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AULA 1 INTRODUÇÃO AO METABOLISMO -

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18/08/2011
1
Aula 1: 
Introdução ao metabolismo e bioenergética
Prof . Roselia Spanevello
Departamento de Bioquímica - UFPEL
Universidade Federal de Pelotas
Disciplina de Bioquímica II
Curso de Medicina Veterinária/2011
1. Metabolismo 
É uma atividade celular altamente coordenada na qual 
diversas vias metabólicas atuam em conjunto 
visando a quatro funções principais:
A - Obter energia química.
B - Converter as moléculas de nutrientes em 
moléculas próprias de cada célula.
C - Formar macromoléculas.
D - Sintetizar e degradar biomoléculas necessárias a 
funções celulares especializadas.
-
Metabolismo é o somatório de todas as transformações químicas que ocorrem 
em uma determinada célula ou organismo:
Metabolismo pode ser dividido em:
Catabolismo:
- Moléculas são convertidas em produtos finais mais simples.
- Liberam energ ia ( conservada em ATP e de transportadores de
elétrons reduzidos como NAD H, NADPH e FADH2 e a energia
restante é liberada em forma de calor).
Anabolismo:
-Moléculas precursoras simples e pequenas são ligadas para 
formar moléculas mais complexas.
- As reações anabólicas requerem um fornecimento de energia
que provém do
ATP ou NADH, NADPH e FADH2.
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Macromoléculas
Produtos
Pobres em 
Energia
Nutrientes
Ricos em 
Energia
ADP 
NAD
FAD
ATP
NADH
FADH2
Moléculas 
Precursoras
AnabolismoCatabolismo
Energia
Química
2. Bioenergética 
Os organismos precisam realizar trabalho para a 
manutenção da vida, crescimento e reprodução.
Trabalho químico:
síntese dos componentes celulares;
Trabalho osmótico:
acúmulo e retenção de sais e outros compostos contra gradiente de
concentração:
Trabalho mecânico:
contração muscular e movimento de flagelos.
A habilidade para aproveitar a energia direcionando - a na forma 
de trabalho biológico e uma propriedade fundamental para todos 
os organismos:
Bioenergética
É o estudo quantitativo das transformações de energia 
que ocorrem nas células vivas.
Estuda fenômenos de transferência de energia para o 
trabalho celular; ou seja; descreve como os
organismos vivos capturam, transformam e usam
energia.
Três parâmetros termodinâmicos que descrevem a 
transformação de energia que ocorre durante uma 
reação química:
Entalpia (∆H): cont eúdo de calor do sist ema reagent e. Ela
reflete o número e os tipos de ligações químicas dos reagent es e
produtos.
Reação libera calor: exotérmica (calor do produto < reagente ∆H -)
Reação ganha calor: endotérmica (∆H +)
Entropia (∆S): expressão quantitativa da desordem de um 
sistema.
Quando os produtos de uma reação são menos complexos e mais 
desordenados do que os reagentes a reação ocorre com um ganho de 
entropia.
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Energia livre de Gibs (∆G): expressa a quantidade de energia 
capaz de realizar trabalho e prevê a direção na qual uma reação 
ocorre espontaneamente.
Nos sistemas biológicos, as mudanças na energia livre, entalpia e 
entropia são relacionadas pela equação:
∆G= ∆H - T∆S
Quando uma reação libera energia: ∆G (-) reação é exergônica (A→B).
Quando uma reação ganha energia: ∆G (+) reação é endoergônica (A←B).
- A energia que as células utilizam é expressa em energia livre de Gibs
(∆G).
- (∆G): sentido das reações químicas e quantidade de trabalho que pode 
ser realizado:
-As células animais obtém energia livre das moléculas nutrientes 
enquanto que as células vegetais obtém da radiação solar 
absorvida.
- Ambos os tipos de células transformam essa energia livre em 
ATP e outros compostos ricos em energia todos eles capazes de 
fornecer energia para realização de trabalho biológico.
2.1- ATP como transportador de energia
As células obtém energia livre por meio das moléculas nutrientes 
utilizando para sintetizar ATP (trifosfato de adenosina):
De onde vem o ATP ?
A utilização de energ ia do ATP é realizada pela retirada do grupo
fosfato terminal associada a processos que requerem energia:
∆G= -30KJ/mol
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A transferência de um 
grupo fosfato para um 
composto injeta energia 
livre nele para liberar em 
transformações 
metabólicas subseqüentes.
Exemplo:
Glicose + Fosfato glicose 6-fosfato + água 
∆G= + 14 KJ/mol
Glicose + ATP glicose 6-fosfato + ADP + H 
∆G= - 17 KJ/mol
2.2- Reações de oxidação - redução
Reações de transferências de elétrons são responsáveis direta ou 
indiretamente pelo trabalho realizado pelos organismos vivos.
Perda de elétrons por uma espécie química (oxidação) e a captação de 
elétrons por outra espécie química (redução).
Os elétrons removidos das 
etapas de oxidação são 
transferidos para coenzimas 
especializadas em transportar 
elétrons.
Quando as moléculas são oxidadas (perdem átomos de 
hidrogênio – elétrons e prótons) que são recebidos por 
coenzimas.
Coenzimas: são derivadas das vitaminas e se 
associam as enzimas denominadas desidrogenases.
Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD) 
Flavina adenina dinucleotideo (FAD)
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Nicotinamida adenina dinucleotídeo
São formados por dois nucleotídeos ligados por seus grupos fosfato. 
Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD): 
H – 1 elétron e 1 próton
H – 1 elétron e 1 próton 
NAD+
NADH
H+
Flavina adenina dinucleotideo (FAD)
Derivada da vitamina riboflavina (B2)
Recebe dois 
prótons e dois 
elétrons
FADH2
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6
Resumindo......
Metabolismo é......
....Composto por vias metabólicas... ....divididas em.....
....estrelas.....
ATP
NADH
FADH

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