COMO AS CÉLULAS OBTÊM ENERGIA A PARTIR DOS ALIMENTOS

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COMO AS CÉLULAS OBTÊM ENERGIA A PARTIR DOS ALIMENTOS
A quebra de Açúcares e Gorduras
As células animais produzem ATP de duas maneiras. Em uma ,etapas específicas em uma série de reações catalisadas por enzimas são diretamente acopladas à reação energicamente desfavorável ADP+Pi>>ATP. As reações necessárias para conduzir esse processo oxidam moléculas de alimento, O segundo processo nas mitocôndrias e utiliza energia de moléculas carreadoras ativadas para conduzir a produção de ATP. Essas reações produzem tanto ATP quanto as moléculas carreadoras ativadas que conduzirão a produção de quantidade muito maiores de ATP nas membranas da mitocôndria.
AS MOLÉCULAS SÃO QUEBRADAS EM TRÊS ESTÁGIOS
Primeiro processo: de quebra das macromoléculas em moléculas menores. O processo de quebra deve agir sobre alimentos chegados do exterior,porém não sobre as macromoléculas no interior da célula. O processo 1 ( quebra) ocorre no meio extracelular ou no lisossomo.
Após o primeiro processo, as pequenas moléculas orgânicas entram no citosol, onde sua oxidação gradual começa.
No estágio 2 do catabolismo, uma cadeia de reações chamada de glicólise converte cada molécula de glicose em duas moléculas menores de piruvato. Durante a formação do piruvato, dois tipos de moléculas carreadoras ativadas são produzidas-ATP e NADH. Lá cada molécula de piruvato é convertida em CO2 mais grupamento acetil de dois carbonos: esse agrupamento acetil então se anexa à coenzima A(COA), formando acetil-COA, outras duas outras moléculas são ativadas.
Grande quantidade de Acetil-Coa é também produzida pela quebra em etapas e pela oxidação de ácidos graxos derivados das gorduras. Os ácidos graxos são carregados na corrente sanguínea, importados pelas células e então deslocados para as mitocôndrias para a produção de acetil-COA.
O estágio 3- quebra oxidativa das moléculas ocorre inteiramente nas mitocôndrias. 
Como o grupamento Acetil-COA está ligado à coenzima A por uma ligação de alta energia , ele é facilmente transferido para outras moléculas. Após sua transferência para a molécula de 4C oxaloacetato, o grupamento entra em uma série de reações denominado ciclo do ácido cítrico. O grupamento acetil é oxidado a CO2 nessas reações , e grande quantidade do carreador de elétrons NADH é gerada. Finalmente , os elétrons de alta energia da NADH são passados ao longo de uma cadeia transportadora de eletrons na membrana mitocondrial interna, onde a energia liberada pela sua transferência é utilizada para conduzir o processo que produz ATP e consome oxigênio molecular. São nessas etapas finais que a maior parte da energia liberada pela oxidação é aproveitada para produzir a maior parte da ATP celular.
A energia deriva da quebra oxidativa de moléculas nutritivas, a fosforilação de ADP para formar ATP é chamada de fosforilação oxidativa. A ATP gerada é então deslocada para fora da mitocôndria e para dentro do citosol.
A glicólise é uma rota central produtora de ATP
A glicólise produz ATP sem o envolvimento de oxigênio. Para cada molecula de glicose são gastos 2 ATP para sua oxidação , porém no final são produzidos 4 ATP, gerando um saldo positivo de 2 ATP. Uma parte da energia liberada pela oxidção conduz a síntese direta de moléculas de ATP a partir de ADP e P, enquanto outra parte permanece como elétrons no carreador de elétrons de alta energia NADH.
2 mol de NADH são formadas por molécula de glicose no curso da glicólise. Em organismo aeróbios esses NADH doam seus eletrons para a cadeia transportadora de eletrons.
A FERMENTAÇÃO POSSIBILITA A PRODUÇÃO DE ATP NA AUSÊNCIA DE OXIGÊNIO
É usada por organismos anaerobios e alguns tipos de tecido , como o muscular estriado esqueletico. Nessas condições , o piruvato e os elétrons da NADH permanecem no citosol.
O piruvato é convertido em produtos que serão excretados pela célula, como o álcool em leveduras, ou lactato nos múscuos. A NADH doa seus elétrons e é convertido novamente em NAD+. Essa regeneração de NAD+ é necessária para manter a reações de glicólise.
A GLICÓLISE ILUSTRA COMO AS ENZIMAS ACOPLAM A OXIDAÇÃO À CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
Duas reações centrais da glicólise convertem o açúcar de três carbonos intermediário gliceraldeído 3-fosfato em 3-fosfoglicerato. Essa conversão acarreta a oxidação de um grupamento aldeído em um grupamento ácido carboxílico, o que ocorre em duas etapas. A reação total libera energia livre suficiente para convertr a molécula de ADP para ATP e para transferir dois elétrons do aldeído para NAD+ formando NADH.
A ATP pode ser formada prontamente a partir de ADP quando reações intermediárias são constituídas com ligações fosfato de mais alta energia que aquelas com ATP.
OS AÇÙCARES E GORDURAS SÃO DEGRADADOS EM ACETIL-COA NAS MITOCÔNDRIAS
No metabolismo aeróbio , o piruvato produzido pela glicólise é rapidamente descarboxilado por um complexo gigante de 3 enzimas, chamado complexo piruvato desidrogenase. Os produtos de descarboxilação do piruvato são uma molécula de CO2, uma de NADH e uma de acetil-COA. O complexo de 3 enzimas é localizado nas mitocôndrias de células eucarióticas.
As enzimas que degradam os ácidos graxos derivados das gorduras também produzem acetil-COA na mitocôndria. Cada molécula de ácido graxo é quebrada completamente por um ciclo de reações que poda 2 carbonos de cada vez de sua extremidade carboxilica, gerando uma molécula de acetil-COA em cada volta do ciclo. Uma molécula de NADH e uma molécula de FADH também são produzidas nesse processo. 
O CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO GERA NADH PELA OXIDAÇÃO DE GRUPAMENTOS ACETIL A CO2
O ciclo do ácido cítrico é responsável por cerca de 2 terços da oxidação total de compostos de carbonos na maioria das células, e seus principais produtos finais são CO2 e elétrons de alta energia na forma de NADH. O CO2 é liberado como produto de refugo, enquanto os elétrons de alta energia da NADH são passados a uma cadeia transportadora de elétrons ligada à membrana, eventualmente associando-se com O2 para produzir H2O.Embora o ciclo do ácido cítrico propriamente dito não utiize O2 , ele requer O2 para proceder poeque não há outra maneira eficiente para a NADH livrar-se de seus elétrons e dessa forma regenerar o NAD+ essencial para manter o ciclo em andamento.
O ciclo do ácido cítrico , catalisa a oxidação completa dos átomos de carbono do grupamento acetil em acetil-COA, convertendo-os em CO2. Porém o grupamento acetil não é oxidado diariamente. Ao crontario, ele é transferido da acetil-COA a uma molécula maior de 4C , o oxaloacetato, para formar o ac tricarboxílico-o acido citrico.
A molecula de acido citrico é entao gradualmente oxidada, e a energia dessa oxidação é aproveitada para produzir moléculas carreadoras de alta energia, de uma forma muito semelhante à que foi descrita para a glicólise. A cadeia de oito reações forma um ciclo, pq o oxaloacetato que inicia é regenerado no final.
Em adição às 3 molec de NADH, cada volta do ciclo também produz um FADH2 e GTP( a partir de GDP). A FADH é uma carreadora de elétrons de alta energia e hidrogênio. A transferência do grupamento de GTP de seu grupamento fosfato terminal à ADP produz uma molécula de ATP em cada ciclo. A energia que é armazenada nos elétrons de alta energia prontamente transferíveis de NADH e FADH será subsequentemente utilizada para produzri ATP através da fosforilação oxidativa
Resultado liquido : uma volta produz 3 NADH, uma GTP e uma FADH2, e libera 2 moléculas de CO2.
O TRANSPORTE DE ELÉTRONS IMPULSIONA A SÍNTESE DA MAIOR PARTE DA ATP DA MAIORIA DAS CÉLULAS
É a última etapa da oxidação que há a maior porção de energia produzida. Os carreadores de elétrons NADH e FADH2 transferem os elétrons que ganharam ao oxidar a outras moléculas para a cadeia transportadora de elétrons, a qual está embebida na membrana mitocondrial interna. Ao passar por esta cadeia de moleculas especializadas aceptoras e doadoras de elétrons, estes caem sucessivamente a estados de energia muito baixos. A energia que eles liberam nesse processo é utilizada para impulsionaríons H+ através da membrana- dentro para fora. Um gradiente de íons H+ é então gerado. Esse gradiente serve como uma fonte de energia,como uma bateria, que é explorada para conduzir uma variedade de reações que requerem energia, como a geração de ATP a partir de ADP.
No total, a oxidação completa de uma molécula de glicose a CO2 e H2O produz cerca de 30 ATP.
O ARMAZENAMENTO E A UTILIZAÇÃO DO ALIMENTO
Armazenamento especial :
Gordura- armazenado em gotículas de gordura compostas de triacilgliceróis insolúveis em água. O açúcar é estocado como subunidades de glicose no polissacarídeo glicogênio.