APG 25 METABLISMO DE CARBOIDRATOS JÚLIA CARVALHO(1)

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<p>CONHECER as estruturas</p><p>bioquímicas e a classificação dos</p><p>macronutrientes (proteínas, lipídios e</p><p>carboidratos);</p><p>DIFERENCIAR o anabolismo de catabolismo;</p><p>ENTENDER o metabolismo de carboidratos;</p><p>Os carboidratos, genericamente chamados de</p><p>glicídios ou açúcares, são as macromoléculas que</p><p>estão presentes em maior quantidade em nosso</p><p>planeta e destacam-se como a principal fonte de</p><p>energia do nosso organismo. Os animais são</p><p>incapazes de produzir essas moléculas, sendo</p><p>necessária, portanto, a sua ingestão.</p><p>Podemos definir os carboidratos como</p><p>poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas ou</p><p>substâncias que liberam esses compostos no</p><p>processo de hidrólise. Os carboidratos são</p><p>constituídos por moléculas de carbono (C),</p><p>hidrogênio (H) e oxigênio (O) e, por isso, também</p><p>são chamados de hidratos de carbono. Vale destacar,</p><p>no entanto, que alguns carboidratos apresentam</p><p>outros átomos constituindo suas moléculas. A fórmula</p><p>geral dos carboidratos é (CH2O)n. (BRUICE, 2016).</p><p>São as biomoléculas mais abundantes na face da</p><p>Terra D-glicose é o monossacarído mais abundante</p><p>na natureza (C 6 H12 O 6 ).</p><p>Os carboidratos podem ser classificados em três</p><p>classes principais: monossacarídeos, oligossacarídeos</p><p>(Di e tri) e polissacarídeos. (BRUICE, 20216)</p><p>Possui OH na</p><p>molécula são as unidades mais simples de</p><p>carboidratos e são constituídos por apenas uma</p><p>unidade de poliidroxialdeídos ou cetonas. Podem ser</p><p>classificados, de acordo com o número de átomos de</p><p>carbono que possuem, em: triose (3 carbonos), tetrose</p><p>(4 carbonos), pentose (5 carbonos), hexose (6</p><p>carbonos), heptose (7 carbonos) e octose (8</p><p>carbonos). Os dois monossacarídeos mais</p><p>abundantes na natureza são a glicose e a frutose;</p><p>De acordo com a quantidade de carbonos na</p><p>cadeia, os monossacarídeos recebem a seguinte</p><p>classificação:</p><p> Trioses, com três carbonos e fórmula geral</p><p>C3H6O3.</p><p> Tetroses, com quatro carbonos e fórmula</p><p>geral C4H8O4.</p><p> Pentoses, com cinco carbonos e fórmula</p><p>geral C5H10O5..</p><p> Hexoses, com seis carbonos e fórmula geral</p><p>C6H12O6.</p><p> Heptoses, com sete carbonos e fórmula geral</p><p>C7H14O7. OCTOSES, 8 carbonos</p><p>A estrutura de um monossacarídeo é formada por</p><p>diversos grupos OH e isso o caracteriza como um</p><p>poliálcool.</p><p> Além disso, há também os grupos funcionais</p><p>nas cadeias, que diferenciam os</p><p>monossacarídeos em aldoses e cetoses.</p><p> A aldose apresenta o grupo aldeído (CHO) e a</p><p>cetose apresenta o grupo cetona (C=O)</p><p> Os monossacarídeos são compostos de</p><p>grande importância para os seres vivos.</p><p> Eles estão presentes nos ácidos nucleicos</p><p>(DNA e RNA), que contêm as informações</p><p>genéticas de um indivíduo.</p><p> O RNA é o ácido ribonucleico, pois seu açúcar</p><p>formador é uma pentose, a ribose.</p><p> O DNA é a sigla para ácido</p><p>desoxirribonucleico, pois a molécula é</p><p>formada por um açúcar de cinco carbonos, a</p><p>desoxirribose, que apresenta um átomo de</p><p>oxigênio a menos que a ribose.</p><p>.</p><p> Os exemplos mais comuns de hexoses são a</p><p>glicose, a frutose e a galactose. Todas elas</p><p>produzem energia através da respiração</p><p>celular, ou seja, elas são quebradas em</p><p>reações químicas e, assim, liberam energia.</p><p> *Os três monossacarídeos possuem a mesma</p><p>fórmula molecular (C6H12O6), mas apresentam</p><p>diferentes fórmulas estruturais.</p><p>Os dissacarídeos são carboidratos formados pela</p><p>combinação de dois monossacarídeos através de uma</p><p>ligação glicosídica.</p><p> Sacarose (glicose + frutose): extraída da cana-de-</p><p>açúcar;</p><p> Lactose (glicose + galactose): presente no leite;</p><p> Maltose (glicose + glicose): encontrada na cevada.</p><p>A união de dois monossacarídeos acontece através de</p><p>uma ligação glicosídica. Esta ligação covalente é</p><p>formada com a perda de um átomo de hidrogênio de</p><p>um dos monossacarídeos e a saída de um radical</p><p>hidroxila do outro.</p><p> Com a saída do hidrogênio e da hidroxila</p><p>forma-se uma molécula de água. Por isso,</p><p>pode-se dizer que um dissacarídeo é formado</p><p>em uma síntese por desidratação.</p><p>A maltose, por exemplo, possui uma ligação</p><p>glicosídica entre o carbono 1 e o carbono 4 de seus</p><p>monossacarídeos.</p><p>A ligação glicosídica pode ser classificada em alfa</p><p>ou beta dependendo da posição do radical hidroxila</p><p>que participará da ligação.</p><p>No caso da maltose a ligação é alfa, pois a</p><p>hidroxila está do lado direito do carbono anomérico,</p><p>que é o carbono ligado ao oxigênio central. Se a</p><p>hidroxila estivesse do lado esquerdo teríamos uma</p><p>ligação beta. (LEHNINGER, 2017)</p><p>Os três dissacarídeos mais conhecidos são:</p><p>sacarose, maltose e lactose. Ao serem consumidos, o</p><p>organismo quebra a ligação glicosídica dos</p><p>dissacarídeos e libera seus monômeros, que são</p><p>absorvidos e utilizados como fonte de energia.</p><p>são carboidratos da classe</p><p>dos oligossacarídeos que, por hidrólise, originam</p><p>três monossacarídeos. Por exemplo, o</p><p>trissacarídeo rafinose origina os</p><p>monossacarídeos glicose, frutose e galactose:</p><p>Rafinose + 2 H2O → glicose + frutose + galactose</p><p>Um grande número de trissacarídeos ocorre</p><p>livremente na natureza. A rafinose é encontrada em</p><p>abundância no açúcar da beterraba e em muitas</p><p>outras plantas superiores. A melezitose é encontrada</p><p>na seiva de algumas coníferas.</p><p>são grandes polímeros</p><p>naturais formados por cadeias de monossacarídeos</p><p>ligados entre si por ligações glicosídicas, que são</p><p>ligações covalentes resultantes da condensação de</p><p>dois monossacarídeos.</p><p>Insolúveis em água, os polissacarídeos são</p><p>carboidratos, também conhecidos como glicanos.</p><p>Através da hidrólise da biomolécula, um grande</p><p>número de açúcares menores é liberado.</p><p>(LEHNINGER, 2017)</p><p>Exemplos de polissacarídeos</p><p> Ácido hialurônico: preenche as lacunas entre as</p><p>células de todos os animais.</p><p> Amido: reservatório de energia em plantas,</p><p>encontrado em diversos alimentos.</p><p> Celulose: componente da parede celular de plantas</p><p>e outros organismos.</p><p> Glicogênio: reservatório de energia em animais e</p><p>outros organismos, como fungos e bactérias.</p><p> Heparina: componente de órgãos, como pulmões,</p><p>pele e órgãos de defesa do organismo.</p><p> Pectina: fibra solúvel que compõe frutas e vegetais.</p><p> Quitina: componente da parede celular de fungos e</p><p>da carapaça de insetos.</p><p> Tunicina: secreção responsável por proteger o</p><p>corpo de alguns animais pela formação de uma</p><p>túnica.</p><p>Os polissacarídeos mais abundantes da natureza</p><p>são a celulose e a quitina.</p><p>-Classificação dos polissacarídeos</p><p>De acordo com a sua estrutura, os polissacarídeos</p><p>são classificados em:</p><p> Homopolissacarídeos: apresentam um tipo</p><p>de monossacarídeo. Exemplos: amido,</p><p>celulose, glicogênio, pectina, quitina e</p><p>tunicina.</p><p> Heteropolissacarídeos: apresentam dois ou</p><p>mais tipos de monossacarídeos. Exemplos:</p><p>ácido hialurônico e heparina.</p><p>De acordo com a cadeia polimérica, os</p><p>polissacarídeos são classificados em:</p><p> Polissacarídeos lineares: a união dos</p><p>monossacarídeos resulta em uma cadeia</p><p>linear. Exemplos: amilose e celulose.</p><p> Polissacarídeos ramificados: apresentam</p><p>cadeias laterais ligadas à cadeia principal.</p><p>Exemplos: amilopectina e glicogênio.</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Carboidrato</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Oligossacar%C3%ADdeos</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Monossacar%C3%ADdeos</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Rafinose</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Glicose</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Frutose</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Galactose</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Beterraba</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Plantae</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Melezitose</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Con%C3%ADfera</p><p>https://www.todamateria.com.br/celulose/</p><p>https://www.todamateria.com.br/quitina/</p><p>As funções dos polissacarídeos são bem</p><p>diversificadas, sendo as principais: reserva energética,</p><p>sustentação e comunicação celular.</p><p>Reserva</p><p>energética</p><p>Os polissacarídeos têm a função de armazenar</p><p>energia. Ao serem decompostos são liberados</p><p>monossacarídeos, que pela ação de enzimas,</p><p>transferem para o organismo a energia necessária</p><p>para realização das atividades. Nas plantas, a reserva</p><p>energética é desempenhada pelo amido, que é um</p><p>polissacarídeo de origem vegetal. Nos animais, a</p><p>energia é armazenada pelo glicogênio, que é um</p><p>polissacarídeo de origem animal.</p><p>Sustentação</p><p>Polissacarídeos podem ser componentes</p><p>estruturais, sendo responsáveis por conferir a</p><p>estabilidade das paredes celulares. A quitina,</p><p>presente em abundância no nosso planeta, é o</p><p>principal polissacarídeo que desempenha esse papel</p><p>nos insetos e fungos. A celulose também desempenha</p><p>a função estrutural, mas nas plantas. Esse</p><p>polissacarídeo faz parte da constituição da parede</p><p>celular das plantas.</p><p>Comunicação celular</p><p>Polissacarídeos podem se ligar a proteínas e lipídios,</p><p>formando glicoproteínas e glicolipídios, tornando-se</p><p>responsáveis pela sinalização dentro das células.</p><p>Nesse processo, o polissacarídeo atua indicando que</p><p>uma proteína, por exemplo, precisa ser direcionada</p><p>para uma determinada organela e, dessa forma, ele</p><p>ajuda a célula a entender qual o seu destino.</p><p>Principal fonte de energia 1g de CHO = 4 Kcal. No</p><p>mínimo 55% das calorias diárias ingeridas devem vir</p><p>dos Carboidratos.</p><p>Substâncias caracterizadas pela sua baixa</p><p>solubilidade em água e alta solubilidade em solventes</p><p>orgânicos. Suas propriedades físicas refletem a</p><p>natureza hidrofóbica das suas estruturas químicas.</p><p>(BRUICE, 2016)</p><p>Substâncias que, por hidrólise, fornecem ácidos</p><p>graxos e outros compostos:</p><p>-São Classificados em dois grandes grupos quanto ao</p><p>seu ponto de Fusão:</p><p>• Gorduras - glicerídeos de ácidos saturados,</p><p>são "sólidas" à temperatura ambiente</p><p>PRODUZIDAS POR ANIMAIS.</p><p>• Óleos - glicerídeos de ácidos insaturados</p><p>são líquidos à temperatura ambiente</p><p>PRODUZIDAS POR PLANTAS.</p><p>Cada grama de gordura gera 9 kcal, enquanto que,</p><p>cada grama de carboidratos ou proteínas geram 4</p><p>Kcal/g  Fonte de ácidos graxos essenciais  Maior</p><p>reserva energética (não deve passar dos 30% do</p><p>V.C.T.) Armazenado nos adipócitos.</p><p> Reserva de energia e combustível celular</p><p> Membranas celulares (fosfolipídios e</p><p>glicolipídios)</p><p> Isolamento e proteção de órgãos</p><p> Impermeabilizante (ceras)</p><p> Isolante térmico</p><p> Hormonal (esteróides)</p><p> Anti-oxidante (Vitaminas A e E)</p><p> Digestiva (sais biliares)</p><p>O metabolismo energético dos lipídios acontece,</p><p>portanto, secundariamente ao dos carboidratos, o que</p><p>torna os lipídios que contém ácidos graxos,</p><p>notadamente os tri-acil-gliceróis (trigligerídeos) as</p><p>principais biomoléculas de reserva energética. De fato,</p><p>a própria absorção dos lipídeos se dá de forma a</p><p>favorecer esta função. (LEHNINGER, 2016)</p><p>-Estrutura dos Lipídios</p><p>Os lipídios são ésteres, isso quer dizer que são</p><p>compostos por uma molécula de ácido (ácido graxo) e</p><p>uma de álcool (glicerol ou outro).</p><p>São insolúveis em água porque suas moléculas</p><p>são apolares, ou seja, não têm carga elétrica e por</p><p>esse motivo não possuem afinidade pelas moléculas</p><p>polares da água.</p><p>-Tipos de Lipídios e Exemplos</p><p>Carotenoides</p><p>São pigmentos alaranjados presentes nas células</p><p>de todas as plantas que participam na fotossíntese</p><p>junto com a clorofila, porém desempenha papel</p><p>acessório.</p><p>Um exemplo de fonte de caroteno é a cenoura, que</p><p>ao ser ingerida, essa substância se torna precursora</p><p>da vitamina A, fundamental para a boa visão. Os</p><p>carotenoides também trazem benefícios para o</p><p>sistema imunológico e atuam como anti-inflamatório.</p><p>Ceras</p><p>Estão presentes nas superfícies das folhas de</p><p>plantas, no corpo de alguns insetos, nas ceras de</p><p>abelhas e até mesmo aquela que há dentro do ouvido</p><p>humano.</p><p>Esse tipo de lipídeo é altamente insolúvel e evita a</p><p>perda de água por transpiração. São constituídas por</p><p>uma molécula de álcool (diferente do glicerol) e 1 ou</p><p>mais ácidos graxos.</p><p>Fosfolipídios</p><p>São os principais componentes das membranas</p><p>das células, é um glicerídeo (um glicerol unido a</p><p>ácidos graxos) combinado com um fosfato.</p><p>Glicerídeos</p><p>Podem ter de 1 a 3 ácidos graxos unidos a uma</p><p>molécula de glicerol (um álcool, com 3 carbonos</p><p>unidos a hidroxilas-OH). O exemplo mais conhecido é</p><p>o triglicerídeo, que é composto por três moléculas de</p><p>ácidos graxos.</p><p>Esteroides</p><p>São compostos por 4 anéis de carbonos</p><p>interligados, unidos a hidroxilas, oxigênio e cadeias</p><p>carbônicas.</p><p>Como exemplos de esteroides, podemos citar os</p><p>hormônios sexuais masculinos (testosterona), os</p><p>hormônios sexuais femininos (progesterona e</p><p>estrogênio), outros hormônios presentes no corpo e</p><p>o colesterol.</p><p>As moléculas de colesterol associam-se às</p><p>proteínas sanguíneas (apoproteínas), formando as</p><p>lipoproteínas HDL ou LDL, que são responsáveis pelo</p><p>transporte dos esteroides.</p><p>As lipoproteínas LDL carregam o colesterol, que se</p><p>for consumido em excesso se acumula no sangue. Já</p><p>as lipoproteínas HDL retiram o excesso de colesterol</p><p>do sangue e levam até o fígado, onde será</p><p>metabolizado. Por fazer esse papel de "limpeza" as</p><p>HDL são chamadas de bom colesterol.</p><p>Os alimentos de origem animal fontes de lipídios são:</p><p> Carnes vermelhas</p><p> Peixes</p><p> Ovos</p><p>https://www.todamateria.com.br/esteres/</p><p>https://www.todamateria.com.br/acidos-graxos/</p><p>https://www.todamateria.com.br/colesterol/</p><p>https://www.todamateria.com.br/alimentos-de-origem-animal/</p><p> Leite</p><p> Manteiga</p><p>Os alimentos de origem vegetal fontes de lipídios são:</p><p> Coco</p><p> Abacate</p><p> Oleaginosas como castanhas, nozes, amêndoas e</p><p>gergelim</p><p> Azeite de oliva</p><p>São ácidos caboxílicos de</p><p>cadeia longa, com mais de 12 C, e podem ser</p><p>saturados ou insaturados.</p><p>Possuem número par de carbonos uma vez que</p><p>são sintetizados a partir da acetil CoA.</p><p> Esterificação: 1, 2 ou 3 Ácidos Graxos +</p><p>Glicerol (Mono, Di ou Tri) Acilglicerol</p><p> Saponificação: Ácido Graxo + Base Sal</p><p>(Sabão)</p><p> Hidrogenação: Ácido Graxo Insaturado + H2</p><p>Ácidos graxos saturados</p><p>• Não possuem duplas ligações;</p><p>• São geralmente sólidos à temperatura</p><p>ambiente-maior ponto de ebulição;</p><p>• Gorduras de origem animal ricas em ácidos</p><p>graxos saturados. São ácidos carboxílicos</p><p>com cadeias 4 e 36 C, com 1 ou mais duplas</p><p>ligações;</p><p>• Menor ponto de ebulição;</p><p>• As duplas ligações estão na posição cis, na</p><p>natureza. • Ao sofrer hidrogenação forma a</p><p>ligação trans.</p><p>CARACTERÍSTICAS DO TRIACILGLICERÓIS:</p><p>- São ésteres formados por uma molécula de</p><p>glicerol que é um álcool, ligado a três moléculas de</p><p>ácidos graxos.</p><p>- Nos humanos são armazenados nos adipócitos,</p><p>células que compõe o tecido adiposo.</p><p>Função Reserva de energia</p><p>* Os óleos são líquidos a temperatura ambiente e são</p><p>compostos por triacilgliceróis contendo uma grande</p><p>proporção de ácido graxo mono e/ou poliinsaturado.</p><p>*As gorduras são sólidas na temperatura ambiente, e</p><p>são compostas por triacilgliceróis contendo uma</p><p>grande proporção de ácido graxo saturado ou</p><p>insaturado com duplas ligações trans.</p><p>FÓSFOLÍPIDEOS</p><p>-Compõe a bicamada de todas as membranas</p><p>biológicas.</p><p>-Atuam como agentes emulsificantes e estão</p><p>presentes na bile, e fazem parte da monocamada</p><p>externa das lipoproteínas.</p><p>Os lipídios que não contêm ácidos graxos não são</p><p>saponificáveis. As vitaminas lipossolúveis e o</p><p>colesterol são os principais representantes destes</p><p>lipídios que não energéticos porém desempenham</p><p>funções fundamentais no metabolismo. (LEHNINGER</p><p>2016)</p><p>https://www.todamateria.com.br/alimentos-de-origem-vegetal/</p><p>1) Terpenos ( possuem unidades isoprenóides como</p><p>unidades básicas. As vitaminas E e K são os</p><p>representantes mais importantes, além de vários óleos</p><p>aromáticos</p><p>de vegetais.</p><p>2) Esteróides (o núcleo ciclo-pentano-per-</p><p>hidrofenantreno é a estrutura básica. O colesterol(e</p><p>seus derivados) e a vitamina D são os mais</p><p>importantes representantes deste grupo.</p><p>3) Carotenóides (um tipo de terpeno, geralmente</p><p>álcool. A vitamina A é o representante mais importante</p><p>deste tipo de lipídio. (BRUICE, 2016)</p><p>COLESTEROL</p><p>O Colesterol é produzido no fígado e também está</p><p>presente na alimentação: na carne, produtos lácteos e</p><p>outros derivados de animais</p><p>-O COLESTEROL é importante para :</p><p> Estrutura do corpo humano (células)</p><p> Crescimento</p><p> Reprodução</p><p> Produção de vit D</p><p>* LDL em níveis elevados pode aderir à</p><p>parede das artérias dificultando a passagem</p><p>do sangue e entupir as artérias e causando a</p><p>aterosclerose.</p><p>*HDL é o colesterol que ajuda remover o</p><p>LDL-C do organismo. Seu excesso protege as</p><p>artérias do coração mas sua falta também é</p><p>ruim para o organismo.</p><p>-Classificação</p><p>Glicerídeo -1 - ÓLEOS: - ésteres de glicerol com ác.</p><p>graxos insaturados. Líquidos viscosos incolores ou</p><p>levemente amarelados, de origem animal ou vegetal.</p><p>2- GORDURA: Sólidas à temperatura ambiente.</p><p>Predominam ésteres de Glicerol com ácido graxo</p><p>saturado. Sólidos brancos Ou levemente amarelados,</p><p>de origem animal ou vegetal. De origem animal: -</p><p>Sebo: gordura branca consistente, encontra em volta</p><p>das vísceras. Usado na fabricação de sabões,</p><p>sabonetes, velas e glicerina;</p><p> De origem animal: - Banha: obtida pela</p><p>refinação da gordura dos suínos.</p><p>Composta 62% de oleína e 38% de</p><p>palmitina e estearina. - Manteiga: gordura</p><p>do leite. Usada na alimentação, 80% de</p><p>gordura saturada.</p><p> De origem vegetal: - Gordura de coco:</p><p>fabricação de sabonetes e perfumaria. -</p><p>Gordura de cacau: manteiga de cacau.</p><p>CERAS são ésteres de ácidos graxos e monoálcoois;</p><p>• Classificam-se em vegetais e animais;</p><p>• Vegetais fabricam ceras para revestir folhas,</p><p>evitam evaporação de água;</p><p>• AVES tem suas penas revestidas por</p><p>gorduras, não se encharcam de água e facilita</p><p>flutuação.</p><p>Classificação 2 - Lipídios Complexos ou Compostos C,</p><p>H, O e N podem conter P e S; Dividem-se em:</p><p>- Fosfolipídios: ácidos graxos, glicerol, H3PO4 e um</p><p>derivado nitrogenado.</p><p>- Cerebrosídios: ácidos graxos, galactose ou glicose e</p><p>uma base nitrogenada.</p><p>- Esteróides: derivados do colesterol</p><p>*Fosfolipídios Definição: ácidos graxos, ácido fosfórico</p><p>e aminoálcool (colina, colamina e serina). Ocorrência:</p><p>gema do ovo, azeite de soja e cérebro</p><p>Cerebrosídios Definição: ácidos graxos, galactose e</p><p>aminoálcoois. Ocorrência: células vivas do sistema</p><p>nervoso.</p><p>Esteróides • No reino animal, mais abundantes são</p><p>derivados do colesterol C27H46O; Colesterol é</p><p>importante no organismo, produzido principalmente no</p><p>fígado, mesmo que alimentação seja pobre em</p><p>colesterol (um adulto, de peso médio, tem cerca de</p><p>250g de colesterol em seu organismo)</p><p>As proteínas são as macromoléculas orgânicas</p><p>mais abundantes das células, fundamentais para a</p><p>estrutura e função celular. Elas são encontradas em</p><p>todos os tipos de células e nos vírus.</p><p>Elas são formadas por aminoácidos ligados entre si</p><p>e unidos através de ligações peptídicas.</p><p> Os aminoácidos são moléculas</p><p>orgânicas que possuem, pelo menos,</p><p>um grupo amina - NH2 e um grupo</p><p>carboxila - COOH em sua estrutura.</p><p>As proteínas são polímeros de</p><p>aminoácidos ligados entre si por ligações</p><p>peptídicas. Uma ligação peptídica é a união</p><p>do grupo amino (-NH2) de um aminoácido</p><p>com o grupo carboxila (-COOH) de outro</p><p>aminoácido. (LEHNINGER, 2016)</p><p>Eles são as unidades fundamentais das</p><p>proteínas. Todas as proteínas são</p><p>formadas a partir da ligação sequencial de</p><p>20 aminoácidos. Alguns aminoácidos</p><p>especiais podem estar presentes em</p><p>alguns tipos de proteínas.</p><p>-Composição das Proteínas</p><p>De peso molecular extremamente</p><p>elevado, as proteínas são compostas por</p><p>carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio,</p><p>sendo que praticamente todas elas</p><p>possuem enxofre. Elementos como ferro,</p><p>zinco e cobre também podem estar</p><p>presentes.</p><p>Todas as proteínas são formadas por um</p><p>conjunto de 20 aminoácidos, arranjados</p><p>em sequências específicas variadas.</p><p>-Tipos de Proteínas</p><p>Dependendo da sua função no organismo,</p><p>as proteínas são classificadas em dois</p><p>grandes grupos:</p><p> Proteínas Dinâmicas: Esse tipo de</p><p>proteína realiza funções como defesa do</p><p>organismo, transporte de substâncias,</p><p>catálise de reações, controle do</p><p>metabolismo;</p><p> Proteínas Estruturais: Como o próprio</p><p>nome indica, sua função principal é a</p><p>estruturação das células e dos tecidos no</p><p>corpo humano. O colágeno e a elastina</p><p>são exemplos desse tipo de proteína.</p><p>-Classificação das Proteínas</p><p>As proteínas podem ser classificadas das</p><p>seguintes formas:</p><p>-Quanto à Composição</p><p> Proteínas Simples: Liberam apenas</p><p>aminoácidos durante a hidrólise;</p><p> Proteínas Conjugadas: Por hidrólise,</p><p>liberam aminoácidos e um radical não</p><p>peptídico, denominado grupo prostético.</p><p>-Quanto ao Número de Cadeias</p><p>Polipeptídicas</p><p> Proteínas Monoméricas: Formadas</p><p>apenas por uma cadeia polipeptídica;</p><p> Proteínas Oligoméricas: De estrutura e</p><p>função mais complexas, são formadas</p><p>por mais de uma cadeia polipeptídica.</p><p>Quanto à Forma</p><p> Proteínas Fibrosas: A maioria das</p><p>proteínas fibrosas são insolúveis em</p><p>meio aquosos e possuem pesos</p><p>moleculares bastante elevados.</p><p>Normalmente são formadas por longas</p><p>moléculas de formato quase retilíneo e</p><p>paralelas ao eixo da fibra. Fazem parte</p><p>deste grupo as proteínas estruturais</p><p>como o colágeno do tecido conjuntivo, a</p><p>queratina do cabelo, a miosina dos</p><p>músculos, entre outras;</p><p> Proteínas Globulares: Possuem</p><p>estrutura espacial mais complexa e são</p><p>esféricas. Geralmente são solúveis em</p><p>meio aquoso. São exemplos de proteínas</p><p>globulares as proteínas ativas, como as</p><p>enzimas, e as transportadoras, como a</p><p>hemoglobina. (MASTROENI, 2016)</p><p>-Função das Proteínas</p><p>As principais funções das proteínas são:</p><p> Fornecimento de energia;</p><p> Estruturação da célula;</p><p> Catalisador de funções biológicas, na</p><p>forma de enzimas;</p><p> Regulação de processo metabólicos;</p><p> Armazenamento de substâncias;</p><p> Transporte de substâncias;</p><p> Construção e reparação dos tecidos e</p><p>músculos;</p><p> Defesa do organismo, na forma</p><p>de anticorpos;</p><p> Produçãode hormônios e neurotransmiss</p><p>ores.</p><p>https://www.todamateria.com.br/aminoacidos/</p><p>https://www.todamateria.com.br/peptideos-e-ligacoes-peptidicas/</p><p>https://www.todamateria.com.br/peptideos-e-ligacoes-peptidicas/</p><p>https://www.todamateria.com.br/enzimas/</p><p>https://www.todamateria.com.br/anticorpos/</p><p>https://www.todamateria.com.br/hormonios/</p><p>https://www.todamateria.com.br/neurotransmissores/</p><p>https://www.todamateria.com.br/neurotransmissores/</p><p>Os alimentos ricos em proteínas são os de</p><p>origem animal e em menor quantidade de</p><p>origem vegetal:</p><p> Alimentos de origem animal: Carnes</p><p>em geral, peixes, ovos, leite e derivados;</p><p> Alimentos de origem vegetal: Feijão,</p><p>lentilha, soja, quinoa, trigo, ervilhas.</p><p>:</p><p>A estrutura da proteína refere-se a sua</p><p>conformação natural necessária para</p><p>desempenhar suas funções biológicas.</p><p>As proteínas apresentam quatro níveis</p><p>estruturais: estrutura primária, secundária,</p><p>terciária e quaternária.</p><p>*Estrutura primária das proteínas</p><p>A estrutura primária corresponde</p><p>à sequência linear dos</p><p>aminoácidos unidos por ligações</p><p>peptídicas.</p><p>Em algumas proteínas, a substituição de</p><p>um aminoácido por outro pode causar</p><p>doenças e até mesmo levar à morte.</p><p>Estruturas espaciais das proteínas</p><p>As estruturas espaciais das proteínas</p><p>são resultantes do enrolamento e</p><p>dobramento do filamento proteico sobre si</p><p>mesmo.</p><p>As propriedades funcionais das proteínas</p><p>dependem da sua estrutura espacial.</p><p>(BRUICE, 2019)</p><p>*Estrutura Secundária</p><p>A estrutura secundária corresponde ao</p><p>primeiro nível de enrolamento helicoidal.</p><p>È caracterizada por padrões regulares e</p><p>repetitivos</p><p>que ocorrem localmente,</p><p>causada pela atração entre certos átomos</p><p>de aminoácidos próximos.</p><p>Os dois arranjos locais mais comuns que</p><p>correspondem a estrutura secundária são a</p><p>alfa-hélice e a beta-folha ou beta-</p><p>pregueada.</p><p> Conformação alfa-hélice: caracterizada</p><p>por um arranjo tridimensional em que a</p><p>cadeia polipeptídica assume</p><p>conformação helicoidal ao redor de um</p><p>eixo imaginário.</p><p> Conformação beta-folha: ocorre quando</p><p>a cadeia polipeptídica estende-se em zig-</p><p>zag e podem ficar dispostas lado a lado.</p><p>Estrutura secundária. Em roxo a</p><p>conformação alfa-hélice e em amarelo a</p><p>beta-folha</p><p>*Estrutura Terciária</p><p>A estrutura terciária corresponde ao</p><p>dobramento da cadeia polipeptídica sobre</p><p>si mesma.</p><p>Na estrutura terciária, a proteína assume</p><p>uma forma tridimensional específica devido</p><p>o enovelamento global de toda a cadeia</p><p>polipeptídica.</p><p>https://www.todamateria.com.br/alimentos-ricos-em-proteinas/</p><p>*Estrutura Quaternária</p><p>Enquanto muitas proteínas são formadas</p><p>por uma única cadeia polipeptídica. Outras,</p><p>são constituídas por mais de uma cadeia</p><p>polipeptídica.</p><p>A estrutura quaternária corresponde a</p><p>duas ou mais cadeias polipeptídicas,</p><p>idênticas ou não, que se agrupam e se</p><p>ajustam para formar a estrutura total da</p><p>proteína.</p><p>Por exemplo, a molécula da insulina é</p><p>composta por duas cadeias interligadas.</p><p>Enquanto, a hemoglobina é composta por</p><p>quatro cadeias polipeptídicas.</p><p>O metabolismo, a soma de todas as</p><p>transformações químicas que ocorrem em</p><p>um organismo, é uma atividade celular</p><p>altamente coordenada, em que muitos</p><p>sistemas multienzimáticos (vias</p><p>metabólicas) cooperam para desempenhar</p><p>suas funções básicas:</p><p>a. Obter energia química do ambiente, por</p><p>captura de energia solar ou por</p><p>degradação de nutrientes;</p><p>b. Converter moléculas de nutrientes em</p><p>moléculas do próprio organismo;</p><p>c. Polimerizar precursores monoméricos</p><p>em produtos poliméricos (ex.:</p><p>aminoácidos proteínas);</p><p>d. Sintetizar e degradar biomoléculas</p><p>requeridas em funções celulares</p><p>especializadas. (LEHNINGER, 2016)</p><p>-Categorias do Metabolismo</p><p>O metabolismo pode ainda ser dividido em</p><p>duas principais categorias:</p><p>São processos que envolvem</p><p>primariamente a síntese de moléculas</p><p>orgânicas complexas a partir de</p><p>precursores pequenos e simples.</p><p>Esses processos necessitam de</p><p>energia, geralmente na forma de potencial</p><p>de transferência do ATP, e do poder</p><p>redutor de transportadores de elétrons e</p><p>baseiam-se na redução de moléculas</p><p>(ganho de elétrons).</p><p>Exemplos</p><p>Um exemplo de anabolismo é a síntese de</p><p>proteínas a partir dos aminoácidos.</p><p>Pessoas que objetivam o ganho de peso</p><p>ou de massa muscular devem estimular o</p><p>anabolismo. Isso pode ser feito com a</p><p>prática de exercícios físicos e consumo de</p><p>alimentos energéticos.</p><p>Desse modo, o organismo recebe boa</p><p>quantidade de energia para realizar</p><p>processos anabólicos, como o aumento</p><p>dos músculos.</p><p>Quando o suprimento de energia é pouco,</p><p>o organismo realiza o catabolismo.</p><p>*Outro exemplo de anabolismo é</p><p>a fotossíntese que ocorre nos vegetais.</p><p>Nesse processo, as plantas obtém glicose</p><p>a partir de CO2 (dióxido de carbono) e H2O</p><p>(água).</p><p>As reações anabólicas exigem o</p><p>suprimento de energia produzida durante o</p><p>catabolismo.</p><p>São processos relacionados a</p><p>degradação de substâncias complexas com</p><p>concomitante geração de energia. Parte</p><p>dessa energia é conservada na forma de</p><p>ATP e de transportadores de elétrons</p><p>reduzidos; o restante é perdido como calor.</p><p>Baseiam-se na oxidação de moléculas</p><p>(Perda de elétrons).</p><p>No entanto, é importante considerar que</p><p>muitos substratos das vias anabólicas são</p><p>formados como intermediários nos</p><p>processos catabólicos e vice-versa.</p><p>Um exemplo de catabolismo é a digestão,</p><p>onde os alimentos que foram consumidos</p><p>são quebrados e transformados em</p><p>substâncias mais simples.</p><p>Além disso, há produção de energia. Ao</p><p>consumir amido, um polissacarídeo, ele é</p><p>quebrado até sua transformação em</p><p>glicose, uma molécula mais simples e</p><p>energética.</p><p>A respiração celular também é um</p><p>processo catabólico, pois durante as</p><p>reações, as ligações entre as moléculas</p><p>são quebradas, liberando energia.</p><p>Os carboidratos possuem um monômero</p><p>centralizador que é a glicose. Da glicose os</p><p>carboidratos podem ser estocados na</p><p>forma de glicogênio nos animais, ou na</p><p>forma de amido ou sacarose nas plantas.</p><p>Quando o corpo necessita de energia é</p><p>acionada a via glicolítica, onde a glicose é</p><p>convertida a piruvato. Por fim, partindo da</p><p>glicose sintetizamos as pentoses</p><p>necessárias na síntese de ácidos</p><p>nucleicos, pela via das pentoses . Todos os</p><p>demais carboidratos devem ser convertidos</p><p>à glicose ou um dos intermediários da</p><p>glicólise para que possam ser</p><p>metabolizados.</p><p>A glicólise é o</p><p>catabolismo da glicose. Nela a molécula de</p><p>https://www.todamateria.com.br/fotossintese/</p><p>https://www.todamateria.com.br/digestao/</p><p>https://www.todamateria.com.br/respiracao-celular/</p><p>6 carbonos da glicose é convertida em</p><p>duas moléculas de 3 carbonos de piruvato,</p><p>gerando energia na forma de ATP e NADH</p><p>durante o processo.</p><p>A glicólise pode ser dividida em duas</p><p>etapas de 5 reações cada. A primeira etapa</p><p>é denominada de fase preparatória, e nesta</p><p>estapa ATP é consumido para ativar a</p><p>molécula de glicose e convertê-la em</p><p>gliceraldeído-3-fosfato.</p><p>Na etapa seguinte, denominada de fase</p><p>de compensação, o gliceraldeído3-fosfato é</p><p>convertido em piruvato, e energia é</p><p>armazenada na forma de ATP E NADH.</p><p>(PAVIA, 2018)</p><p>1) A glicólise inicia com a fosforilação da</p><p>glicose. Nesta etapa a enzima hexoquinase</p><p>utiliza uma molécula de ATP para converter</p><p>a glicose em glicose-6-fosfato. O</p><p>mecanismo envolve um ataque nucleofílico</p><p>da hidroxila do álcool primário na posição</p><p>C-6 ao fósforo-γ do ATP. O ADP é o grupo</p><p>abandonador. Embora essa reação seja</p><p>energeticamente favorável, com ΔGº = -</p><p>16,7 kJ/mol, ela não ocorreria sem o auxílio</p><p>da enzima e do Mg2+, pois as cargas</p><p>negativas dos grupos fosfato impediriam a</p><p>aproximação do nucleófilo na substituição</p><p>nucleofílica. (BRUICE, 2016)</p><p>2 )Na segunda reação da glicólise, a enzima</p><p>fosfo-hexose-isomerase, através de quatro</p><p>reações sucessivas de catálise enzimática</p><p>básica geral e ácida geral, promove a</p><p>conversão de glicose-6-fosfato em frutose-</p><p>6-fosfato. A primeira etapa do mecanismo</p><p>envolve o ataque de um resíduo básico de</p><p>Glu à hidroxila do carbono anomérico,</p><p>abrindo a ligação hemiacetal da glicose-6-</p><p>fosfato. Em seguida outro resíduo básico</p><p>de Glu remove o Hα carbonílico que possui</p><p>caráter ácido, formando assim o</p><p>¬cisenediol. Um resíduo ácido de Glu doa o</p><p>H ácido ao enediol, isomerizando a glicose-</p><p>6-fosfato para frutose-6-fosfato, e por fim</p><p>ocorre o fechamento do anel numa ligação</p><p>hemicetal. (MASTROENI, 2016)</p><p>3) Na terceira reação da glicólise, a</p><p>enzima fosfofrutoquinase catalisa a</p><p>transferência de um fosfato do ATP para a</p><p>hidroxila do C-1 da frutose6-fosfato,</p><p>formando a frutose-1,6-bifosfato.</p><p>4) Na quarta reação da glicólise, a enzima</p><p>aldolase catalise a reversão de uma</p><p>condensação aldólica, convertendo a</p><p>frutose-1,6-bifosfato em gliceraldeído-3-</p><p>fosfato e diidroxiacetona-fosfato</p><p>5)Na quinta reação da glicólise, e última da</p><p>fase preparatória, a diidroxiacetona-fosfato</p><p>é isomerizada à gliceraldeído-3-fosfato,</p><p>num mecanismo análogo ao da</p><p>isomerização da glicose-6-fosfato à frutose-</p><p>6-fosfato. A diferença é o número menor</p><p>de etapas pois a estrutura já se encontra</p><p>aberta, não havendo a necessidade de</p><p>quebra da ligação hemiacetal e nem da</p><p>formação da ligação hemicetal.</p><p>6) Na sexta reação da glicólise entramos</p><p>na fase compensação. Até o momento</p><p>gastamos duas moléculas de ATP para</p><p>converter a glicose em duas moléculas</p><p>de</p><p>gliceraldeído-3-fosfato. Agora chegou a</p><p>hora de vermos nosso investimento dar</p><p>retorno. A enzima gliceraldeído-3-fosfato-</p><p>desidrogenas e utiliza o NAD+ para oxidar</p><p>o gliceraldeído-3-fosfato e incorporar em</p><p>sua molécula um fosfato inorgânico,</p><p>gerando o 1,3-bifosfoglicerato.</p><p>7) Na sétima etapa da glicólise, o grupo</p><p>fosforil do 1,3-bifosfoglicerato é transferido</p><p>para uma molécula de ADP pela enzima</p><p>fosfoglicerato-quinase, formando ATP e 3-</p><p>fosfoglicerato . O mecanismo é análogo em</p><p>todas as fosforilações, mas dessa vez o</p><p>sentido energeticamente favorável é a</p><p>transferência do fosfato para o ADP.</p><p>8) Na oitava etapa da glicólise a enzima</p><p>fosfoglicerato-mutase catalisa a</p><p>isomerização do 3-fosfoglicerato em 2-</p><p>fosfoglicerato. Inicialmente o grupo fosforil</p><p>é transferido da His para a hidroxila em C-2</p><p>do 3-fosfoglicerato, formando assim o 2,3-</p><p>bifosfoglicerato. O grupo fosforil é então</p><p>transferido do C-3 para o mesmo resíduo</p><p>de His produzindo o 2-fosfoglicerato e</p><p>regenerando a enzima. O Mg2+ exerce</p><p>papel fundamental nesta reação,</p><p>neutralizando as cargas negativas dos</p><p>fosfatos</p><p>9) Na nona etapa da glicólise a enzima</p><p>enolase desidrata o 2-fosfoglicerato,</p><p>formando o fosfoenolpiruvato. Um resíduo</p><p>de Lys captura o H ligado ao C-2, sendo</p><p>que o enol é estabilizado por dois íons</p><p>Mg2+. Em seguida o Glu facilita a saída da</p><p>água por uma catálise ácida, formando o</p><p>fosfoenolpiruvato.</p><p>10) Na décima e última etapa da glicólise o</p><p>fosfoenolpiruvato transfere seu fosfato para</p><p>o ADP, gerando o enol do piruvato que</p><p>tautomeriza para piruvato, e uma molécula</p><p>de ATP</p><p>*Balanço final da Glicólise:</p><p>Glicose + 2ATP + 2NAD+ + 4ADP + 2Pi ®</p><p>2Piruvato + 2ADP + 2NADH + 2H+ + 4ATP</p><p>+ 2H2</p><p>O Balanço já simplificando: Glicose +</p><p>2NAD+ + 2ADP + 2Pi ® 2Piruvato +</p><p>2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2 O Como</p><p>podemos notar, há um ganho energético na</p><p>glicólise de 2ATP. Além disso, os elétrons</p><p>conservados na forma de NADH serão</p><p>utilizados na fosforilação oxidativa para a</p><p>converção de ADP em ATP. (HÁ</p><p>DISCORDÂNCIA ENTRE</p><p>LITERATURAS)**</p><p>ENTRADA DE OUTROS CARBOIDRATOS</p><p>NA GLICÓLISE</p><p>Os polissacarídeos que ingerimos,</p><p>sejam eles amido ou glicogênio, são</p><p>hidrolisados à glicose na boca e no</p><p>estômago, pela enzima α-amilase presente</p><p>na saliva ou secretada pelo pâncreas,</p><p>quebrando as ligações α1→4. As ligações</p><p>α1→6 das ramificações são quebradas no</p><p>intestino, sendo absorvida apenas a</p><p>glicose. Entretanto, os animais armazenam</p><p>glicose na forma de glicogênio no fígado e</p><p>musculatura esquelética, enquanto as</p><p>plantas armazenam amido. Quando</p><p>necessitamos de glicose, esses</p><p>polissacarídeos armazenados são</p><p>quebrados e ao mesmo tempo fosforilados</p><p>pela enzima fosforilase. Os animais</p><p>possuem a glicogênio-fosforilase e as</p><p>plantas a amido-fosforilase. Ambas</p><p>convertem o polissacarídeo em glicose-1-</p><p>fosfato com gasto de ATP.</p><p>Os dissacarídeos são quebrados em</p><p>monossacarídeos durante o processo</p><p>digestivo. A enzima dextrinase quebra a</p><p>dextrina no intestino, a enzima maltase</p><p>quebra a maltose, a sacarase quebra a</p><p>sacarose, e trealase quebra a trealose e a</p><p>lactase quebra a lactose. Pessoas com</p><p>intolerância à lactose não possuem a</p><p>lactase, acumulando lactose no intestino</p><p>sem ser absorvida, que serve de alimento</p><p>para bactérias gerando gases, diarréia e</p><p>desconforto abdominal. Essas pessoas</p><p>devem evitar a ingestão de leite e</p><p>derivados</p><p>Após serem hidrolisados em</p><p>monossacarídeos, estes são absorvidos</p><p>nas vilosidades da parede intestinal e</p><p>entram na corrente sanguínea. Ao chegar</p><p>às células cada monossacarídeo segue um</p><p>caminho para se encaixar na via glicolítica.</p><p>A frutose é fosforilada pela enzima</p><p>frutoquinase, gerando frutose-1-fosfato. A</p><p>frutose-1-fosfato é então quebrada em</p><p>duas pela aldolase, numa reação idêntica a</p><p>quebra da frutose-1,6-bifosfato, gerando</p><p>diidroxiacetona-fosfato e gliceraldeído. Por</p><p>fim o gliceraldeído é fosforilado pela</p><p>enzima triosequinase dando gliceraldeído-</p><p>3-fosfato. Se encaixando desta forma na</p><p>via glicolítica. (LEHNINGER, 2016)</p><p>A galactose é fosforilada pela enzima</p><p>galactoquinase, gerando galactose1-</p><p>fosfato. UDP (uridina difosfato) que é</p><p>transportadora de hexoses formando UDP-</p><p>galactose. A enzima UDP-glicose-4-</p><p>isomerase com a ajuda da coenzima NAD+</p><p>oxida o álcool em C-4 à cetona, e logo em</p><p>seguida utiliza o NADH para reduzir cetona</p><p>em C-4 novamente à álcool, resultando na</p><p>inversão de configuração do C-4. A UDP-</p><p>glicose libera então a glicose-1-fosfato e se</p><p>liga a outra galactose, continuando o ciclo.</p><p>A glicose-1-fosfato é isomerizada a glicose-</p><p>6-fosfato, entrando na via glicolítica.</p><p>A manose é fosforilada pela</p><p>hexoquinase, gerando manose-6-fosfato. A</p><p>enzima fosfo-mano-isomerase isomeriza a</p><p>manose-6-fosfato em frutose - 6-fosfato,</p><p>pelo mesmo mecanismo da fosfo-hexose-</p><p>isomerase.</p><p>Ao final da via glicolítica, todos os</p><p>carboidratos são convertidos em piruvato.</p><p>O piruvato então pode seguir três destinos</p><p>diferentes. Em condições anaeróbicas</p><p>alguns microorganismos e as nossas</p><p>células musculares quando não recebem</p><p>oxigenação suficiente realizam a</p><p>fermentação láctica, onde o piruvato é</p><p>convertido à lactato. Outros</p><p>microorganismos como as leveduras</p><p>convertem o piruvato em etanol na</p><p>fermentação alcoólica. Finalmente, eu</p><p>condições aeróbicas, o piruvato é</p><p>convertido a acetil-coenzima-A, que entra</p><p>no ciclo do ácido cítrico sendo convertida</p><p>em CO2 e água.</p><p>Na fermentação láctica a enzima lactato-</p><p>desidrogenase utiliza o NADH para reduzir</p><p>o C-2 do piruvato de cetona para álcool,</p><p>formando o lactato.</p><p>Na fermentação alcoólica a enzima</p><p>piruvato-descarboxilase utiliza a TPP para</p><p>transferir o acetato para um hidrogênio</p><p>ácido, formando acetaldeído e liberando</p><p>CO2 . Em seguida a enzima álcool-</p><p>desidrogenase utiliza um NADH para</p><p>reduzir o grupo aldeído a álcool, formando</p><p>etanol e NAD+.</p><p>GLICONEOGÊNESE Alguns tecidos do</p><p>corpo utilizam apenas glicose como fonte</p><p>de energia, não sendo capazes de</p><p>metabolizar aminoácidos ou lipídios. É o</p><p>caso do cérebro, sistema nervoso,</p><p>eritrócitos, testículos, medula renal e</p><p>tecidos embrionários. Para que esses</p><p>tecidos não fiquem sem energia e parem</p><p>de funcionar é necessário manter um nível</p><p>de concentração de glicose na corrente</p><p>sangüínea. Em geral nosso estoque de</p><p>glicogênio armazenado no fígado e</p><p>músculos supre essas necessidades,</p><p>entretanto, em períodos de jejum</p><p>prolongado, ou após exercícios físicos</p><p>extenuantes o estoque de glicogênio se</p><p>esgota, sendo necessário ao organismo</p><p>apelar para a síntese da glicose a partir de</p><p>precursores não oriundos de carboidratos.</p><p>Isso é alcançado por uma rota do</p><p>anabolismo de carboidratos denominada de</p><p>gliconeogênese</p><p>Na gliconeogênese, o piruvato é</p><p>convertido à glicose, numa reversão das</p><p>reações da glicólise. Como a maioria das</p><p>reações de glicólise é reversível isto pode</p><p>ser feito sem problemas, mas com algumas</p><p>ressalvas. As etapas que na glicólise</p><p>gastam ATP na gliconeogênese são</p><p>revertidas por hidrólise, liberando fosfato</p><p>inorgânico, mas com perda da energia, são</p><p>elas a conversão de glicose-6-fosfato para</p><p>glicose, e a conversão de frutose-1,6-</p><p>bifosfato para frutose-6-fosfato. A</p><p>conversão do 1,3-bifosfoglicerato para</p><p>gliceraldeído-3-fosfato, além de liberar o</p><p>fosfato sem conservar energia, ainda gasta</p><p>NADH que é convertido em NAD+. Por</p><p>último, não é possível converter o piruvato</p><p>diretamente em fosfoenolpiruvato. Para</p><p>fazer esta reação são necessárias duas</p><p>etapas com gasto de energia. Na primeira a</p><p>enzima piruvato-carboxilase utiliza a biotina</p><p>e ATP para adicionar bicarbonato ao</p><p>piruvato, formando oxaloacetato. Na</p><p>gliconeogênese, para produzir uma</p><p>molécula de glicose são</p><p>gastos 6ATP e</p><p>2NADH. Por esse motivo o organismo só</p><p>recorre à gliconeogênese em situações de</p><p>necessidade. (LEHNINGER, 2016)</p><p>O destino principal de glicose, como</p><p>vimos até o momento é servir de fonte de</p><p>energia, gerando ATP. Entretanto, alguns</p><p>tecidos especializados utilizam a glicose-6-</p><p>fosfato para a produção de pentoses-</p><p>fosfato, que serão utilizadas na síntese do</p><p>DNA, RNA, CoASH, ATP, FADH2 e NADH.</p><p>Essa rota metabólica é denominada via das</p><p>pentoses. (SANTOS, 2017)</p><p>A via das pentoses pode ser dividida em</p><p>duas. Na fase oxidativa a glicose-6-fosfato</p><p>é oxidada até ser convertida à ribose-5-</p><p>fosfato, para ser utilizada na biossíntese.</p><p>Na fase não oxidativa a ribose-5-fosfato é</p><p>reconvertida à glicose-6-fosfato para ser</p><p>degradada e produzir energia. Na primeira</p><p>etapa da fase oxidativa a enzima glicose-6-</p><p>fosfatodesidrogenase utiliza do NADP+</p><p>para oxidar a hidroxila do hemiacetal da</p><p>glicose-6-fosfato à carbonila, formando</p><p>assim uma lactona, a 6-fosfogliconoδ-</p><p>lactona. A enzima lactonase então catalisa</p><p>a hidrólise da ligação éster da lactona,</p><p>formando o 6-fosfogliconato. A enzima 6-</p><p>fosfogliconato-desidrogenase utiliza outro</p><p>NADP+ para oxidar a hidroxila em C-3 à</p><p>cetona, o que favorece a descarboxilação</p><p>do β-ceto-ácido, formando a ribulose-5-</p><p>fosfato. Para finalizar, a enzima</p><p>fosfopentose-isomerase catalisa a</p><p>isomerização da ribulose-5-fosfato em</p><p>ribose-5-fosfato, num mecanismo análogo</p><p>ao da isomerização da glicose-6-fosfato à</p><p>frutose-6-fosfato.</p><p>O ciclo de ácido cítrico ou ciclo de Krebs</p><p>é uma etapa comum ao metabolismo de</p><p>carboidratos, lipídios e proteínas. Nele a</p><p>acetil-CoA é convertida em CO2, e sua</p><p>energia é conservada na forma de 3NADH,</p><p>1 FADH2 e 1 GTP</p><p>Na segunda etapa do ciclo do ácido</p><p>cítrico, o citrato é isomerizado a isocitrato,</p><p>via cis-aconitato, numa reação catalisada</p><p>pela enzima aconitase. A aconitase contém</p><p>um centro ferro-enxofre que atua tanto na</p><p>remoção quanto na adição de água. Como</p><p>as reações são reversíveis, é o equilíbrio</p><p>químico que controla para qual lado ela se</p><p>desloca. À medida que o isocitrato é</p><p>consumido na etapa posterior, mais citrato</p><p>será convertido a isocitrato.</p><p>Na terceira etapa do ciclo do ácido</p><p>cítrico, o isocitrato á oxidado pelo NAD+,</p><p>seguido de descarboxilação, formando o α-</p><p>cetoglutarato. A enzima isocitrato-</p><p>desidrogenase utiliza o NAD+ para oxidar a</p><p>hidroxila do álcool a cetona, produzindo o</p><p>primeiro NADH. Em seguida o β-cetoácido</p><p>sofre descarboxilação, facilitada pela</p><p>remoção de elétrons pelo Mn2+ ligado à</p><p>enzima, formando o α-cetoglutarato</p><p>Na quarta etapa do ciclo do ácido cítrico,</p><p>o α-cetoglutarato é novamente oxidado</p><p>pelo NAD+ catalisado pela enzima α-</p><p>cetoglutarato-desidrogenase, sofrendo uma</p><p>descarboxilação e sendo adicionado à</p><p>CoASH, formando succinil-CoA e NADH. O</p><p>mecanismo desta reação é idêntico ao da</p><p>piruvato-desidrogenase.</p><p>Na quinta etapa do ciclo do ácido cítrico,</p><p>a succinil-CoA é convertida a succinato,</p><p>sendo que a energia da ligação tio-éster é</p><p>conservada na forma de GTP. Inicialmente</p><p>a CoA da succinil-CoA é substituída por um</p><p>grupo fosfato, formando a succinil-fosfato,</p><p>com uma ligação de alta energia. A</p><p>succinil-fosfato doa então seu grupo fosfato</p><p>para uma His da enzima succinil-CoA-</p><p>sintetase, originando um grupo fosfo-histidil</p><p>e liberando o succinato. Por fim o grupo</p><p>fosfo-histidil da enzima transfere o fosfato</p><p>para o GDP formando GTP e regenerando</p><p>a enzima.</p><p>Na sexta etapa do ciclo do ácido cítrico,</p><p>o succinato é oxidado à fumarato pela</p><p>enzima succinato-desidrogenase, com o</p><p>auxílio de um FAD, formando FADH2</p><p>Na sétima etapa do ciclo do ácido cítrico,</p><p>o fumarato é hidratado pela enzima</p><p>fumarato-hidratase, formando L-malato.</p><p>E na oitava e última etapa, o L-malato é</p><p>oxidado pela enzima L-malato-</p><p>desidrogenase, com o auxílio de um NAD+,</p><p>formando oxaloacetato e NADH,</p><p>reiniciando o ciclo.</p><p>Como vimos, o metabolismo dos</p><p>carboidratos é complexo, mas pode ser</p><p>destrinchado em reações orgânicas</p><p>relativamente simples. A glicólise e a via</p><p>das pentoses podem ser revertidas de</p><p>acordo com as necessidades do</p><p>organismo, entretanto, o ciclo do ácido</p><p>cítrico é irreversível. Apenas os vegetais</p><p>que possuem clorofila conseguem</p><p>converter CO2 em carboidratos via reações</p><p>fotossintéticas que não serão abordadas</p><p>nesta disciplina. Por fim, a energia é</p><p>conservada no ciclo do ácido cítrico na</p><p>forma de 3NADH, FADH2 e GTP (Figura</p><p>56), que serão posteriormente convertidos</p><p>em ATP na fosforilação oxidativa.</p><p>Correponde a terceira etapa da respiração</p><p>celular.</p><p>A fosforilação oxidativa é um processo</p><p>em que a energia obtida por meio da</p><p>degradação das moléculas provenientes</p><p>dos alimentos, como a glicose, é convertida</p><p>em ligações nas moléculas de adenosina</p><p>trifosfato (ATP). Trata-se da etapa final da</p><p>respiração celular – um processo de</p><p>obtenção de energia realizado por alguns</p><p>organismos na presença de oxigênio</p><p>(processo aeróbio) – e onde ocorre a maior</p><p>produção de ATP na maioria das células.</p><p>(BRUICE, 2016)</p><p>Nessa etapa, que ocorre na membrana</p><p>interna das mitocôndrias de células</p><p>eucarióticas e na membrana plasmática de</p><p>células procarióticas, há a maior produção</p><p>de ATP a partir de moléculas de adenosina</p><p>difosfato (ADP). Ela envolve dois</p><p>processos, o transporte de oxigênio e a</p><p>quimiosmose.</p><p>Processos da fosforilação oxidativa</p><p> Transporte de elétrons</p><p>Nessa etapa, as moléculas carreadoras de</p><p>elétrons NADH (nicotinamida adenina</p><p>dinucleotídeo reduzido) e FADH2 (flavina</p><p>adenina nucleotídeo reduzido) transferem</p><p>seus elétrons, provenientes do processo</p><p>de degradação da glicose nas etapas</p><p>anteriores da respiração celular, para a</p><p>cadeia transportadora de elétrons.</p><p>A cadeia transportadora de elétrons é</p><p>constituída por moléculas carreadoras de</p><p>elétrons enfileiradas na membrana interna</p><p>da mitocôndria (em eucariontes) e</p><p>da membrana plasmática (em</p><p>procariontes). As moléculas de NADH</p><p>transferem seus elétrons para a primeira</p><p>molécula, uma flavoproteína denominada</p><p>flavina mononucleotídeo.</p><p>Já as moléculas de FADH2 transferem</p><p>seus elétrons para uma</p><p>quinona denominada ubiquinona ou</p><p>coenzima Q, o único composto não</p><p>proteico da cadeia, em um nível energético</p><p>mais baixo. Estão presentes na cadeia</p><p>também outras moléculas carreadoras,</p><p>as proteínas ferro-enxofre e citocromos.</p><p>Já na cadeia transportadora, os elétrons</p><p>passam de molécula a molécula, fluindo em</p><p>direção a um nível de energia mais baixo.</p><p>Nesse processo, ocorre também</p><p>o bombeamento de prótons da matriz</p><p>mitocondrial, em eucariontes, para o</p><p>espaço intermembranoso, formando um</p><p>gradiente. Nos procariontes, o gradiente é</p><p>formado por meio da membrana</p><p>plasmática.</p><p>Esse gradiente apresenta uma energia</p><p>potencia l armazenada, que é utilizada na</p><p>produção de ATP. Em seguida, os elétrons</p><p>ligam-se ao oxigênio e a íons H</p><p>+</p><p>(prótons),</p><p>formando água.</p><p>Em organismos eucariontes, a fosforilação</p><p>oxidativa acontece na membrana interna</p><p>das mitocôndrias.</p><p>https://www.biologianet.com/biologia-celular/glicose.htm</p><p>https://www.biologianet.com/biologia-celular/atp-adenosina-trifosfato.htm</p><p>https://www.biologianet.com/biologia-celular/atp-adenosina-trifosfato.htm</p><p>https://www.biologianet.com/biologia-celular/o-que-celula.htm</p><p>https://www.biologianet.com/biologia-celular/mitocondrias.htm</p><p>https://www.biologianet.com/biologia-celular/celulas-procarioticas-eucarioticas.htm</p><p>https://www.biologianet.com/biologia-celular/celulas-procarioticas-eucarioticas.htm</p><p>https://www.biologianet.com/biologia-celular/membrana-plasmatica.htm</p><p>https://www.biologianet.com/biologia-celular/proteinas.htm</p><p> Quimiosmose</p><p>Na membrana interna da mitocôndria</p><p>(eucariontes) e na membrana plasmática</p><p>(procariontes), está presente um complexo</p><p>enzimático, a ATP-sintase, que atua</p><p>na</p><p>produção de ATP. A ATP-sintase promove</p><p>o retorno dos prótons no gradiente citado</p><p>anteriormente, liberando energia, e utiliza</p><p>essa energia para a produção de ATP, por</p><p>meio da fosforilação do ADP. A fosforilação</p><p>oxidativa produz um saldo energético de</p><p>cerca de 26 a 28 moléculas de ATP.</p><p>-Respiração celular</p><p>Os seres vivos precisam de energia para</p><p>o seu metabolismo. Essa energia,</p><p>proveniente das moléculas dos alimentos, é</p><p>liberada em processos que ocorrem de</p><p>diferentes maneiras em organismos</p><p>aeróbios e anaeróbios. Uma dos principais</p><p>processos de obtenção de energia é a</p><p>respiração celular, um processo aeróbio</p><p>dividido em três etapas:</p><p> Glicólise: etapa que inicia não</p><p>apenas a respiração celular, mas</p><p>também faz parte de outros</p><p>processos, como a fermentação.</p><p>Nela ocorre a degradação parcial</p><p>da glicose e apresenta como saldo</p><p>final duas moléculas com três</p><p>átomos de carbono, denominadas</p><p>piruvato, duas moléculas de NADH</p><p>e duas moléculas de ATP.</p><p> Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido</p><p>cítrico: etapa em que ocorre a</p><p>degradação total da glicose. Ao</p><p>final, são produzidas seis</p><p>moléculas de NADH, duas</p><p>moléculas de FADH2, duas</p><p>moléculas de ATP e quatro</p><p>moléculas de CO2.</p><p> Fosforilação oxidativa: etapa final</p><p>do processo de respiração celular,</p><p>na qual ocorre a maior produção de</p><p>ATP. Ao final, são produzidas entre</p><p>26 e 28 moléculas de ATP.</p><p>A respiração celular apresenta um saldo</p><p>energético de cerca de 32 moléculas de</p><p>ATP, a maioria produzida na etapa de</p><p>fosforilação oxidativa.</p><p>BRUICE, P. Y. Química Orgânica. 4ª. Ed. Pearson</p><p>Prentice e Hall, São Paolo – SP, 2006. Vol. 2.</p><p>LEHNINGER, A. L.; NELSON, D. L.; COX, M. M.</p><p>Princípios de Bioquímica, 4ª. Edição, Editora Sarvier,</p><p>2006, capítulo 7.</p><p>MASTROENI, M. F., GERN, R. M. M. Bioquímica:</p><p>Práticas Adaptadas. Atheneu, São Paulo – SP, 2008.</p><p>PAVIA, D. L.,</p><p>LAMPMAN, G. M., KRIZ, G. S., ENGEL, R. G.</p><p>Química Orgânica Experimental: Técnicas de escala</p><p>pequena. 2ª. Ed., Bookman, Porto Alegre - RS, 2009.</p><p>PETKOWICZ et. al. Bioquímica:Aulas Práticas. 7ª.</p><p>Ed. Editora UFPR, Curitiba – PR, 2007.</p><p>SANTOS, P. C., BOCK, P. M. Manual Prático de</p><p>Bioquímica. Ed. Universitária Metodista IPA, Porto</p><p>Alegre – RS, 2008.</p><p>VOGUEL, A.I. Química Orgânica: Análise Orgânica</p><p>Qualitativa, Ed. Ao Livro Técnico S.A., Vol. 1, 2 e 3,</p><p>1971.</p><p>https://www.biologianet.com/biodiversidade/o-que-sao-seres-vivos.htm</p><p>https://www.biologianet.com/zoologia/organismos-aerobios-anaerobios.htm</p><p>https://www.biologianet.com/zoologia/organismos-aerobios-anaerobios.htm</p><p>https://www.biologianet.com/biologia-celular/respiracao-celular.htm</p><p>https://www.biologianet.com/biologia-celular/ciclo-de-krebs.htm</p>