Metabolismo e Glicólise

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26/10/2021
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BIOQUÍMICA E METABOLISMO ANIMAL
Profa. Thaís Melo de Paula Seixas
METABOLISMO – BIOENERGÉTICA
GLICÓLISE
Estudo das transformações de energia que ocorrem nas células.
Sobrevivência: obtenção e utilização de energia.
Obtenção de energia: nutrientes da alimentação são processados e
geram ATP.
BIOENERGÉTICA
BIOENERGÉTICA
UTILIZAÇÃO DA ENERGIA
1 – Energia química: construção de moléculas estruturais.
2 – Energia elétrica: criação de potenciais de ação e funcionamento
das bombas de prótons.
3 – Energia protônica: geração de ATP.
4 – Energia mecânica: execução de movimentos corporais.
5 – Energia térmica: manutenção da temperatura corporal.
TERMODINÂMICA
Estuda as leis pelas quais os corpos trocam trabalho e calor com o
ambiente.
Interdependência dos seres vivos e da matéria para obtenção de
energia.
Leis da termodinâmica.
TERMODINÂMICA
1ª LEI DA TERMODINÂMICA
Princípio da conservação de energia.
Para qualquer transformação física ou química, a quantidade
total de energia no universo permanece constante.
Pode ser transportada ou mudar de forma, mas não é
destruída nem criada.
TERMODINÂMICA
2ª LEI DA TERMODINÂMICA
Toda a energia potencial de um sistema é degradada na forma
de energia utilizável e calor.
O organismo vivo interage com o meio ambiente para
manutenção de temperatura corporal, troca energia com o ambiente,
para que ocorrem as reações bioquímicas.
Conceitos de Entalpia e Entropia
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TERMODINÂMICA
Entropia
É a medida de desordem de um sistema.
Os seres vivos são sistemas abertos que trocam matéria e
calor com seu meio e nunca estão em equilíbrio.
Organismo + meio = Universo
Aumento da Entropia do Universo
TERMODINÂMICA
Entalpia
Conteúdo de calor do sistema reagente.
Ligação química que libera calor – EXOTÉRMICA (conteúdo de
calor dos produtos é menor que o dos reagentes).
Sistemas reagentes que captam calor – ENDOTÉRMICOS
(conteúdo de calor dos reagentes é menor que o dos produtos).
METABOLISMO
Atividade celular altamente dirigida e coordenada, da qual participam 
diversos sistemas multi-enzimáticos representando a soma de todas 
as transformações químicas que ocorrem em uma célula ou 
organismo.
Albert Lehninger
METABOLISMO
FUNÇÕES:
1 – Obter energia química do sol ou dos nutrientes do ambiente;
2 – Converter as moléculas dos nutrientes e da própria célula em
precursores de macromoléculas;
3 – Polimerizar os precursores das macromoléculas;
4 – Sintetizar e degradar as biomoléculas de acordo com as
necessidades celulares.
METABOLISMO
DIVISÃO DO METABOLISMO: Anabolismo e Catabolismo
ANABOLISMO
Fase biossintética e consumidora de energia do metabolismo.
Processo endergônico, há consumo de energia.
Reação não-espontânea.
Síntese de glicogênio, colesterol, enzimas e outros a partir de
moléculas estruturais.
METABOLISMO
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METABOLISMO
DIVISÃO DO METABOLISMO: Anabolismo e Catabolismo
CATABOLISMO
Fase degradativa e liberadora de energia do metabolismo.
Quebra de macromoléculas em unidades menores.
Processo exorgônico - há liberação de energia.
Reação espontânea.
METABOLISMO
METABOLISMO METABOLISMO
As células utilizam energia derivada do ATP, conseguido por meio
da energia contida nas moléculas de glicose e ácidos graxos.
Ácidos graxos: 106 mols de ATP
Glicose: 32 mols de ATP
O citoplasma contém energia acumulada na forma de glicogênio e
triglicerídeos (energia estável e dificilmente acessível)
ATP é instável e muito acessível (muita ATPase nas células).
METABOLISMO
Molécula de ATP (Adenosina tri-fosfato)
Ligações Anidrido – ligações de 
alta energia
METABOLISMO
ATP ADP (adenosina di-fosfato) + Pi + ENERGIA
Desfoforilação da molécula de ATP
Rompimento das ligações anidridos liberam fosfato e ENERGIA
ATPase
ADP
ATPase
AMPc (monofosfato de adenosina cíclico) + 
Pi + ENERGIA
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METABOLISMO
COENZIMAS
NADH e NAD+ = Nicotinamida adenina dinucleotídeo.
FADH2 e FAD = Flavina adenina dinucleotídeo.
NADPH e NADP+ = Nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato.
As coenzimas atuam como receptores de elétrons (e-) e prótons (H+).
Oxidam-se (perdem elétrons) ou reduzem –se (ganham elétrons).
METABOLISMO
A contínua oxidação/redução das COENZIMAS produz ATP.
METABOLISMO
# Reação de oxidação sempre ocorre juntamente com uma reação de
redução (perde elétrons somente se outro ganhar).
METABOLISMO
NADH2 ou
FADH + H+ ou
NADPH2 ou
METABOLISMO GLICÓLISE
Glicose é o principal substrato para obtenção de energia.
Ocorre no meio intracelular.
Degradação da glicose (hexose) em 2 moléculas de ácido pirúvico
ou piruvato (triose).
Utilizado para produção de Acetil-CoA ou no processo de
Fermentação.
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GLICÓLISE GLICÓLISE
GLICÓLISE
As 2 moléculas de piruvato formadas a partir da glicólise podem
ser aproveitadas de acordo com a necessidade celular.
Descarboxilação do piruvato (via aeróbia) (Níveis adequados de O2).
Produção de Acetil-CoA utilizada no Ciclo de Krebs.
Fermentação (via anaeróbia) (Privação ou ausência de O2).
Fermentação Láctica
Fermentação Alcoólica (em microrganismos)
GLICÓLISE
Descarboxilação do piruvato (via aeróbia)
Se as condições forem aeróbias, o piruvato atravessa a
membrana da mitocôndria e sofre descarboxilação (retirada de uma
molécula de CO2 e liberação de um fragmento com 2 carbonos –
Acetil-Coenzima A).
Acetil-CoA pode ser direcionada para o Ciclo de Krebs, para a
formação de corpos cetônicos ou ácidos graxos.
Descarboxilação do piruvato (via aeróbia)
Complexo Piruvato
Desidrogenase (CPD)
GLICÓLISE
Fermentação (via anaeróbia)
FERMENTAÇÃO LÁCTICA (situações de privação ou ausência de O2).
Produção de lactato (ácido láctico) a partir da reoxidação do NADH
(perde 2 H+).
Lactato desidrogenase
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GLICÓLISE
Fermentação (via anaeróbia)
FERMENTAÇÃO LÁCTICA
Ácido Láctico produzido pode ser captado por outro tecido como o
fígado, que o transforma novamente em Piruvato para síntese de uma
nova molécula de glicose (Gliconeogênese).
Excesso de Ácido Láctico: Acidemia Láctica (acidose metabólica).