Bioquímica do Metabolismo

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Bioquímica
do Metabolismo
1. Introdução ao
Metabolismo
DARIO LOUREIRO DOS 
SANTOS
UTAD
2024-2025
MESTRADO INTEGRADO EM 
MEDICINA VETERINÁRIA
99%: Hidrogénio – Oxigénio – Carbono – Azoto –
Fósforo – Enxofre
1%: restantes elementos
 H20
 Biomoléculas: 
Proteínas
Glúcidos (hidratos de carbono)
Ácidos nucléicos
Lípidos
Metabolismo: noções básicas
BIOMOLÉCULAS : Glúcidos / Lípidos / Proteínas / Ácidos Nucléicos
Estrutura
Propriedades
Função 
Metabolismo: noções básicas
Interação molecular
Reatividade molecular
Energética
BIOQUÍMICA
ESTRUTURAL
BIOQUÍMICA
DO
METABOLISMO
METABOLISMO
METABOLISMO –
Conjunto de todas as reacções que 
ocorrem na célula (tecido, organismo), 
catalisadas por enzimas
- Representação global e gráfica do 
Metabolismo - MAPA METABÓLICO
Metabolismo: noções básicas
Mapas metabólicos simplificados:
METABOLITOS (pontos)
ENZIMAS (traço entre metabolitos)
Metabolismo: noções básicas
MAPA METABÓLICO - diferenciamos o 
metabolismo de:
 Glúcidos
 Lípidos
 Proteínas (aminoácidos)
 Ácidos Nucléicos (nucleótidos) 
 ……
VIA METABÓLICA:
• sub-grupo de reações do metabolismo de cada 
grupo de biomoléculas, ordenadas 
sequencialmente e formando uma unidade mais 
ou menos independente.
Exemplo: glicólise, ciclo de Krebs….
Metabolismo: noções básicas
METABOLISMO
Funções
Obtenção de energia a 
partir de nutrientes
Associa moléculas (simples) de forma 
a obter macromoléculas 
(proteínas, ácidos nucleicos, 
polissacáridos….) e outros constituintes 
celulares
Transforma moléculas (complexas) 
de nutrientes em moléculas mais 
básicas
(precursores de componentes 
macromoleculares da célula)
Degradar e sintetizar 
biomoléculas com funções 
especializadas
Metabolismo: noções básicas
Conjunto de reações em que ocorrem conversão de moléculas simples em
outras mais complexas – ANABOLISMO (biosíntese) (reacções anabólicas)
ANABOLISMO:
Metabolismo: noções básicas
Conjunto de reacções em que ocorrem conversão de moléculas mais
complexas em outras mais simples – CATABOLISMO (biodegradação)
(reacções catabólicas)
CATABOLISMO:
Metabolismo: noções básicas
CATABOLISMO é realizado para obter:
metabolitos simples necessários
para síntese de moléculas mais
complexas
energia armazenada na forma de
ATP (reacções catabólicas de
compostos ricos em energia)
CATABOLISMO
ENERGÉTICO
METABOLISMO
Funções
Obtenção de energia 
a partir de nutrientes
Associa moléculas (simples) de 
forma a obter macromoléculas 
(proteínas, ácidos nucleicos, 
polissacáridos….) e outros 
constituintes celulares
Transforma moléculas 
(complexas) de nutrientes em 
moléculas mais básicas
(precursores de componentes 
macromoleculares da célula)
Degradar e sintetizar 
biomoléculas com 
funções especializadas
Metabolismo: noções básicas
Vias Catabólicas
(catabolismo)
Designação terminando 
em “lise” 
(significa “quebrar” - degradar)
Exemplos: 
Glicólise
Glicogenólise
Lipólise
Proteólise
Vias Anabólicas
(anabolismo)
Designação terminando 
em “génese”
(significa “criar” - sintetizar)
Exemplos:
Glicogénese
Lipogénese
Gliconeogénese
Metabolismo: noções básicas
CATABOLISMO e ANABOLISMO: inter-relação
interligados no metabolismo celular:
Ciclo ADP/ATP
Ciclo NAD(NADP)/NADH(NADPH)
Metabolismo: noções básicas
CATABOLISMO e ANABOLISMO: Vias metabólicas que participam em
reacções anabólicas e catabólicas – VIAS ANFIBÓLICAS
Metabolismo: noções básicas
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METABOLISMO – é um processo:
Dinâmico
Regulado (controlado)
Metabolismo: mecanismos de regulação
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Regulação/Controlo do Metabolismo:
Alteração de quantidade e/ou atividade das ENZIMAS nas reacções
Nelson, D.L. and Cox, M.M (2008) Lehninger Principles of Biochemistry. 5th edition, W.H Freeman and Company, New York 
Metabolismo: mecanismos de regulação
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Regulação/Controlo do Metabolismo:
Alteração da concentração e/ou atividade das ENZIMAS nas reações:
Metabolismo: mecanismos de regulação
o Controlo hormonal/neurotransmissores:
concentração de enzimas.
atividade enzimática.
o Compartimentação celular de enzimas.
o Proteínas (enzimas) reguladoras.
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Regulação/Controlo do Metabolismo:
Alteração da concentração e/ou atividade das ENZIMAS nas reações:
Metabolismo: mecanismos de regulação
o Controlo hormonal/neurotransmissores:
concentração de enzimas.
•CITOPLASMA: 
•Glicólise
•Via das Pentoses Fosfato
•Síntese de ácidos gordos……
•MITOCÔNDRIA: 
•Ciclo de Krebs
•fosforilação oxidativa 
•-oxidação de ácidos gordos
•Síntese de corpos cetônicos……
•Compartimentação (vantagem) –
separação física e química de vias metabólicas opostas (p.e. síntese de ácidos gordos no 
citoplasma, degradação na mitocôndria).
•CITOPLASMA/MITOCÔNDRIAS: 
•Gliconeogênese
•Ciclo da Ureia……
Metabolismo: mecanismos de regulação
o Compartimentação celular de enzimas.
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Proteina Cinase A (PKA) 
Metabolismo: mecanismos de regulação
o Proteínas (enzimas) reguladoras.
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Metabolismo: mecanismos de regulação
o Controlo hormonal/neurotransmissores: .
atividade enzimática.
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1ª Lei da termodinâmica –energia total de um sistema (p.e. 
célula) é constante.
H – entalpia (quantidade total de energia)
Reação exotérmica
Reação endotérmica
2ª Lei da termodinâmica – grau de desordem dum sistema 
tende a aumentar.
S – entropia (grau de desordem)
Associando a 1ª e a 2ª Leis da Termodinâmica:
G (Energia livre de Gibbs) – quantidade total de energia 
que pode ser utilizada em produzir trabalho (energia “útil”)
Termodinâmica dos processos biológicos: Bioenergética
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reacção com G O aumento da entropia do sistema
H O reacção endotérmica
S > O aumento da entropia do sistema
Termodinâmica dos processos biológicos: Bioenergética
Greacção = Gprodutos - Greagentes
G O reacção endergónica – reacção de ocorrência não 
favorável (improvável)
Termodinâmica dos processos biológicos: Bioenergética
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Reações reversíveis 
•G ≈ 0
•Ocorre nos dois sentidos - direto ou inverso - dependendo das condições
Reação:
A → B
é provável se G O
é de probabilidade reduzida (improvável) 
Reação com G ≈ O A B
Termodinâmica dos processos biológicos: Bioenergética
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reacção com G > O (improvável)
associada (acoplada) 
reacção com GCTP: vias de síntese de lípidos (p.e. fosfolípidos)
GTP: vias de síntese de aminoácidos e ácidos nucleicos
Oxidação e redução em sistemas biológicos
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o Ferrier, D. R. (2014) Biochemistry. 6th edition, Lippincott Williams
and Wilkins, Philadelphia. [Capítulo 6]
o Rodwell, V.W., Bender, D.A., Botham, K.M., Kennelly, and Weil, P.A.
(2015) Harper’s Illustrated Biochemistry, 30th edition, McGraw-
Hill, Boston. [Capítulo 11]
o Lieberman, M., Marks, A.D., Peet, A. (2013) Basic Medical
Biochemistry - a clinical approach. 4th edition, Williams & Wilkins,
Baltimore. [Capítulo 19]
o Nelson, D.L. and Cox, M.M (2013) Lehninger Principles of
Biochemistry. 6th edition, W.H Freeman and Company, New York
[Capítulo 13 e 15]
BIBLIOGRAFIA:
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