metabolismo energetico

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Metabolismo Orgânico 
ANDREZA MARIA LIMA PIRES 
Metabolismo 
 Conjunto de processos químicos (reações) que 
ocorrem nas células, catalisados por enzimas e que tem 
como objetivo a obtenção de substâncias essenciais e 
energia para sustentar as diferentes funções vitais. 
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Vias do metabolismo 
 Catabolismo (reação degradativa): Conjunto de processos 
pelos quais as substâncias complexas são degradadas a 
moléculas mais simples, gerando energia. 
 
 Anabolismo (reação Biosintética): tem como finalidade a 
obtenção de substâncias orgânicas complexas a partir de 
substâncias mais simples com consumo de energia. 
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 Síntese dos componentes celulares 
Seres Consumidores (heterotróficos) 
 Seres heterotróficos não produzem seu próprio alimento 
e precisam se alimentar de autótrofos ou de outros 
heterótrofos para obter energia necessária à sua 
sobrevivência. 
Como a energia é armazenada na célula? 
– Nas ligações fosfato da molécula de ATP. 
 
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ATP 
 O ATP é a ”moeda de troca” energética nas células, e é gerado pela 
oxidação de moléculas oriundas dos alimentos (catabolismo); 
 Armazena nas suas ligações fosfatos a energia liberada na quebra da 
glicose; 
 Quando a célula precisa de energia para realizar alguma reação 
química, as ligações entre os fosfatos são quebradas, energia é liberada e 
utilizada no metabolismo celular. 
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Adenosina tri-fosfato 
Regulação do 
metabolismo celular 
 A regulação do metabolismo é fundamental para que um 
organismo possa responder de modo rápido e eficiente a 
variações das condições ambientais, alimentares ou ainda a 
condições adversas como traumas e patologias; 
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REGULAÇÃO DO 
METABOLISMO CELULAR 
 A regulação metabólica é feita pela modulação de enzimas 
regulatórias de processos metabólicos chaves, de tal modo que 
se possa ativar ou inibir reações químicas específicas para cada 
situação resultando em respostas biológicas adequadas. 
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Regulação do 
metabolismo celular 
 Estratégias intracelulares x controle extracelular 
 Concentração dos substratos, enzimas e produtos 
 Afinidade e velocidade máxima enzimática 
 Regulação alostérica enzimática: 
– Fase do compromisso 
– ATP, ADP, NADH, AcCoA 
– Produtos da própria via 
 Modificação estrutural de enzimas: fosforilação – controle 
hormonal 
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Catabolismo das 
moléculas orgânicas 
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PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
O que é a Glicólise? 
• É a sequência metabólica composta por um conjunto de dez 
reações catalisadas por enzimas livres no citosol, na qual 
a glicose é oxidada produzindo em duas moléculas de piruvato 
com geração de ATP e NADH, que serão introduzidos 
na cadeia respiratória ou na fermentação. 
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EQUAÇÃO QUÍMICA DA GLICÓLISE: 
C6H1206 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD
+  2 C3H4O3 + 2 ATP + 2 NADH + 2 H 
+ 
Glicose Piruvato 
 A glicólise é uma rota central quase universal do catabolismo da 
glicose, a rota com o maior fluxo de carbono na maioria das 
células. 
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PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
Destino do piruvato 
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PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
Destino do piruvato 
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Glicose 
Piruvato 
Acetil-CoA 
 Etanol Lactato 
CO2 + H2O 
 Glicólise 
(sequência de 10 reações) 
Condições anaeróbicas 
Condições 
anaeróbicas 
Condições 
aeróbicas 
Fermentação a lactato no 
músculo em contração 
vigorosa, eritrócitos, algumas 
outras células e em alguns 
microorganismos. 
 
Fermentação a etanol em 
leveduras 
Animais, plantas e muitas células 
microbianas sob condições aeróbicas 
Ciclo de 
krebs 
PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
 Gliconeogênese - É a rota pela qual a glicose é produzida a 
partir de compostos aglicanos (não-açúcares ou não-
carboidratos), sendo a maior parte deste processo realizado 
no fígado (principalmente sob condições de jejum e/ou 
diabetes) e uma menor parte no córtex dos rins. 
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PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
 Gliconeogênese 
 - O processo de gliconeogênese superpõe-se ao da glicólise, 
sendo que, iniciando pelo piruvato, a maioria das reações de 
síntese de glicose são no sentido inverso aos da glicólise. 
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Glicose 
Frutose 6-fosfato 
Frutose 
1,6-bisfosfato 
 Fosfoenolpiruvato 
Piruvato 
Glicólise Gliconeogênse 
fosfofrutoquinase 
 Frutose 
1,6-bisfosfatase 
Oxaloacetato Piruvato 
quinase 
F- 2,6-BP (+) 
AMP (+) 
ATP (–) 
 
F- 1,6-BP (+) 
ATP (–) 
 
F- 2,6-BP (-) 
AMP (-) 
 
 
 ADP (-) 
 Acetil CoA (+) 
 ADP (-) 
(Glucagon) (Insulina) 
PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
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METABOLISMO DE GLICOGÊNIO 
 • Glicogenólise (degradação) • Glicogênese (síntese) 
PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
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METABOLISMO DE GLICOGÊNIO 
 • Glicogenólise (degradação) • Glicogênese (síntese) 
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METABOLISMO DE 
GLICOGÊNIO 
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METABOLISMO DE 
GLICOGÊNIO 
DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO 
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Respiração celular - ETAPA AERÓBICA 
• Com participação e dependência de oxigênio 
• De elevado rendimento energético 
• Ocorre interior da mitocôndria 
PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
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Respiração celular - ETAPA AERÓBICA 
• Reações: 
– Formação de acetil-CoA: na matriz mitocondrial; 
– Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico: na matriz 
mitocondrial; 
– Fosforilação oxidativa (Cadeia Respiratória ou Cadeia 
transportadora de elétrons): na membrana mitocondrial 
interna. 
PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
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• Formação do Acetil-CoA: O acetil-CoA é a unidade 
fundamental para a síntese de biomoléculas. É o 
intermediário comum na degradação da maioria dos 
alimentos. 
 
PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
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• Formação do Acetil-CoA: 
Nicotinamida adenina dinucleotídeo 
PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
 
 
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PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
• Ciclo de Krebs: 
 
As moléculas iniciantes do Ciclo de 
Krebs são Acetil-CoA e Oxaloacetato 
 No ciclo são produzidos 2 CO2 + 3NADH + 1 FADH2 + 1GTP 
 
 
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PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
• No Ciclo de Krebs são produzidos: 
 2 CO2 + 3 NADH + 1 FADH2 + 1 ATP 
– Rendimento por molécula de acetil-CoA que entra no ciclo: 
• 3 NADH x 2 acetil-CoA = 6 NADH 
• 1 FADH2 x 2 acetil-CoA = 2 FADH 
• 1 ATP x 2 acetil-CoA = 2 ATP 
 
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PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
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PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
• Cadeia transportadora de elétrons X Fosforilação oxidativa 
- Ocorre nas cristas mitocondriais, onde se encontram 
transportadores proteicos com diferentes graus de afinidade 
para os elétrons. As moléculas de NADH e de FADH2, 
anteriormente formadas (Glicólise e Ciclo de Krebs), 
transferem os elétrons que transportam para as proteínas 
(Citocromos) da cadeia transportadora de elétrons. 
 
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PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
• Cadeia transportadora de elétrons X Fosforilação oxidativa 
- Ao longo da cadeia respiratória ocorre libertação gradual de 
energia, à medida que os elétrons passam de um transportador 
para outro; 
- Esta energia liberada vai ser utilizada na síntese de moléculas 
de ATP, a partir de ADP+Pi, dissipando-se alguma sobre a 
forma de calor. 
 
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PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
• Cadeia transportadora de elétrons X Fosforilação oxidativa 
- 1 NADH gera 2,5 moléculas de ATP. 
- 1 FADH2 gera 1,5 moléculas de ATP. 
- No final da cadeia transportadora, os elétronssão 
transferidos para um aceitador final - oxigênio, que capta dois 
prótons H+, formando-se uma molécula de água. É responsável 
pela maior parte de ATP da célula. 
 
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PRINCIPAIS 
VIAS METABÓLICAS 
• Cadeia transportadora de elétrons X Fosforilação oxidativa 
- A fosforilação oxidativa é o processo metabólico de síntese 
de ATP a partir da energia liberada pelo transporte de elétrons 
na cadeia respiratória. Todo o processo depende de dois 
fatores, a energia livre obtida do transporte de elétrons e 
armazenada na forma de gradiente de íons hidrogênio e uma 
enzima transportadora denominada ATPsintase.