Introdução ao metabolismo

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Nivelamento em Química Básica
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Buscando te amparar nessa jornada rumo ao conhecimento, o Nivelamento em Química Básica foi organizado por Unidades de Aprendizagem de componentes curriculares importantes para sua formação.
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Introdução ao metabolismo
Apresentação
Metabolismo é o nome dado ao conjunto das reações que ocorrem no organismo, as quais são reguladas e catalisadas por enzimas. A maior função do metabolismo é a obtenção de energia com produção de ATP. Os dois grandes processos metabólicos são o catabolismo e anabolismo.
Nesta unidade de aprendizagem, você vai aprender sobre os tipos de metabolismo e como acontecem.
Bons estudos!
Desafio
As principais fontes de energia utilizadas nessas reações são os carboidratos, os lipídios e as proteínas.
No processo de digestão, os alimentos são quebrados em moléculas menores e absorvidos, indo para a corrente sanguínea. A partir da corrente sanguínea, são deslocados para vários tecidos e, nas células são oxidados, produzindo, assim, energia.
O excesso desses substratos, quando não utilizados, pode ser armazenado nas mais diversas formas pelo organismo. Os carboidratos, por exemplo, podem ser armazenados na forma de glicogênio no fígado e nos músculos, e serem utilizados quando o organismo não consumir uma quantidade dessa substância suficiente para a produção de energia. Além de fornecer energia, os alimentos fornecem os precursores para a síntese de biomoléculas, como os aminoácidos essenciais.
Considerando que a alimentação influencia o metabolismo, é possível que a mesma o faça aumentar? Explique com suas palavras como isso poderia acontecer.
Escreva sua resposta no campo abaixo:
Com a alimentação é sim possível fazer o metabolismo aumentar. Já que o glicogênio fica armazenado e é liberado quando há pouco consumo deste, ou seja, pouco consumo para a produção de energia, esse é um dos meios. Ao diminuir a quantidade de carboidratos ingerida, é possível liberar glicogênio armazenado, fazendo com que este não se transforme em gordura. Também é possível acelerar o metabolismo com noites bem dormidas e reguladas, exercícios físicos e alimentação rica em proteínas.
Infográfico
No infográfico de hoje temos um resumo sobre o metabolismo e suas funções. Anote!
Catabolismo: também conhecido como via degradativa, porque é um processo de degradação, ou quebra, das moléculas complexas em produtos mais simples, tendo liberação de energia. A respiração celular é um exemplo de catabolismo.
A energia liberada pela via catabólica é utilizada pelo organismo para a realização das mais diversas atividades. Essa via pode ser classificada da seguinte forma:
· Metabolismo aeróbico: É necessário ter a presença de oxigênio, que, nas cadeias respiratórias, funciona como aceitador final de elétrons e combina-se com o hidrogênio para formar água. No metabolismo aeróbico, os produtos finais das reações são água e gás carbônico.
· Metabolismo anaeróbico: As reações ocorrem na ausência de oxigênio. Os aceitadores finais de elétrons nesse tipo de metabolismo podem ser íons nitrato, sulfato, fumarato e também a amônia. Dentre os produtos finais dessas reações, podemos destacar o lactato (fermentação láctica) e o etanol (fermentação alcoólica).
A energia produzida no metabolismo aeróbico é maior do que no metabolismo anaeróbico.
Anabolismo: também chamado de via biossintética, porque são as reações nas quais moléculas complexas são produzidas a partir de moléculas simples. Para que as reações ocorram, é necessário o consumo de energia. O anabolismo é essencial, por exemplo, para o processo de crescimento e manutenção do organismo.
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Exercício 
1. As reações metabólicas são classificadas em dois grandes grupos. A respiração celular pode ser considerada como uma reação chamada de
A. Catabolismo.
B. Anaerobiose. 
C. Anabolismo.
D. Metabolismo construtivo.
E. Metabolismo basal.
Você acertou!
A. Catabolismo.
O catabolismo é o processo de degradação de substâncias, como, por exemplo, a glicogenólise e a glicólise; a respiração celular faz parte desse processo. O anabolismo é o processo contrário, em que há a síntese de substâncias, como a glicogênese. Nas vias anapleróticas, ocorre tanto catabolismo quanto anabolismo, sendo um bom exemplo o ciclo do ácido cítrico. Reações anapleróticas são as responsáveis por manter e controlar os compostos intermediários produzidos nas vias metabólicas.
2. A molécula de adenosina trifosfato é uma importante molécula, pois libera grande quantidade de energia quando sofre hidrólise. Essa molécula é formada pelos componentes abaixo, exceto
A. Adenina.
B. Ribose.
C. Fosfato.
D. Desoxirribose.
Você acertou!
D. Desoxirribose.
O ATP é formado por uma base nitrogenada adenina, uma ribose e três grupos fosfato.
3. Os hormônios são substâncias químicas produzidas por glândulas do sistema endócrino ou por neurônios especializados. São de extrema importância para o controle do funcionamento do metabolismo, seja este anabólico, catabólico ou anfibólico. Em relação aos hormônios, assinale a alternativa correta.
A. Zimogênio é o hormônio responsável pela regulação alostérica da glicólise.
B. Cortisol é o hormônio do estresse que promove anabolismo de aminoácidos nos músculos.
C. Adrenalina é um hormônio neurotransmissor que ativa o anabolismo das vias da glicogenólise e da beta-oxidação.
D. Glucagon é um hormônio neurotransmissor que ativa as vias anfibólicas para a ativação da glicólise e do ciclo do ácido cítrico.
E. Insulina é um hormônio que ativa a glicólise e o anabolismo, como a glicogênese e a lipogênese, e inibe a gliconeogênese, a glicogenólise e a degradação de lipídeos.
Você acertou!
E. Insulina é um hormônio que ativa a glicólise e o anabolismo, como a glicogênese e a lipogênese, e inibe a gliconeogênese, a glicogenólise e a degradação de lipídeos.
A insulina é um hormônio que atua no estado alimentado, ou seja, quando há energia disponível para uso e armazenamento, não sendo necessárias a produção de novas moléculas de glicose pela gliconeogênese ou a quebra de moléculas de glicogênio ou de lipídeos. O glucagon é um hormônio, mas não neurotransmissor, que atua no estado de jejum, quando há necessidade de quebra de moléculas maiores para a geração de energia e inativação da glicólise e dos processos subsequentes. A adrenalina ativa vias catabólicas, pois indica que o organismo necessita de energia imediata. O cortisol promove o catabolismo dos aminoácidos nos músculos. Os zimogênios não são hormônios, e sim enzimas inativas que são clivadas para se ativarem.
4. O fígado é considerado o centro do metabolismo, pois diversas vias metabólicas ocorrem nesse órgão. Ele também é responsável pela manutenção dos níveis adequados de nutrientes no sangue para uso pelo cérebro, pelos músculos, pelo tecido adiposo e por outros tecidos​​​​​​​. Em relação ao metabolismo em órgãos, em tecidos e em nível subcelular, assinale a alternativa correta.
A. O músculo esquelético e o cérebro são órgãos oxigenados. Desse modo, realizam glicólise aeróbica no citosol das células.
B. Os eritrócitos não apresentam mitocôndrias. Desse modo, realizam glicólise anaeróbica.
C. O músculo cardíaco realiza glicólise anaeróbica no citosol das células, assim como beta-oxidação, no mesmo espaço subcelular.
D. Os ácidos graxos são degradados no citosol e nas mitocôndrias do tecido adiposo.
E. A cadeia de transporte de elétrons e a fosforilação oxidativa ocorrem no citosol de células com baixas concentrações de oxigênio.
Você acertou!
B. Os eritrócitos não apresentam mitocôndrias. Desse modo, realizam glicólise anaeróbica.
Nos eritrócitos, no cérebro e no músculo esquelético, é realizada a glicólise anaeróbica, que ocorre no citosol das células. Nesse processo, a glicose é convertida a lactato. A glicólise aeróbica também ocorre no citosol das células, mas é seguida pelo ciclo de Krebs, pela cadeia de transporte de elétrons e pela fosforilaçãooxidativa, que ocorrem nas mitocôndrias. No músculo cardíaco e no fígado, a glicólise é aeróbica. Os ácidos graxos são degradados nas mitocôndrias do tecido adiposo.
5. Os locais subcelulares são de extrema importância para as diversas etapas do metabolismo. Qual elemento a seguir é inexistente em células que não realizam glicólise aeróbica? Marque a alternativa correta.
A. Retículo endoplasmático liso.
B. Retículo endoplasmático rugoso.
C. Citosol.
D. Mitocôndrias.
E. Complexo de Golgi.
Você acertou!
D. Mitocôndrias.
A glicólise aeróbica ocorre no citosol das células, entretanto precisa de mitocôndrias para a continuidade do processo pelo ciclo de Krebs, pela cadeia de transporte de elétrons e pela fosforilação oxidativa, que são estritamente aeróbicos e, consequentemente, ocorrem nas mitocôndrias. O retículo endoplasmático liso é importante para a síntese de lipídeos e o rugoso, para a síntese de proteínas. O complexo de Golgi é responsável pela secreção de proteínas e pela formação da membrana plasmática e de vesículas celulares.
Tentativa: 1 Acertos: 5 / 5 Nota: 100 % Envio: 17/02/2024
Na prática
Cortisol e o Metabolismo
O cortisol é um hormônio da família dos esteroides, produzido pelo nosso organismo. É produzido nas glândulas suprarrenais, fazendo parte do sistema endócrino. O precursor deste hormônio é o colesterol, como já estudamos anteriormente.
A função do cortisol é ajudar o organismo a controlar o nível de estresse, reduzir inflamações, contribuir para o funcionamento do sistema imune e manter os níveis de açúcar no sangue constantes, assim como a pressão arterial.
Estar em níveis mais altos ou baixos do que é o esperado pode causar efeitos sobre o corpo:
· Cortisol Alto:
- Perda de massa muscular;
- Aumento do peso;
- Dificuldade na aprendizagem;
- Baixo crescimento;
- Diminuição da testosterona;
- Lapsos de memória;
- Diminuição do apetite sexual;
- Menstruação irregular.
· Cortisol Baixo:
- Depressão;
- Fadiga;
- Cansaço;
- Fraqueza; 
Liberamos cortisol todos os dias com a luz solar como estímulo. É liberado nas primeiras horas da vigília e os níveis vão reduzindo gradativamente no decorrer do dia. Quando há alto nível de estresse e hipoglicemia, mais cortisol é liberado, podendo afetar nosso organismo.  Por isso é conhecido como hormônio do estresse.
O Cortisol influencia em diversas vias metabólicas:
· Cortisol e o metabolismo dos carboidratos
Estimula a gliconeogênese, que ocorre no fígado, onde substâncias como aminoácidos são convertidas em glicose. O cortisol promove ainda o aumento da resistência à insulina.
· Cortisol e o metabolismo das proteínas
estimula algumas enzimas proteases, que degradam as proteínas presentes nos músculos, ossos e tecido celular subcutâneo. 
· Cortisol e o metabolismo das gorduras
O cortisol estimula a mobilização de ácidos graxos, elevando suas concentrações plasmáticas, aumentando assim o seu acúmulo e/ou utilização.
Importante: o cortisol é primordial para manter a homeostase (equilíbrio) do organismo. Porém, em níveis irregulares, ele pode ser prejudicial. É importante manter qualidade de sono, boa alimentação, para que este fique regulado.