Bioquimica 3 - Prof. Nylane

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Metabolismo Energético parte 1 
Profa. Dra. Nylane Maria Nunes de Alencar (nylane@ufc.br) 
Manutenção da vida celular 
Enzimas: 
- Vias metabólicas ordenadas, sucessivas e ramificadas. 
- Reações específicas 
- Produtos definidos 
- Velocidades adequadas 
 
Alterações nas enzimas, por exemplo, podem acarretar: 
- Insuficiência na produção ou 
- Redução de metabólitos 
Esses quadros podem gerar condições patológicas. Ex.: intolerância à lactose (ausência 
da enzima lactase). 
 
Dificuldades do ambiente celular X Metabolismo 
- Temperaturas relativamente baixas 
- Sem enzinas: baixa velocidade das reações e moléculas praticamente inertes 
- Diversidade de compostos potencialmente capazes de interagirem 
 
Justificar bioquimicamente as afirmações 
 - Hemácias e neurônios no estado de saciedade utilizam apenas glicose como fonte de 
energia 
 - O fígado, de um diabético ou de um individuo em jejum, metaboliza, primeiramente, 
lipídeo para suprir a demanda energética 
 - A deficiência da piruvato desidrogenase causa acidose lática 
 - O fígado de diabéticos exerce menos ação tamponante sobre a glicose sanguínea 
 
A energia proveniente de carboidratos (mais usada porque é mais facilmente armazenada – 
menor peso molecular, hidrossolúvel, metabolismo mais fácil, seu excesso pode ser 
transformado em gordura), lipídeos e proteínas é a principal fonte para a realização das 
reações que ocorrem no organismo. Através da oxidação desses compostos será obtida 
energia química. O excesso de glicose (obtida a partir da quebra dos compostos anteriormente 
citados) é armazenado na forma de glicogênio no fígado e, ao atingir um valor máximo, passa a 
ser armazenada na forma de gordura no organismo. 
 
NOTA: obesidade tratada como doença; diabetes trazida por conta da obesidade 
 
Metabolismo nos órgãos 
 -Cérebro 
 - Coração 
 - Fígado 
 
 
Fatores interferentes no tipo de combustível utilizado como fonte de energia 
 - Tecido 
 - Dieta 
 - Estado hormonal do organismo 
 
NOTA: em situações extremas, proteínas são utilizadas para obtenção de energia. Os 
aminoácidos gliconeogênicos são convertidos em glicose e os aminoácitos cetogênicos são 
convertidos em corpos cetônicos. 
 
Nota: os maiores consumidores de gordura do organismo são os músculos. 
 
Metabolismo oxidativo 
 - Oxidação dos compostos (estágio 1) 
 - Produção de energia e água (estágio 2) 
Na cadeia transportadora de elétrons e que NAD e FAD (coenzimas) irão ser reoxidados 
(elétrons que eles ganharam na oxidação dos nutrientes serão passados para os citocromos e 
será formada ATP e água) 
 
Ciclo de Krebs 
 Anfibólico: importante tanto para catabolismo quanto para anabolismo. 
 O ciclo não depende diretamente do oxigênio, mas quando esse elemento está 
ausente, o ciclo para por conta da cadeia que o compõe. 
 
Moléculas principais de carboidratos 
 - Amido 
 - Glicogênio 
 - Sacarose 
 - Lactose 
 - Frutose 
 - Maltose 
 - Glicose 
 - Álcool 
 
Digestão de carboidratos 
 O carboidrato circulante em maior quantidade é a glicose, pois o metabolismo do 
organismo é programado para isso. 
 NOTA: Galactosemia – problemas hepáticos, neurológicos e renais, levando a óbito. A 
ausência das enzimas que degradam a galactose é rara, mas quando isso ocorre o paciente 
pode não chegar aos 10 anos de idade. Essa doença pode ser identificada pelo teste do 
pezinho. 
 O armazenamento feito em glicogênio é importante porque sua degradação é rápida 
(por exemplo, na prática de exercícios físicos). 
 Principais vias metabólicas da glicose: formação de glicogênio hepático, distribuição de 
glicose para os tecidos periféricos. 
 
Glicólise 
 Dez reações, com a participação de nove enzimas, para degradar a glicose (uma 
hexose) em piruvato (duas trioses). No homem, de forma aeróbica, o piruvato entra no ciclo de 
Krebs e produz ATP; de forma anaeróbica, produzirá lactato (ex.: músculos). 
OBS: nas hemácias, o produto de oxidação da glicose é o lactato (ácido lático), pois, por não 
possuírem núcleo, essas células não possuem mitocôndrias e não realizam o metabolismo 
aeróbico do piruvato. 
 Ciclo de Cori: é uma via gliconeogênica (novas moléculas de glicose a partir de outros 
precursores) que ocorre no fígado e leva o excesso de lactato produzido nas hemácias e o 
recicla em glicose. Por conta do limite de reciclagem do fígado, ocorre a acidose. Ao fazer isso, 
ele mantém as coenzimas oxidadas para as hemácias. 
O metabolismo energético dos eritrócitos e dos músculos está ligado à glicólise 
anaeróbia. Para as hemácias, tal ciclo é essencial. 
 
Acidose lática 
 - Atividade física extrema 
 - Hipóxia (choque): diminuição da quantidade de oxigênio que leva os tecidos a 
trabalharem na forma anaeróbica 
 
Glicólise aeróbica 
 Transformação da glicose em piruvato, piruvato participa do ciclo de Krebs (coenzimas 
são reduzidas), descarboxilação do piruvato em acetil CoA, cadeia transportadora de elétrons 
(onde as coenzimas – NAD e FAD – são reoxidadas). 
 
Controle enzimático da glicólise anaeróbica: enzimas alostéricas (reguladas por ativadores e 
inibidore). 
 Hexoquinase: regula a degradação da glicose. Glicose-6-fosfatase: desativada quando 
os níveis de glicose estão altos nas células. Ambas são reguladas pelo ATP (muito ATP, pouca 
ação da hexoquinase). Piruvatoquinase: controla a degradação dos piruvatos. 
OBS: essa regulação feita pelo ATP não é por mecanismo de feedback negativo, mas sim de 
inibição alostérica. 
 - Hexoquinase (primeira enzima da via glicolítica): catalisa a transformação da glicose 
em glicose-6-fosfato (forma mais estável , não passa por nenhuma membrana das células). No 
fígado, é denominada glicoquinase e possui um Km mais elevado do que a hexoquinase 
muscular. Isso faz com que, em um caso de glicemia baixa, o fígado não possa competir com 
outros órgãos pela captação da glicose; em casos de glicemia elevada, o fígado aumenta a 
captação de glicose, sua fosforilação e armazenamento na forma de glicogênio. 
NOTA: o limiar de armazenamento de glicose na forma de glicogênio é o responsável pelo 
armazenamento do excesso de glicose na forma de gordura. Em vez de entrar no ciclo de 
Krebs, irá para outra via para produção de gordura (NOTA: acetil CoA é a molécula precursora 
do colesterol). 
OBS: ver conversão de glicose em gordura! 
 
As lançadeiras: transporte indireto de NADH para a mitocôndria.