Bioenergética, metabolismo, Carboidratos e glicídios

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Lorena Araújo- 106
Bioenergética
A bioenergética é o estudo quantitativo das relações de energia e conversões energéticas 
em sistemas biológicos

As células vivas realizam trabalho constantemente
As células necessitam de energia para manterem as suas estruturas altamente 
organizadas, sintetizarem componentes celulares, transportarem moléculas pequenas e 
íons através de membranas e gerarem correntes elétricas.

energia é a capacidade de um sistema realizar trabalho
Quando há um comprometimento da mitocôndria, a célula vai fazer apoptose
"A respiração é uma combustão" - Lavosier
Corpo(glicose)+O2 -> CO2+H20+ calor•

Termodinâmica
1 lei: lei da conservação da energia-> na natureza nada se cria, nada se destrói, tudo 
se transforma
•
2 lei: A quantidade total de entropia aumenta no universo
S=KlnW○
ΔS=ΔH/T○
•

Acoplamento das reações
Processos ENDERGÔNICOS (processo não favorável, ΔG é positivo) ocorrem por 
acoplamento EXERGÔNICOS (processo favorável, ΔG é negativo)

P2 - Bioenergética,Êmetabolismo,ÊCarboidratosÊeÊglicídios
quarta-feira, 13 de outubro de 2021 08:25
Para ter a reação tem que ter a glicose, o ATP e enzimas: hexoquinase (todo o corpo) ou 
glicoquinase/glucoquinase (só no fígado)

A subtração da entalpia e da entropia é a energia livre
Metabolismo
METABOLISMO= CATABOLISMO + ANABOLISMO 
Conjunto de processos EXERGÔNICOS E ENDERGÔNICOS 
Exergônicos geram energia e Endergônicos consomem energia
Catabolismo – reações que convertem energia para formas assimiláveis (Exergônico)
Anabolismo – reações que utilizam energia para síntese de compostos complexos 
(endergônico)

Taxa metabólica basal: calorias necessárias diárias para o ser humano 

o hipertireoidismo aumenta o catabolismo e o hipotireoidismo aumenta o anabolismo
Metabolismo também faz síntese de substâncias
Anabolismo •
Síntese de substâncias em um organismo. • •
A partir de moléculas mais simples, são criadas molécula mais complexas. II)•

Catabolismo 
Via de Degradação (quebra de substâncias). •
São substâncias “quebradas” em partes menores, aproveitando a energia desse 
processo
•

TAG: Triacilglicerol -> reserva de energia
Substratos para energia: proteínas, Lipídios e carboidratos
Ciclo de krebs: ciclo do ácido cítrico

Oxidação e redução das 
moléculas
•
tudo está conectado para •
geração de energia
Utilização de aminoácidos para •
geração de energia
Carboidratos
Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na natureza
Fórmula geral (CH2O)n -> origem do nome "carboidrato" ou "hidratos de carbono"
São moléculas que desempenham uma ampla variedade de funções, entre elas:
fonte e reserva energética, intermediários metabólicos (amido, glicogênio, ATP)•
função estrutural:
nas biomoléculas de DNA e RNA (desoxirribose e ribose)○
nas paredes celulares de bactérias e plantas (celulose)○
nos exoesqueletos dos artrópodes (quitina)○
•
estão ligados à proteínas e lipídeos (glicocálix)•

Os termos “carboidrato”, “glicídeos, “sacarídeos”, “oses”, “holosídeos” são sinônimos.
CONVERSÃO DA ENERGIA LUMINOSA EM ENERGIA QUÍMICA 
❖ Os vegetais são auto-suficientes na produção de carboidratos. 
❖ Os animais não são capazes de sintetizar carboidratos a partir de substratos simples 
não energéticos, precisando obtê-los através da alimentação, produzindo CO2 (excretado 
para a atmosfera), água e energia (utilizados nas reações intracelulares).
Definição:
Os carboidratos são definidos, quimicamente, como: poli-hidróxi-cetonas (cetoses) 
ou poli-hidróxi-aldeídos (aldoses) 
•
2. São compostos orgânicos com, pelo menos, três carbonos onde todos os carbonos 
possuem uma hidroxila, com exceção de um, que possui a carbonila primária 
(grupamento aldeídico) ou a carbonila secundária (grupamento cetônico).
•

ESTRUTURAS
Anômeros: ocorre na forma cíclica da glicose 
quando ela se fica na forma ciclica, ela forma um anel alfa (hidroxila para baixo) ou 
beta (hidroxila para cima)
•
a partir dessa posição da hidroxila que se liga à outra molécula•

Pentoses: Ácidos nucleicos
Hexocitoses: fonte de energia para os seres vivos
Ligações glicosídicas
ligação entre os glicídios •
e de acordo de onde foi feita vai ser chamada de alfa(para baixo) ou beta (para cima)•

Hexoses: são isômeros 
C6H12O6
ligação N-glicosamina•
quando junta dois monossacarídeos se torna um dissacarídeo•
Ligações glicosídicas determinam a estrutura do polissacarídeo •
As ligações beta-1,4 favorecem cadeias retas, que são ótimas para fins estruturais.•
As ligações a-1,4 favorecem cadeias curvas, que são mais adequadas para o 
propósito de estoque. 
•
Dissacarídeos
um dissacarídeo as oses unidas por ligação O-glicosídica
Maltose: glicose+glicose
açucar redutor- carbono anomérico livre (consegue fazer reduação de um reagente 
e produz cores)
•
Duas moléculas de glicose unidas por ligação glicosídica a-1,4 formam o 
dissacarídeo maltose
•

Sacarose: glicose + frutose
ligação glicosídica alfa 1-2 beta, indicando que a ligação ocorre entre os carbonos 
anoméricos de cada açúcar (C1 na glicose e C2 na frutose) 
•
açúcar não redutor – sem carbono anomérico livre•

Lactose: glicose+ galactose 
monossacarídeos: glicose * frutose * galactose * manose
Monossacarídeos ou açúcares simples, consistem de uma única unidade de
polihidroxialdeído ou polihidroxicetona. O mais abundante monossacarídeo na natureza é 
o açúcar de seis carbonos D-glicose.
dissacarídeos: maltose * sacarose * lactose
Dissacarídeos consistem de duas unidades monossacarídicas. Tipicamente
temos a sacarose, ou cana de açúcar, no qual consiste de D-glicose e D-frutose,
ligados covalentemente.
Todos os monossacarídeos e dissacarídeos tem o sufixo "ose".
polissacarídeos:amido * celulose * glicogênio
Polissacarídeos consistem de cadeia longas tendo centenas ou milhares de unidades de
monossacarídeos. Alguns polissacarídeos, tais como celulose ocorrem em cadeias
lineares, enquanto outros, como glicogênio e amido possuem cadeias ramificadas.
Os mais abundantes polissacarídeos são amido e celulose feito pelas plantas,
consistindo de unidades de D-glicose, mas diferenciados pelo tipo de ligação glicosídica
Oligosaccarídeos- mais de 10 carboidratos
. 
Polissacarideo
São polímeros formados por vários monossacarídeos unidos entre si 
Estas macromoléculas podem ser desdobrados em açúcares simples (monossacarídeos) 
por hidrólise;

São insolúveis em água. Sua insolubilidade é vantajosa para os seres vivos, pois, permite 
que eles participem como componentes estruturais da célula ou que funcionem como 
armazenadores de energia;

Polímeros são moléculas que formadas pela união de unidades idênticas ou semelhantes, 
determinadas monômeros.

Glicogenio: molécula ramificada
Amido:ramificado
constituido por uma mistura de dois •
Armazenamento de glicose•

Celulose é o composto orgânico mais abundante da biosfera
não ramificado•

Nós somos capazes de digerir amido e glicogênio, mas não celulose e quitina
Enzimas situadas na borda instestinal
Maltase - digere a maltose, convertendo-a em glicose + glicose•
Sacarase (invertase) - digere a sacarose, convertendo-a em glicose + frutose•
Lactase - digere a lactose, convertendo-a em glicose + galactose •
derivados de monossacarídeos
ácidos urônicos – são formados quando o grupo terminal CH2OH é oxidado
Nos hepatócitos, o ácido d-glicurônico e o ácido L-idurônico combinam-se com 
moléculas de esteróides, certos fármacos e bilirrubina para aumentar a solubilidade 
em água e facilitar o processo de remoção destes compostos do organismo. 
Também são abundantes no tecido conjuntivo.
•

Parede celular de bactérias: O componente rígido da parede celular de bactérias é um 
heteropolímero alternando unidades de N-acetilglicosamina e ácido N-acetilmurâmico, 
por ligações beta(1-4).
Muitos polímeros lineares se posicionam lado a lado, em forma de rede, por 
pequenos peptídeos, na parede celular de bactérias. Esta rede formada pelos 
peptideoglicanos é hidrolisada pela lisozima.A lisozima está presente nas lágrimas 
e protegem o olho contra infecções bacterianas. 
•

]]
Absorção de carboidratos
absorção principal - duodeno e jenuno proximal
lúmen- luz 
Quebra da molécula e entra no enterócito (instestino)
Glicose NÃO atravessa a membrana, precisa de uma proteína que a transporte
GLUT2: transportador único-> só transporta o monossacarídeo, do instestino para a 
corrente sanguínea (transporte passivo/difusão facilitada)

SGLT1: transporta o monossacarídeo e sódio conjuntamente ( no intestino, o 2 tá no rim)
Cotransportador •

GLUT5- transporta frutose
transportador que transporta para lados contrários (antiporte), como a bomba de sódio-
potássio.

Quando tem ATP é transporte primário (ativo)
quando utiliza sódio e a glicose como fonte de energia é transporte secundário (ativo)
Digestão do Carboidrato
Amilase salivar quebra o amido em pedaços menores -> vai 
para o estômago (amilase inativa) -> pancreas (amilase 
pancreatica) 
Intolerância a lactose: não expressa a lactase (genetica), 
lactose permanece e retém água no intestino levando a 
diarreia e desidratação.
Todas as enzimas estão na borda em escova do enterócitos
Amilase tá no lúmen (no meio externo)
-Glicoamilase
-maltase
-isomaltase 
-sacarase
-lactase
Soro caseiro: o sal serve para o transporte da glicose (hidratar)
e
Afinidade é relação direta com a concentração
GLUT-4: tá nos tecidos metabólicos, depende de insulina; hiperglicemia: libera insulina e 
faz com que o GLUT- consumam glicose
relacionado com a diabetes•

Glicogênese: armazenamento de glicose
glicose via das pentoses fosfato para fazer ribose-5-fosfato
glicose via glicolítica para fazer piruvato
Nucleotídeos:
quebra de adenosina: quando falta oxigênio
METABOLISMO

eritrócito maduro não tem 
mitocôndria, necessita muita 
glicose (GLUTeritrócito 
maduro não tem mitocôndria, 
necessita muita glicose 
(GLUT-1)
•
vias metabólicas
linear-
ciclicas-
convergente-
divergente-
RespiraçãoÊcelular
Processo de conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia que 
poderão ser usadas nos processos vitais. 

Pode ser: respiração anaeróbica respiração aeróbica
É o processo de obtenção de energia mais utilizado pelos seres vivos. 
Etapas:
I-GLICÓLISE – Quebra da glicose (citosol)
III- CADEIA RESPIRATÓRIA – Produção de moléculas de ATP (matriz mitocondrial)
II- CICLO DE KREBS - Conjunto de reações que formam CO2 - H2O -
NADH2 - FADH2 (membrana mitocondrial interna)

Glicólise 
10 passos enzimáticos: 
3 muito importantes: hexocinase (musculo), glicocinase (fígado)
hexocinase (toda cinase coloca fosfato) - coloca fosfato na glicose 
respondem a regulação hormonal
○
No fígado a hexocinase 4 passa a ser chamada glicocinase○
•

Produz 4 ATPs mas gasta 2, então saldo é de 2 ATPs
Gera piruvato (3C)
FUNÇÕES DA VIA GLICOLÍTICA
Transformar glicose em piruvato (3C) 
Sintetizar ATP com ou sem oxigênio ( se não tiver 02 não vai para mitocôndria)
Preparar a glicose para ser degradada totalmente em CO2 e H2O. 
Permitir a degradação parcial da glicose em anaerobiose.
Alguns intermediários são utilizados em diversos processos biossintéticos.
Glicose: 
Proveniente da dieta ou produção endógena(gliconeogênese) é degradada pelo 
organismo com o principal propósito de liberar energia. 
•

Glicólise aeróbica: 
Degradação da glicose na presença de O2, produto final o piruvato que é 
transportado para dentro da mitocôndria para completar sua oxidação até CO2 e 
H2O, ativando o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória. 
•
Gera 36 ATPs•

Glicólise anaeróbica: 
Degradação da glicose sem necessidade de O2, produto final ácido lático (ou lactato).•
1) Utilizada quando exercícios rigorosos são realizados. •
2) Nos eritrócitos maduros.•
forma 2ATPs•

Regulação Hormonal da glicólise
glicemia->B-pâncrea -> insulina -> glicólise e glicogênese
Insulina é um estimulante (induz glicólise)
Insulina aumenta a glicólise e a glicogênese(guardar glicose no glicogênio)
quando tem pouca glicemia a B-pancreas-> glucagon •

No glucagon apenas os tecidos utilizam a glicose, devido ao baixo nível de glicemia, no 
músculo, por exemplo, irá utilizar os ácidos graxos (lipolise, que é causada pela 
adrenalina)
glucagon ativa a glicogênolise (quebra estoque de glicose) e gliconeogênese(produz 
glicose de substratos não glicídios, principalmente aminoácidos)
•

Glicólise- insulina ativa e glucagon inibe.
Integração metabólica
Metabolismo mitocondrial
Piruvato + 02 é jogado para dentro da mitocôndria, lá dentro o piruvato vira 1 ACETILCOA.
ácido graxo é transportado para dentro da mitocôndria (através da carnitina) sofre 
betaoxidação (16C vira 8ACETILCOA)
cada acetilcoa tem 2C•

ácido graxo é muito mais energético que a glicose
Mitocôndria é quase impermeável, tudo que entra é através de transportador
piruvato através da enzima piruvato desidrogenase vira acetilcoa
Ciclo do Ácido Cítrico
Acetil-CoA levado para a fosforilação oxidativa (cadeia transportadora de elétrons)
Acetil-CoA ->citrato -> ..(todo ciclo)... -> gera GTP e NADH (fazem a fosforilação)
CitC (m-proteínas) fica na membrana interna da mitocôndria, se ele for para o citosol vai 
disparar o processo de apoptose.
leva elétron do complexo III para o IV•

No espaço intermembrana da mitocôndria o pH é igual do citosol 
Cadeia pega o elétron e bombeia H+ para fora
transporte ativo, contra o gradiente de concentração•

O H+ volta pegando ADP+Pi e formando ATP (ATP sintase)
oxigênio forma H2O
ATP -> ADP +Pi + ENERGIA
ATP é utilizado na contração muscular e outros movimentos;
transporte ativo de moléculas e íons•
síntese de macromoléculas•

Membrana externa da mitocôndria é porosa
ATP sai enquanto o ADP entra na mitocôndria
Proteínas Desacopladoras
são TERMOGÊNICOS
são TERMOGÊNICOS
utilizam H+ para gerar calor, isso é feito numa proteína desacopladora
Responsáveis pela taxa metabólica basal. 
A proteína desacopladora-1 (UCP1) ou termogenina: exclusiva no tecido adiposo marrom 
(TAM) e fornece calor corporal durante o estresse pelo frio nos animais jovens e em 
alguns animais adultos (e pode ser induzida pela exposição ao frio leve). 

Genoma humano: 
UCP2 (ubíqua) (obesidade ----↑UCP2----↓ célula β ---- ↓Insulina --- DM2/diabete) 
UCP3 (expressa principalmente no músculo esquelético) 
UCP4 e a UCP5 são expressas no cérebro.
GLICOGÊNESE X GLICOGENÓLISE 
Glicogênese: é a partir de glicose e formar glicogênio
Glicogenólise: quebra de glicogênio e formar glucagon (no jejum)
Glucagon é um hormônio peptídeo catabólico 
insulina é anabólico
Glucagon e insulina tem um receptor na membrana da célula e ativado dentro da célula 
através de um processo de sinalização.

Gliconeogênese -> formar uma nova glicose a partir de lactado, glicerol mas 
principalmente por aminoácidos (no jejum).
efeito catabólico•
