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CARBOIDRATOS: GLICÓLISE E FERMENTAÇÃO BIOQUÍMICA 1º e 2º Período 2 METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Os carboidratos constituem os principais compostos energéticos, com a glicose possuindo um mecanismo de degradação presente em todos os seres vivos. As principais reações bioenergéticas, portanto, estão relacionadas com o metabolismo da glicose, onde o passo primordial é a quebra da molécula da glicose. Este processo citoplasmático, a glicólise, ocorre em todas os seres vivos, sejam anaeróbios ou aeróbios. 3 METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Quando há um excesso de glicose alimentar, há o estímulo da síntese de glicogênio hepático e muscular (glicogênese), além da conversão da acetil- CoA em excesso em triglicerídeos e seu posterior depósito nos adipócitos. Figura 1 – Vias metabólicas envolvendo a glicose (Fonte: healthmetrix.wordpress.com). 4 RESPIRAÇÃO CELULAR Figura 2 – Respiração celular. A liberação de energia contida nos alimentos ocorre em 3 etapas: 1. Glicólise; 2. Ciclo de Krebs e 3. Cadeia respiratória. Figura 3 – Oxidação completa da glicose (Fonte: www.mundovestibular.com.br). 5 RESPIRAÇÃO CELULAR A respiração celular pode funcionar tanto na presença de oxigênio (aerobiose) quanto na sua ausência (anaerobiose): Glicólise Anaeróbica: é a degradação de glicose sem consumo de oxigênio (O2). O produto final é o lactato (ácido lático), e por isso, é também chamada de fermentação láctica. Glicólise Aeróbica: é a degradação de glicose com consumo de oxigênio (O2). O produto da glicólise é o piruvato (ácido pirúvico) e este, por sua vez, deve ser transportado para dentro da mitocôndria onde acionará o Ciclo de Krebs e as Cadeias Respiratórias. Essa via de oxidação completa da glicose é conhecida com respiração celular. 6 RESPIRAÇÃO CELULAR Figura 4 – Esquema simplificado da respiração celular (Fonte: www.bioglossario2.wikispaces.com). GLICÓLISE 7 GLICÓLISE “Molécula de Glicose degradada em uma série de reações enzimáticas para formar duas moléculas de piruvato.” Glykos = açúcar; lysis = quebra 1ª etapa da respiração celular. É conhecida como Ciclo de Embden-Meyorhoff. Local celular: Citosol Representa a quebra da GLICOSE em duas moléculas de ÁCIDO PIRÚVICO (PIRUVATO). A via glicolítica é utilizada em todos os tecidos para a quebra da glicose, com o objetivo de fornecer energia (na forma de ATP) e intermediários para outras vias metabólicas. 8 GLICÓLISE 5: 9 GLICÓLISE Figura 6: No processo ocorre produção de 4ATP, 2NADH e o gasto de 2ATP, portanto, a Glicólise rende para célula 2ATP e 2NADH. 10 GLICÓLISE – Fase Preparatória Figura 7– Fase Preparatória da Via Glicolítica (Fonte: www. http://www.ledson.ufla.br/respiracao_plantas/glicolise/). 11 GLICÓLISE – Fase de Pagamento Figura 8– Fase de Pagamento da Via Glicolítica (Fonte: www. http://www.ledson.ufla.br/respiracao_plantas/glicolise/). 12 REGULAÇÃO HORMONAL DA GLICÓLISE 13 FERMENTAÇÃO Processo catabólico anaeróbico (ausência de O2) de obtenção de energia a partir de carboidratos (glicose). Figura 9: 14 Figura 10- Fermentação Láctica (Fonte:www.mundodabioquimica.blogspot.com). FERMENTAÇÃO 1. LÁCTICA A fermentação lática é utilizada por algumas espécies de bactérias, pelas hemácias e fibras musculares. 15 Figura 11- Fermentação Alcoólica . FERMENTAÇÃO 2. ALCOÓLICA O piruvato sofre descarboxilação (perda de um átomo de carbono, na forma de CO2), pela ação de uma enzima (piruvato descarboxilase), formando aldeído acético (acetaldeído). Este aldeído sofre redução, oxidando o NADH para NAD+ e formando o álcool etílico (etanol), processos intermediados pela enzima álcool desidrogenase. Ocorre em bactérias e leveduras (Saccharomyces cerevisiae). 16 EXERCÍCIOS 2. 3. 17 ESTUDO DIRIGIDO: slides 1. O que é Respiração Celular e quais são as suas 3 (três) etapas? 2. Defina Glicólise Aeróbica e Anaeróbica. 3. O que é Via glicolítica e onde ela ocorre (local celular)? 4. Qual o rendimento energético (moléculas de ATP) da via glicolítica? 5. O que é Fase Preparatória e Fase de Pagamento da Via glicolítica? 6. O que é Fermentação Lática e Alcoólica? Dê exemplos de tipos celulares ou organismos que podem realizar a fermentação. 18 ESTUDO DIRIGIDO: Biblioteca virtual 19 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CHAMPE, Pamela C et al. Bioquímica Ilustrada. 3.ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. CORSINO, Joaquim et al. Bioquimica. Campo Grande, MS : Ed. UFMS, 2009. 213 p. GALANTE, F.; ARAÚJO, M. V. F. Princípios da Bioquímica. 1ª ed. São Paulo: RIDEEL, 2018. 512 p. MOTTA, Valter T. Bioquímica. 2ª ed. Rio de Janeiro: Medbook, 2011. NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de bioquímica-Lehninger .4.ed. São Paulo: Sarvier, 2004. SMITH, C.; MARKS, A.D.; LIEBERMAN, M. Bioquímica Médica Básica de Marks – Uma Abordagem Clínica. 2.ed. Porto Alegre: Artmed, 2008. VIEIRA, Ricardo. Fundamentos de Bioquímica – Textos Didáticos. Belém, PA: Universidade Federal do Pará, 2003.
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