APG 2

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APG 26
obj 1 compreender os processos metabólicos entre catabolismo e anabolismo
O METABOLISMO COMO UM SISTEMA INTEGRADO
Todos os processos celulares dependem de reações químicas organizadas em vias metabólicas. Essas vias se comunicam entre si, compartilham intermediários e são reguladas de forma fina.
Divisão:
Catabolismo: degrada moléculas → libera energia
Anabolismo: constrói moléculas → consome energia
Lehninger explica que o metabolismo pode ser entendido como uma rede dinâmica onde o catabolismo e o anabolismo estão sempre em equilíbrio funcional, dependendo do estado nutricional e hormonal do organismo.
 CATABOLISMO 
Definição: O catabolismo converte moléculas complexas (como glicose, ácidos graxos e aminoácidos) em produtos finais simples (CO₂, H₂O, ureia), liberando energia química.
Etapas principais:
- Glicólise
Quebra da glicose (6C) → 2 piruvatos (3C)
Gera: 2 ATP (líquido) + 2 NADH
Ocorre no citosol
- Oxidação do Piruvato + Ciclo de Krebs
Piruvato → Acetil-CoA (via piruvato desidrogenase)
Acetil-CoA entra no Ciclo do Ácido Cítrico → forma NADH, FADH₂ e GTP
Ocorre na matriz mitocondrial
 Cadeia Transportadora de Elétrons
NADH e FADH₂ doam elétrons na mitocôndria
Geração de gradiente de H⁺ → ATP por fosforilação oxidativa
Produz até 34 ATP por glicose
 Beta-oxidação
Ácidos graxos → Acetil-CoA (2C por ciclo)
Produz: NADH, FADH₂ e muito ATP
Muito mais eficiente que glicose (um palmitato → 129 ATP!)
💡 Harper destaca que o catabolismo é convergente: diferentes nutrientes formam intermediários comuns (principalmente Acetil-CoA).
ANABOLISMO
Definição: O anabolismo usa energia (ATP, NADPH) para construir macromoléculas necessárias para crescimento, reparo e armazenamento.
Requisitos:
Fontes de carbono (açúcares, aminoácidos, lipídios)
Energia (ATP)
Redutores (NADPH, especialmente)
Exemplos de vias anabólicas:
 Síntese de proteínas
A partir de aminoácidos → via ribossomos
Altamente regulada e dependente de energia (1 ligação peptídica = 4 ATP)
Glicogênese
Glicose → Glicogênio (armazenamento no fígado e músculo)
Controlada por insulina
Lipogênese
Excesso de glicose → ácidos graxos → triglicerídeos
Ocorre no fígado e tecido adiposo
Requer NADPH, fornecido pela via das pentoses fosfato
Síntese de nucleotídeos e DNA/RNA
Construção de bases nitrogenadas
Essencial para divisão celular e renovação de tecidos
💡 Stryer explica que o anabolismo é divergente: parte de intermediários comuns para formar uma variedade de produtos finais.
 REGULAÇÃO E INTEGRAÇÃO METABÓLICA
	Hormônio
	Efeito principal
	Ação sobre metabolismo
	Insulina
	Pós-prandial (após comer)
	Estimula anabolismo (glicogênio, lipídeos, proteínas)
	Glucagon
	Jejum
	Estimula catabolismo (glicogenólise, gliconeogênese)
	Adrenalina
	Estresse, exercício
	Estimula lipólise e glicogenólise
Regulação por energia (feedback):
ATP alto → inibe vias catabólicas
AMP/ADP alto → ativa vias catabólicas
NADPH alto → estimula vias anabólicas
💡 Lehninger destaca que o metabolismo é finamente regulado por mecanismos alostéricos, modificações covalentes (ex: fosforilação), e expressão gênica.
 Ideias visuais para fixação:
 Catabolismo: convergente, exergônico, gera ATP e NADH
 Anabolismo: divergente, endergônico, consome ATP e NADPH
💡 E lembre-se: o corpo sempre busca o equilíbrio entre esses dois processos, dependendo do estado nutricional e energético da célula.
Obj 2 Entender o metabolismo dos carboidratos
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
O metabolismo dos carboidratos compreende todas as vias envolvidas na digestão, absorção, transformação, armazenamento e uso da glicose e de outros monossacarídeos. Carboidratos são a principal fonte de energia para o organismo, especialmente para tecidos como cérebro, músculo e hemácias.
 PRINCIPAIS VIAS DO METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
Digestão e absorção (processo inicial)
Ocorre no trato gastrointestinal.
Polissacarídeos (como o amido) → dissacarídeos (maltose) → monossacarídeos (glicose, frutose, galactose).
A glicose é absorvida no intestino e transportada via GLUTs (transportadores de glicose) para os tecidos.
 Glicólise (degradação da glicose)
 Localização: citosol de todas as células
 Objetivo: gerar energia a partir da quebra da glicose (C₆) em dois piruvatos (C₃)
Etapas:
1. Fase de investimento de energia: Consome 2 ATP
2. Fase de geração de energia: Produz 4 ATP + 2 NADH
 Resultado líquido:
•+2 ATP
•+2 NADH
•+2 piruvatos
💡 Lehninger destaca a importância da fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) como a principal enzima reguladora da glicólise (alvo de ATP, citrato e AMP).
Oxidação do piruvato e Ciclo de Krebs (via aeróbica)
- O piruvato entra na mitocôndria
- É convertido em Acetil-CoA (por piruvato desidrogenase)
- Acetil-CoA entra no Ciclo do Ácido Cítrico
Ciclo de Krebs:
•Gera 3 NADH, 1 FADH₂, 1 GTP por Acetil-CoA
•Produz CO₂ como subproduto
⚠️ Só ocorre em presença de O₂. Se não houver, o piruvato → lactato (fermentação).
Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa
- Localização: cristas mitocondriais
- NADH e FADH₂ doam elétrons → cadeia transportadora de elétrons
- Geração de ATP (32–34 ATP por glicose total)
OUTRAS VIAS DO METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
 Glicogênese (armazenamento de glicose)
- Glicose → Glicogênio (principalmente no fígado e músculo)
- Enzima chave: glicogênio sintase
- Estimulada por insulina
 Glicogenólise (quebra de glicogênio)
- Glicogênio → Glicose-1-fosfato
- Enzima chave: glicogênio fosforilase
- Estimulada por glucagon e adrenalina (especialmente no fígado)
 Gliconeogênese (síntese de glicose)
- Local: principalmente fígado e um pouco no rim
- Acontece em situações de jejum prolongado
Usa substratos como:
•Lactato (ciclo de Cori)
•Glicerol (lipólise)
•Aminoácidos glicogênicos (ex: alanina)
💡 Harper ressalta que a gliconeogênese não é apenas a reversão da glicólise, pois existem etapas irreversíveis que precisam de enzimas específicas (ex: piruvato carboxilase, PEPCK, frutose-1,6-bisfosfatase).
Via das pentoses fosfato (PPP ou HMP shunt)
 Função: - Produzir NADPH (para biossíntese e defesa antioxidante)
- Gerar ribose-5-fosfato (para síntese de nucleotídeos e ácidos nucleicos)
 Enzima chave: G6PD (glicose-6-fosfato desidrogenase)
Importância clínica: Deficiência de G6PD leva a anemia hemolítica (porque sem NADPH, as hemácias não combatem o estresse oxidativo)
 CONTROLE HORMONAL DO METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
	Hormônio
	Efeito
	Atua onde?
	Insulina
	Estimula captação e uso da glicose
	↑ Glicólise, glicogênese, lipogênese
	Glucagon
	Estimula produção de glicose
	↑Glicogenólise, gliconeogênese
	Adrenalina
	Resposta ao estresse/jejum
	↑ Glicogenólise (músculo e fígado)
RESUMO ESTRUTURADO
Vias Catabólicas:
- Glicólise
- Glicogenólise
- Ciclo de Krebs
- Cadeia respiratória
Vias Anabólicas:
- Glicogênese
- Gliconeogênese
- Via das pentoses (fase não oxidativa)
obj 3 estudar o metabolismo das proteínas
O PAPEL DAS PROTEÍNAS NO ORGANISMO
As proteínas são polímeros de aminoácidos com funções estruturais, enzimáticas, hormonais e imunológicas. Mas além de construir tecidos, as proteínas também podem ser fonte de energia, especialmente em situações de jejum ou estresse.
⚠️ O organismo não armazena proteínas exclusivamente como reserva energética. Portanto, o catabolismo proteico implica em perda de massa muscular ou funcionalidade celular.
VISÃO GERAL DO METABOLISMO DE PROTEÍNAS
1.Digestão → aminoácidos livres
2.Transporte e absorção intestinal
3.Uso dos aminoácidos:
•Síntese proteica (principal destino)
•Conversão em metabólitos intermediários (para energia ou gliconeogênese)
•Excreção do nitrogênio (ureia)
 DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE PROTEÍNAS
 Local: estômago e intestino delgado
 Enzimas principais:
- Pepsina (estômago, ativa em pH ácido)
- Tripsina, quimotripsina, carboxipeptidase (pâncreas)
 Produto final: Aminoácidos livres, dipeptídeos e tripeptídeos
 Absorção: transporte ativo dependente de sódio nos enterócitos
 Harper explica que a digestão eficiente depende da ativação sequencial de enzimas proteolíticas.
 CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS
Quando há excesso de aminoácidos ouem estados de jejum prolongado, o corpo os cataboliza para gerar energia ou formar glicose.
Etapas principais:
 Desaminação
•Retirada do grupo amino (–NH₂), geralmente pelo ciclo da transaminação
•Enzimas: aminotransferases (transaminases)
•O grupo amino é transferido para o alfa-cetoglutarato, formando glutamato
💡 Lehninger enfatiza o papel central do glutamato como coletor de nitrogênio.
 Desaminação oxidativa
• Glutamato → liberação de amônia (NH₃) + alfa-cetoglutarato
• Enzima chave: glutamato desidrogenase
• O NH₃ é tóxico e será convertido em ureia
 Conversão do esqueleto carbônico
• Após a retirada do NH₃, o carbono do aminoácido vira um intermediário metabólico:
• Pode entrar no Ciclo de Krebs
• Pode formar glicose (gliconeogênese) ou corpos cetônicos
📍 Aminoácidos glicogênicos → formam glicose
📍 Aminoácidos cetogênicos → formam Acetil-CoA ou corpos cetônicos
📍 Alguns são ambos (ex: isoleucina, fenilalanina)
 EXCREÇÃO DO NITROGÊNIO: CICLO DA UREIA
 Local: fígado (matriz mitocondrial + citosol)
💡 Harper detalha o Ciclo da Ureia como o principal meio de eliminação do nitrogênio no ser humano.
Etapas principais:
1. NH₃ + CO₂ → carbamoil-fosfato
2.Entrada no ciclo → formação de ureia
3.Ureia → excretada pelos rins na urina
 A energia gasta: 4 ATP por molécula de ureia.
 A amônia livre é altamente tóxica, especialmente ao sistema nervoso central
 4. ANABOLISMO: SÍNTESE DE PROTEÍNAS
 Ocorre em ribossomos → tradução do RNA mensageiro
 Requer: Aminoácidos, ATP e GTP, tRNA e fatores de tradução
💡 Stryer apresenta esse processo como altamente regulado e energeticamente caro:
→ Cada ligação peptídica custa ~4 moléculas de alta energia (ATP/GTP)
DESTINOS METABÓLICOS DOS AMINOÁCIDOS
	Aminoácido
	Produto intermediário
	Função metabólica
	Alanina
	Piruvato
	Gliconeogênese
	Glutamato
	Alfa-cetoglutarato
	Ciclo de Krebs
	Aspartato
	Oxaloacetato
	Ciclo de Krebs, gliconeogênese
	Fenilalanina
	Acetoacetato + fumarato
	Cetogênico e glicogênico
	Leucina
	Acetoacetato + Acetil-CoA
	Exclusivamente cetogênico
INTEGRAÇÃO COM OUTROS METABOLISMOS
Jejum prolongado:
- Proteínas musculares são degradadas → aminoácidos → gliconeogênese
- O nitrogênio → ureia
- O esqueleto de carbono → glicose, corpos cetônicos, energia
Estados hipercatabólicos (trauma, febre, câncer):
- Aumenta a degradação proteica
- Maior demanda hepática para o ciclo da ureia
REGULAÇÃO DO METABOLISMO PROTEICO
	Fator regulador
	Efeito principal
	Insulina
	Estimula síntese de proteínas
	Cortisol
	Estimula catabolismo proteico
	Glucagon
	Induz gliconeogênese com aminoácidos
	GH, IGF-1
	Estimulam síntese proteica
ALTERAÇÕES CLÍNICAS RELACIONADAS
- Fenilcetonúria (PKU): defeito na conversão de fenilalanina → tirosina
- Doença hepática: acúmulo de amônia (encefalopatia hepática)
- Desnutrição proteica: kwashiorkor e marasmo
- Insuficiência renal: acúmulo de ureia (uremia)