
ligados → forma-se um grupo fosfato livre + uma 
molécula de ADP (adenosina difosfato -“di” porque a 
molécula passa a ter apenas dois grupamentos fosfato). 
 
• Regulação e Controle do Metabolismo 
↪ Controle intrínseco (dentro da via/célula) 
 ↳ Regulação enzimática 
 ↳ Produto final 
 
↪ Controle extrínseco (veio de fora, de uma glândula 
 ↳ Regulação hormonal especifica) 
 
Ex: O controle do metabolismo da glicose 
dependerá da quantidade de energia necessária - 
ATP (produto final) e da ação da insulina (regulação 
hormonal) 
Isso porque o organismo não trabalha em excesso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Atividade
Como é estruturado o organismo vivo dos animais? 
R: Átomo → Moléculas → Organelas → Células → Tecido → Órgão → Sistema → Orgamismos 
 
O que mantém vivo o organismo animal? 
R: É a energia, que é produzida no metabolismo onde ocorre reações químicas. Para que o mesmo funcione, 
precisa-se de nutrientes, sais e água. Ou seja, o que mantém um ser vivo é a sua capacidade de produzir 
energia na atividade metabólica, que para mantê-la é necessária uma boa nutrição. 
 
O que é nutriente? 
R: São substância químicas encontradas nos alimentos e utilizadas pelo organismo para que possa produzir 
energia e manter suas funções vitais. Os nutrientes também possuem funções específicas, sendo elas: 
energéticas (carboidratos e lipídios), construtoras (proteínas) e reguladoras (vitaminas e sais minerais) 
 
O que é metabolismo? Qual seu principal objetivo? 
R: É um conjunto de reações químicas que ocorre de maneira coordenada, controlando a síntese e a 
degradação de nutriente (substâncias) em moléculas cuja sua principal função é o armazenamento e 
produção de energia. Portanto, o metabolismo obtém energia química através da degradação de nutrientes 
que converte estes para moléculas que são sintetizadas em macromoléculas e organizadas em unidades 
proteicas. OBS: As proteínas podem ser: enzimas, motoras, sinalizadoras e anticorpos (proteína conjugada) 
 
O que são enzimas? Que função executam? 
R: São elementos orgânicos celulares, em maioria são proteínas catalíticas e em sua minoria RNA’s com 
funções catalíticas, isto é, catalisadores de processos metabólicos que aceleram as reações químicas dentro 
da célula sem serem consumidas ou alteradas no processo. Sendo assim, são, em sua maioria, proteínas 
que funcionam como catalizadores biológicos nas reações químicas do organismo 
 
Defina Catabolismo e Anabolismo 
R: Catabolismo → quebra/degradação | Anabolismo → síntese/construção 
 
O que é ATP E ADP? 
R: ATP: adenosina trifosfato é nucleotídeo que armazena energia em suas ligações químicas (“moeda 
energética” da célula que possui muita energia) Já o ADP é adenosina difosfato, que é um nucleotídeo 
composto por um nucleosídeo e dois radicais fosfato (molécula “sem” energia, ↓energia), ele serve para 
ser refeito e virar um ATP, sendo esse fosfato inorgânico (livre) ou doado de outra célula. 
O ATP, acetil-CoA e NADH regulam negativamente (inibem) a piruvato desidrogenase, enquanto o ADP e piruvato a ativam