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Metabolismo: Estruturas e Conceitos Básicos − Todo organismo vivo constituiu de um sistema estável de reações química ou processos físicos químicos que tendem ao não equilíbrio, contrariando a termodinâmica e tornando necessário o uso de energia (retirada do meio ambiente) para atingi-lo. − Os seres vivos podem ser: fototróficos (obtém energia da luz solar), quimiotróficos (obtém energia oxidando compostos do meio ambiente). ♦ A energia adquirida no processo de oxidação sintetiza ATP (moeda energética universal dos seres vivos). − A energia só pode ser usada pelas células se estiver em forma de ATP (Adenosina Trifosfato). − A energia do ATP é aproveitada pela remoção do seu grupo fosfato terminal. − O ATP não “doa” energia, ele apenas participa de uma reação A + ATP => A-fosfato + ADP − Outras funções do ATP: Modulação da atividade de Enzimas e Neurotransmissão Introdução ao Metabolismo − Não-Equilíbrio − Definição: conjunto de reações, processo pelo qual sistemas vivos adquirem e utilizam a energia livre para realizar suas funções. − Estado Estacionário (velocidades direta e inversa diferentes porém constantes) Vias Metabólicas − Séries de reações enzimáticas consecutivas, que produzem produtos específicos. Reações químicas encadeadas que começam com uma certa molécula e a converte em outra molécula (ou moléculas). *metabólitos: reagentes intermediários e produtos. − Catabolismo: reações que transformam combustíveis em energia celular, degradação, nutrientes e constituintes são degradados exergonicamente para reaproveitar seus componentes ou gerar energia livre. (energia livre alta -> energia livre mais baixa e conserva energia) − Anabolismo: reações que demandam energia, biossíntese, biomoléculas são sintetizadas a partir de compostos mais simples. (energia livre baixa -> energia livre alta e libera energia no ADP) *vias anabólicas e catabólicas são denominadas anfibólicas − Energia (ATP) − Características ▫ Irreversíveis - transformação completa, pelo menos uma das etapas é. ▫ Vias catabólicas e anabólicas devem diferir ▫ Linear/Cíclica ▫ Controladas - possuem mecanismos de controle da velocidade de reação. (moduladores alostéricos, modificações covalentes, os próprios intermediários...) ▫ Passo comprometido/limitante (etapa mais lenta da via metabólica) ▫ Localizações celulares específicas Visão Geral − Estágios − Vias Irreversíveis ▫ Termodinâmica e regulação ▫ Ciclos fúteis (não gera um produto aproveitável pela célula Mecanismos de Controle − Hormônios (efeito sistêmico) − Compartimentalização (divide em compartimentos) ▫ Órgãos ▫ Organelas − Regulação enzimática ▫ Covalente ▫ Alostérica Regulação Enzimática − Modificações covalentes – por fosforilação, adeninação (nucleotídeo inteiro se liga) ou a ligação de um ATP + nucleotídeo (ribose) Fosforilase do Glicogênio − Uma enzima que catalisa a hidrólise das ligações glicosídicas presentes no glicogênio. Libera unidades de glicose a partir de um polissacarídeo. − Apresenta mecanismos de regulação tanto por modificações alostéricas quanto por covalente.
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