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BIOQUÍMICA HUMANA/ BIOQUIMICA Professora: Silvia Marques Metabolismo METABOLISMO Alterações químicas que transformam alimentos em formas utilizáveis de energia e em moléculas biológicas complexas. Conjunto de todas as atividades catabólicas e anabólicas do organismo. https://www.tes.com/lessons/KPjzQC2c0jc22A/i-nutrienti-degli-organismi-viventi GLICOLÍSE http://fisioexalegabiknati.blogspot.com/2013/09/bioenergetica-ii-glicolise-anaerobia-e.html • UMA GLICOSE É QUEBRADA EM DUAS MOLÉCULAS DE PIRUVATO • REMOÇÃO OXIDATIVA DE SUCESSIVAS UNIDADES DE 2 CARBONOS – ACETIL-CoA • 4 ETAPAS BÁSICAS → 4 REAÇÕES ENZIMÁTICAS • DESIDROGENAÇÃO • ADIÇÃO DE AGUA À DUPLA LIGAÇÃO • OXIDAÇÃO (ALCOOL → CETONA ) • CLIVAGEM TIOLÍTICA • AO PASSO DAS 4 REAÇÕES, UM RESÍDUO DE ACETIL (2C )É REMOVIDO NA FORMA DE ACETIL-CoA → CICLO DE KREBS • FORMAÇÃO DE COENZIMAS REDUZIDAS FADH2 E NADH → CTE. β-OXIDAÇÃO GLICOSE – FONTE ENERGÉTICA Ciclo de Krebs • PONTO DE ENTRADA NO CICLO DE KREBS – acetil coenzima A (acetil CoA) • PIRUVATO → ACETIL-CoA • COMPLEXO PIRUVATO DESIDROGENASE CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO Z. Hong Zhou et al. PNAS 2001;98:14802-14807 PIRUVATO https://www.educabras.com/ensino_medio/materia/biologia/citologia/aulas/respiracao_celular https://blogdoenem.com.br/tag/cadeia-respiratoria/ DESTINOS DO ACETIL-CoA MOTTA, V.T. Bioquímica Básica. Autolab, 2006, página 193 MITOCÔNDRIA https://pt.wikipedia.org/wiki/Mitoc%C3%B4ndria https://planetabiologia.com/mitocondrias-funcao-e-estrutura-o-que-e/ ➢ BOA PARTE DA ENERGIA LIBERADA É CONSERVADA SOB A FORMA DE UM GRADIENTE DE PRÓTON POR MEIO DA MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA. ➢ A ENERGIA ARMAZENADA É USADA PARA PROMOVER : ADP----ATP ---- FOSFORILAÇÃO. ➢ ATP USADO NAS CÉLULAS PARA REALIZAÇÃO DE SEUS PROCESSOS QUE REQUEREM ENRGIA (BIOSSINTESE, TRANSORTE DE MOLÉCULAS,...) MITOCÔNDRIA https://www.sportlife.es/salud/articulo/asi-funciona-mitocondrias PAPEL BIOSSINTÉTICO DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO MOTTA, V.T. Bioquímica Básica. Autolab, 2006, página 193 , CATABOLISMO ANFIBÓLICO: ANABOLISMO REAÇÕES ANAPLERÓTICAS Os compostos intermediários do ciclo de Krebs podem ser utilizados como precursores em vias biossintéticas: oxaloacetato e α-cetoglutarato vão formar respectivamente aspartato e glutamato. A eventual retirada desses intermediários pode ser compensada por reações que permitem restabelecer o seu nível. Entre essas reações, que são chamadas de anapleróticas por serem reações de preenchimento, a mais importante é a que leva à formação de oxaloacetato a partir do piruvato e que é catalisada pela piruvato carboxilase. O oxaloacetato além de ser um intermediário do ciclo de Krebs, participa também da gliconeogênese. A degradação de vários aminoácidos também produz intermediários do ciclo de Krebs, funcionando como reações anapleróticas adicionais. PIRUVATO CARBOXILASE MALATO DESIDROGENASE LANCADEIRA MALATO Ciclo do ácido cítrico https://netnature.files.wordpress.com/2015/01/krebs.png O RESULTADO DO CICLO DE KREBS É DADO PELA EQUAÇÃO: O resultado CONSIDERANDO NADH= ATP FADH2= ATP VALOR TOTAL= 10 ATP CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA http://www.ledson.ufla.br/wp-content/uploads/2016/01/Fig1.jpg CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS DURANTE AS REAÇÕES DO CICLO DOS ÁCIDOS TRICARBOXÍLICOS A ENERGIA PROVINIENTE DOS SUBSTRATOS ENERGÉTICOS SÃO TRANSFERIDAS PARA O NAD+ E FAD FORMANDO AS ESPÉCIES REDUZIDAS NADH E FADH2. AS ETAPAS FINAIS DA OXIDAÇÃO GERAL DOS ALIMENTOS (CARBOIDRATOS, GORDURAS E AMINOÁCIDOS) RESULTA NA FORMAÇÃO DE NADH E FADH2 NA MATRIZ. 4 COMPLEXOS ENZIMÁTICOS DISTINTOS – COMPLEXOS I, II, III e IV. OS COMPLEXOS PODEM DOAR OU RECEBER ELETRONS, INTERAGINDO ENTRE SI OU COM AUXÍLIO DE CARREADORES DE ELÉTRONS MÓVEIS – COENZIMA Q E O CITOCROMO c “À MEDIDA QUE OS ELÉTRONS FLUEM ATRAVÉS DA CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS LIBERAM ENERGIA QUE É CAPTADA E ARMAZENADA PARA A PRODUÇÃO DE ATP.” Cadeia Transportadora de Elétrons AO FINAL DE SUCESSIVAS TRANSFERÊNCIA ENTRE COMPLEXOS E CARREADORES, OS ELÉTRONS SE LIGAM COM OXIGÊNIO E COM PRÓTONS FORMANDO ÁGUA (COMPLEXO IV) – CADEIA RESPIRATÓRIA “A TRANFERENCIA DE ELÉTRONS AO LONGO DA CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS É ENERGÉTICAMENTE FAVORECIDA, POIS O NADH É UM FORTE DOADOR E O OXIGÊNIO É UM ÁVIDO ACEPTOR DE ELETRONS” CADEIA RESPIRATÓRIA E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA O FLUXO DE ELÉTRONS DO NADH PARA O OXIGÊNIO NÃO RESULTA DIRETAMENTE NA SINTESE DE ATP! FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIPÓTESE QUIMIOSMÓTICA - QUIMIOSMOSE A PRODUÇÃO DE ATP É DECORRENTE DA ENERGIA LIVRE GERADA PELO GRADIENTE DE PRÓTONS ORIUNDO DA CADEIA RESPIRATÓRIA. ESTA HIPÓTESE PROPÕE QUE OS PRÓTONS AO SEREM TRANSFERIDOS PARA O LADO CITOSÓLICO DA MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA, RETORNAM À MATRIZ MITOCONDRIAL PASSANDO PELO CANAL NO COMPLEXO ATP-SINTASE PROMOVENDO A CONVERSÃO DE ADP + Pi EM ATP. A ENERGIA ARMAZENADA NO GRADIENTE ELETROQUÍMICO É A FORÇA PROTONMOTIVA QUE DIRECIONA A SINTESE DE ATP. Síntese de ATP OS PRÓTONS BOMBEADOS PARA FORA DA MEMBRANA INTERNA DA MITOCÔNDRIA, VOLTAM PARA DENTRO DA MITOCÔNDRIA ATRAVÉS DE UM CANAL REPRESENTADO PELA ATP SINTASE AO RETORNAR PARA A MATRIZ, OCORRE LIBERAÇÃO DE ENERGIA QUE É UTILIZADA PELA ATP SINTASE PARA A SÍNTESE DE ATP, DISSIPANDO OS GRADIENTES ELÉTRICOS E DE PH FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA ADP + Pi ATP ATP - SINTASE Fosforilação Oxidativa - Quimiosmose https://slideplayer.com.br/slide/7479340/ http://bioquimicadanutricao.blogspot.com/2011/05/metabolismo-de-aminoacidos.html http://www2.iq.usp.br/docente/henning/Disciplinas/Bioquimica%20QBQ230N/transmainacao_HU.pdf Ciclo da Ureia – Eliminação de Nitrogênio Ureia DICA https://www.youtube.com/watch?v=T6nk-ZG0X0I CICLO DO ÁCIDO CITRICO https://www.youtube.com/watch?v=Gh7B7JnTVMo MITOCÔNDRIA https://www.youtube.com/watch?v=T6nk-ZG0X0I https://www.youtube.com/watch?v=Gh7B7JnTVMo
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