Aula 1 - Vias metabólicas do catabolismo e anabolismo

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<p>PRINCIPAIS VIAS METABÓLICAS DO CATABOLISMO E ANABOLISMO</p><p>HUGO RANGEL</p><p>INTRODUÇÃO</p><p>A vida no planeta terra é abundante e diversa, sujeita às intempéries e às vontades.</p><p>Toda e qualquer vida faz parte de um grande ciclo energético presente na biosfera.</p><p>Metabolismo dos seres vivos e a sua capacidade de construir e destruir moléculas, ou simplesmente reciclar energia</p><p>METABOLISMO</p><p>Deriva do grego metabole, que significa mudança, sendo o termo usado para descrever todos os processos químicos que ocorrem dentro do corpo para nos mantermos vivos.</p><p>Conjunto de reações químicas que ocorre na célula e que lhe permite manter-se viva, crescer e se dividir.</p><p>São catalisadas por enzimas</p><p>Refere-se a todos os processos bioquímicos de construção e quebra de moléculas que ocorrem nos organismos.</p><p>Necessita de energia</p><p>METABOLISMO</p><p>O metabolismo inclui, entre outros, a capacidade que as células têm para utilizar adequadamente os alimentos que entram no nosso corpo.</p><p>Baseia-se num conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo, em parte para transformar e utilizar a energia que se obtém através dos alimentos, bem como eliminar os resíduos metabólicos.</p><p>Se o oxigênio e os alimentos são as nossas fontes de energia, e vitais para o processo, então compreende-se a importância de cada alimento ingerido.</p><p>METABOLISMO</p><p>O conjunto dessas reações químicas é chamado de metabolismo energético</p><p>Pode ser dividido em:</p><p>Catabolismo (representa as reações químicas que reúnem as características de quebra de nutrientes para gerar energia)</p><p>Ex: glicólise, ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa</p><p>Anabolismo (reações de formação de produtos celulares com a utilização da energia proveniente do catabolismo)</p><p>Ex: fotossíntese</p><p>Principais vias metabólicas do ser humano</p><p>Glicólise: Oxidação da glicose para obter ATP;</p><p>Ciclo de Krebs: Oxidação do acetil-CoA para obter energia;</p><p>Fosforilação oxidativa: Utilização da energia liberada na oxidação da glicose e do acetil-CoA para produzir ATP;</p><p>Via das pentoses-fosfato: Síntese de pentoses e obtenção de poder redutor para reações anabólicas;</p><p>Ciclo da uréia: Eliminação de NH4(amônia) sob formas menos tóxicas;</p><p>Oxidação dos ácidos graxos: Transformação de ácidos graxos em acetil-CoA, para posterior utilização pelo ciclo de Krebs;</p><p>Gliconeogênese: Síntese de glicose a partir de moléculas menores, para posterior utilização pelo cérebro.</p><p>Metabolismo basal</p><p>Corresponde a quantidade mínima de energia necessária para o organismo em repouso manter suas atividades vitais no período de 24 horas</p><p>Cada indivíduo apresenta uma taxa de metabolismo basal, conforme o sexo, idade, peso, altura e atividades exercidas.</p><p>Existem ainda os termos metabolismo rápido e metabolismo lento relacionados ao fato de emagrecer e engordar.</p><p>O fato de metabolismo ser mais acelerado ou lento é influenciado por fatores genéticos e hábitos de vida de cada indivíduo.</p><p>Metabolismo basal</p><p>Obter energia química de moléculas combustíveis ou luz solar absorvida</p><p>Converter nutrientes em blocos construtivos (monômeros primários) ou precursores de componentes macromoleculares das células</p><p>Formar e degradar as biomoléculas requeridas nas funções especializadas das células</p><p>FUNÇÕES DO METABOLISMO</p><p>ETAPAS DO METABOLISMO</p><p>O metabolismo só ocorre no interior das células e pode ser dividido em duas etapas:</p><p>Catabolismo</p><p>Anabolismo</p><p>CATABOLISMO</p><p>É um conjunto de reações químicas enzimáticas de degradação, em que compostos orgânicos de alto peso molecular são convertidos em moléculas mais simples.</p><p>Neste processo, ocorre liberação de energia, sendo uma parte conservada em moléculas de alta energia (ATP) e a outra dissipada na forma de calor.</p><p>Produção de ácido lático, CO2 e NH3, e ocorre liberação de energia</p><p>Reações químicas exergônicas produzem energia e apresentam uma energia livre negativa (exotérmica), que normalmente são reações espontâneas</p><p>Ex: Quebra da glicose e de proteínas.</p><p>CATABOLISMO</p><p>A energia liberada pelas reações catabólicas promovem síntese de ATP, produção de carreadores de elétrons reduzidos, NADH e FADH2, ambos podendo doar elétrons em processos que geram ATP</p><p>Respiração celular</p><p>(via catabólica)</p><p>Quebra da glicose</p><p>A</p><p>Forma H2O + CO2 + energia</p><p>B</p><p>Energia capturada pela célula na forma de ATP</p><p>C</p><p>Respiração celular</p><p>CATABOLISMO</p><p>Fermentação alcoólica</p><p>Fornece energia</p><p>Produz álcool</p><p>Produção de calor</p><p>Aeróbico</p><p>Anaeróbico</p><p>CATABOLISMO</p><p>A hidrólise macromoléculas é a reação que o catabolismo faz para converter moléculas complexas em moléculas simples e, em seguida, a oxidação do grupo acetila da molécula acetil-CoA forma ATP, NADH e FADH2 com liberação de energia</p><p>Essa é a fase final da oxidação de moléculas no ciclo do ácido cítrico e da fosforilação oxidativa</p><p>Intermediário metabólico chave</p><p>Quebra das ligações peptídicas das proteínas, formando peptídeos e aminoácidos</p><p>Via da proteólise</p><p>Via da lipólise</p><p>Quebra das ligações lipídicas com o uso de triacilglicerol como substrato, formando ácidos graxos e glicerol; na via da β-oxidação, os ácidos graxos são utilizados como substrato para formar produtos de acetil-CoA, acil-CoA graxo (n-2), NADH e FADH2</p><p>Oxidação do grupo acetila da molécula de acetil-CoA. Energia liberada forma moléculas como ATP, NADH e FADH2</p><p>Vias do ciclo do ácido cítrico</p><p>CATABOLISMO</p><p>ANABOLISMO</p><p>É um conjunto de reações enzimáticas de síntese, onde moléculas simples dão origem a compostos orgânicos de peso molecular mais alto.</p><p>No processo há gasto de energia, que está armazenada na molécula de ATP.</p><p>As reações anabólicas, utilizam energia na forma de transferência do grupo fosforil do ATP</p><p>Exemplo: Síntese de proteínas a partir dos aminoácidos, fotossíntese</p><p>VIAS METABÓLICAS</p><p>As vias metabólicas utilizam um intermediário em comum, a acetil-CoA.</p><p>Parte do catabolismo e anabolismo de carboidratos, proteínas e lipídeos ocorre no fígado</p><p>METABOLISMO DO PARACETAMOL</p><p>O paracetamol é um fármaco antipirético analgésico que pode ser administrado em doses seguras de 1,2 g/dia em adultos.</p><p>Quando a ingestão de paracetamol excede as doses terapêuticas, o metabolismo catabólico das vias de glicuronidação e sulfatação ficam saturadas e forma o metabólito tóxico N-acetil-p-benzoquinonaimina, que induz a uma hepatoxicidade (acetaminofeno) no fígado</p><p>Após ser absorvido, o paracetamol sofre reações de biotransformação no fígado, nomeadamente de Fase I e de Fase II do metabolismo.</p><p>Fase I (sistema enzimático denominado Citocromo P450)</p><p>As reações de Fase II (Glucuronidação e a de Sulfatação) são predominantes no metabolismo do paracetamol</p><p>A Fase III inclui o transporte dos metabólitos resultantes das fases anteriores.</p><p>METABOLISMO DO PARACETAMOL</p><p>REGULAÇÃO DAS VIAS METABÓLICAS</p><p>As vias metabólicas estão interconectadas entre si por uma rede de reações químicas. O metabolismo é regulado por enzimas específicas que catalisam a reação química para formação de um produto ou metabólito.</p><p>Uma célula eucariótica pode produzir aproximadamente 30.000 proteínas diferentes que catalisam milhares de reações envolvendo centenas de metabólitos, muitos compartilhados por mais de uma via metabólica</p><p>As células e os organismos existem em um estado estável e dinâmico, onde a velocidade de reação de conversão do substrato em produto pode ser alta e variável, sendo que a concentração do substrato permanecerá sempre constante</p><p>Os vários mecanismos de regulação do nível enzimático podem alterar a quantidade total de suas enzimas em resposta às mudanças nas condições metabólicas. Ex: mudança alimentar rica em carboidratos para uma dieta rica em lipídeos poderá influenciar na síntese de proteínas</p><p>REGULAÇÃO DAS VIAS METABÓLICAS</p><p>A regulação metabólica é responsável pelo</p><p>processo de homeostasia molecular em equilíbrio na célula, já que as falhas nos mecanismos homeostáticos são frequentemente as causas de doenças em humanos</p><p>Um exemplo de homeostasia no nível molecular é a regulação de glicose no sangue, no qual a concentração de açúcar se mantém quase constante, mesmo que o fluxo dos metabólitos se altere ao longo da via</p><p>PERFIS METABÓLICOS</p><p>DÚVIDAS?</p><p>image1.png</p><p>image2.png</p><p>image3.jpeg</p><p>image4.jpeg</p><p>image5.jpeg</p><p>image6.jpeg</p><p>image7.jpeg</p><p>image8.png</p><p>image9.png</p><p>image10.png</p><p>image11.jpeg</p><p>image12.jpeg</p><p>image13.png</p><p>image14.jpeg</p><p>image15.jpeg</p><p>image16.png</p><p>image17.png</p><p>image18.jpg</p><p>image19.png</p><p>image20.jpeg</p><p>image21.png</p><p>image22.png</p><p>image23.png</p><p>image24.png</p>