Resumo Bioquímica Biofísica

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Metabolismo em animais 
Visão geral sobre metabolismo 
O metabolismo é o conjunto de reações que ocorrem no organismo para controlar os recursos materiais e energéticos.
No processo de renovação metabólica, o catabolismo degrada componentes orgânicos da célula (exceto DNA) e os transforma em matéria-prima, e produz e energia. 
O anabolismo constrói moléculas complexas (nutrientes) e os armazena dentro da célula. Este processo gasta ATP. Um exemplo de reação anabólica é a fotossíntese que acontece nas plantas.
Catabolismo e Anabolismo (reações enzimáticas)
O catabolismo anaeróbico (sem oxigênio) no citosol libera pequenas quantidades de ATP. O catabolismo aeróbico (com oxigênio) acontece nas mitocôndrias e libera quantidades significativas de energia. 40% são utilizados para converter ADP em ATP, e os outros 60% são convertidos em calor no interior da célula e transmitido também para os tecidos circundantes.
Enzimas
São moléculas proteicas e orgânicas, seu formato está diretamente ligado com sua função. Elas são necessárias para o funcionamento do metabolismo.
A. Como agem: Encaixe Induzido
A enzima se liga aos substratos. A ligação ocorre no sítio ativo da enzima e após a reação surge o produto. A enzima não é consumida no processo, seu formato é alterado temporariamente, voltando a sua forma original. A enzima deve estar apta a continuar a fazer reações com outros substratos.
Caso a enzima seja aquecida ela se torna inativa, já que ela tem seu formato alterado permanentemente. Esse processo é chamado de desnaturação
B. Fatores que influenciam as enzimas
A velocidade e a eficiência das reações que elas catalisam dependem de alguns fatores externos, como o ph, a temperatura e a concentração do substrato.
i. Ph
As enzimas são mais eficientes em determinado valor de ph considerado ótimo. Abaixo ou acima do ótimo, a enzima ainda funciona, porém de forma menos eficiente. O ph ótimo varia de enzima para enzima, mas para a maioria varia entre ph 6,0 e o ph 8,0.
O que é Ph? 
É Uma escala usada para indicar maior ou menor acidez ou basicidade de uma solução. Ela varia de 0 a 14. Soluções de ph 7,0 são neutras; a água pura tem ph 7,0. Abaixo de 7,0 são cada vez mais acidas e acima de 7,0 são cada vez mais básicas. 
ii. Temperatura
As enzimas também possuem uma temperatura ótima de funcionamento, diminuindo sua eficiência acima ou abaixo dela. A maioria das enzimas perde a função em temperaturas acima de 50°C, sofrendo desnaturação.
iii. Concentração do substrato 
Na concentração é diferente, quanto maior a concentração, maior será a velocidade de reação, até que se chegue na concentração ótima. Deste ponto em diante, a velocidade de reação não aumenta nem diminui.
C. Coenzimas
São componentes de enzimas, são orgânicas não-proteicas. Elas se ligam as apoenzimas (proteicas) para formar holoenzimas. A coenzima pode se destacar da apoenzima. Porém a enzima se torna inativa.
 
D. Inibição enzimática
Os inibidores enzimáticos são substâncias que bloqueiam a atividade de uma enzima. O inibidor é uma molécula parecida com o substrato, mas ao se ligar com a enzima, ele impede que a enzima possa catalisar a reação normal. Está é chamada, inibição por competição, quando o substrato e os inibidores competem pela posse das enzimas.
O grau de inibição dependerá, portanto, das concentrações do inibidor e do substrato.
NAD e FAD
São coenzimas que tem como função o transporte de elétrons (e -) e protóns (H+), essas coenzimas irão sofrer reações de oxirredução.
O NAD+ ao ser carregado com um elétron e um próton, se torna NADH.
O FAD ao ser carregado com um elétron e um próton, se torna FADH2.
Ambos podem fazer a reação contrária e descarregar essas partículas, retornando aos seus estágios originais
 ATP. Adenosina trifosfato
É um nucleotídeo formado por 3 fosfatos + Ribose + adenina. Conhecido como “moeda energética”, é necessário para qualquer atividade celular, como por exemplo: transporte ativo, contração muscular e sinapse. 
Tem como função o armazenamento de energia para consumo imediato. Essa energia é armazenada nas ligações entre os fosfatos, sendo liberada pela quebra dessa ligação pela hidrólise, esse processo é chamado de fosforilação. 
Apenas 45% dessa energia é utilizada, os outros 65% são convertidos em calor.
Formas de Produção de ATP
A respiração celular e a fermentação são processos de produção de energia baseados na quebra de moléculas complexas em moléculas menores. 
A respiração celular é um processo aeróbico (usa O2) que consegue oxidar completamente a molécula de glicose (C6H12O6). É o processo que mais produz ATP, de até 38 ATP. Ocorre no citoplasma e na mitocôndria, sendo distribuída em 3 etapas: Glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. A maioria dos seres eucariontes são organismos aeróbicos, respiradores como plantas e animais, embora suas células também sejam capazes, em determinadas condições, de obter energia por meio da fermentação. No entanto, o ácido lático uma substância toxica para as células, e seu acúmulo nas células musculares está relacionado a fadiga muscular.
As plantas e os seres clorofilados produzem glicose a partir da fotossíntese utilizando energia química, a quebra dessa glicose vem a partir da respiração celular.
A fermentação é um processo anaeróbico (não usa O2) onde a oxidação da glicose é incompleta. É o processo que menos produz ATP, com saldo de 2 ATP. Ocorre no citoplasma, sendo dividida em 3 tipos: Fermentação Lática, fermentação Alcoólica e fermentação acética. Os organismos anaeróbicos obrigatórios vivem em ambientes pobres de gás oxigênio, portanto, o único meio de produzirem energia é por meio de fermentação. Já os organismos anaeróbicos facultativos, vivem em ambientes em que o gás oxigênio não é abundante, dependendo da situação, eles podem produzir energia por meio de fermentação ou respiração celular.
Respiração celular: glicólise, primeira etapa
1. Ocorre no citosol
2. Quebra uma molécula de glicose em duas moléculas de piruvato
3. Saldo:
· 2 ATP
· 2 NADH
· 2 Ácidos pirúvicos
Ocorre mesmo sem a presença de O2
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