PREPARAV2 Bioquimica

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BIOQUÍMICA - METABOLISMO
Profª Ursula Raquel do C. F. da Silva.
METABOLISMO
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
2
 ATP
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
Influência Hormonal
Insulina: hipoglicemiante
Glucagon : hiperglicemiante
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
7
Metabolismo dos Carboidratos 
 
Via Glicolítica ou Glicólise
 Catabolismo da glicose
 Via central do metabolismo dos carboidratos, ocorrendo em todos os tecidos em condições aeróbias e anaeróbias
 Ocorre no citoplasma
Pode ser dividida em aeróbica ou anaeróbica
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
8
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
 Glicólise Aeróbica
Série de dez reações em que a GLICOSE é convertida em 2 moléculas de PIRUVATO, na oferta adequada de O2
Local: CITOPLASMA
Influência hormonal – Insulina e Glucagon
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
9
GLICÓLISE AERÓBICA
Presença de O2 => piruvato entra na mitocôndria e converte-se em acetil-CoA que entra no ciclo de Krebs produzindo 36 ATPs
 Respiração celular
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
Produtora de energia emergencial, se a quantidade de O2 disponível for fator limitante (hipóxia ou anóxia); Piruvato permanece no citoplasma da célula e converte-se em lactato / etanol / ácido acético produzindo 2 ATP.
 Fermentação 
 (alcoólica, lática ou acética)
EXEMPLO:
No músculo esquelético em atividade sustentada, o fornecimento de energia se dá pela via glicolítica com formação de lactato.
GLICÓLISE ANAERÓBICA
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
DESTINOS DO PIRUVATO
Respiração celular
Fermentação lática
Fermentação alcoólica
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
 A glicólise divide-se em duas etapas:
1- ETAPA DE INVESTIMENTO:
- Cinco primeiras reações;
- Formação de intermediários fosforilados;
- Gasto de 2 ATPs (investimento);
- Etapa endergônica.
REAÇÕES DA VIA GLICOLÍTICA
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
A glicólise divide-se em duas etapas:
2- ETAPA DE PAGAMENTO:
- Reações de produção de energia (exergônica);
- Produção de 4 ATP e 2 NADH
- Saldo líquido de ATP = 2
REAÇÕES DA VIA GLICOLÍTICA
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
A via glicolítica é rigidamente controlada!
Três reações da glicólise são irreversíveis:
- Hexoquinase ou Glicoquinase
- Fosfofrutoquinase-1 
 Piruvato Quinase
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
 Sinonímia: Ciclo do Ácido Cítrico ou Ciclo do Ácido Tricarboxílico
 Meta principal - oxidação de acetil CoA a CO2 e H2O.
 Ocorre na matriz mitocondrial
 Segunda etapa da respiração celular
CICLO DE KREBS
COMO AS CÉLULAS SINTETIZAM ATP ?
- Na terceira etapa da respiração celular: CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS ou FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
- SINTETIZAM ATP ÀS CUSTAS DA OXIDAÇÃO DE COENZIMAS – NADH E FADH2 
Ações hormonais no metabolismo do
Glicogênio
Insulina
Glucagon
COMPONENTES DA CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS
Para cada molécula de glicose, a respiração celular pode determinar a produção de até 36 ATP.
Glicólise: 2 NADH
 4 ATP
Descarboxilação do piruvato: 2 NADH
Ciclo de Krebs: 6 NADH
 2 FADH2 
		 2 ATP
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
Glicogênese X Glicogenólise
- Definição
- OBTENÇÃO DE GLICOSE:
 dieta
 degradação do glicogênio (glicogenólise)
 gliconeogênese
- Importância / Objetivos
 Locais: - FÍGADO
 - MÚSCULOS
ESTRUTURA DO GLICOGÊNIO
 POLISSACARÍDEO DE CADEIA RAMIFICADA COMPOSTO EXCLUSIVAMENTE POR MOLÉCULAS DE GLICOSE.
 LIGAÇÕES GLICOSÍDICAS  1,4.
 LIGAÇÕES GLICOSÍDICAS  1,6.
GLICOGENÓLISE
DEFINIÇÃO: Rota metabólica onde ocorre a degradação da molécula do glicogênio.
- IMPORTÂNCIA: Hepática – manutenção da glicemia nos períodos iniciais de jejum
 Muscular – geração de glicose para ser utilizada apenas pelas células musculares
ATENÇÃO!
FÍGADO – sintetiza a enzima glicose 6-fosfatase
MÚSCULOS – NÃO sintetizam a enzima glicose 6-fosfatase
NÃO AUXILIAM NA MANUTENÇÃO DA GLICEMIA NOS PERÍODOS INICIAIS DE JEJUM
ATENÇÃO: 
Doenças de depósito de glicogênio: são um grupo de doenças genéticas que resultam de um defeito em uma enzima necessária a síntese ou degradação do glicogênio.
GLICONEOGÊNESE
Definição
Gliconeogênese é importante quando:
 Jejum prolongado 
Consumo inadequado de Carboidratos
Gliconeogênese ocorre principalmente no fígado e em menor extensão nos rins e epitélio intestinal. 
Inicia-se nas mitocôndrias e completa-se no citoplasma.
Três reações da glicólise são essencialmente IRREVERSÍVEIS, por este motivo a gliconeogênese NÃO é exatamente o inverso da glicólise!
	Hexoquinase
	Fosfofrutoquinase
	Piruvato quinase. 
Precursores não-glicídicos
São transformados em piruvato ou entram na via na forma de intermediários do Ciclo de Krebs
(oxaloacetato) e diidroacetona fosfato (glicólise)
PRECURSORES DA GLICONEOGÊNESE
Lactato liberado pelo músculo ativo é convertido em glicose no fígado, jogada na circulação e captada pelo músculo, que novamente a transforma em lactato e assim por diante.
METABOLISMO DAS PROTEÍNAS
Degradação proteica no jejum
- Os aminoácidos são provenientes da degradação de proteínas endógenas, principalmente as musculares, durante o jejum.
- Os aminoácidos após a desaminação, realizada por enzimas transaminases (por ex.: TGP e TGO), geram esqueletos carbonados e amina.
- A partir dos esqueletos carbonados, os aminoácidos podem ingressar na gliconeogênese a partir de intermediários do ciclo de Krebs, ou através de piruvato , sendo tais aminoácidos denominados glicogênicos.
METABOLISMO DAS PROTEÍNAS
METABOLISMO DAS PROTEÍNAS
A DEGRADAÇÃO PROTÉICA OCORRE HABITUALMENTE:
MANUTENÇÃO DA GLICEMIA DURANTE JEJUM NOTURNO 
 - RESERVA DE CARBOIDRATOS É PEQUENA
Mamíferos
 Ácidos graxos Glicose
 Acetil-CoA não se converte em piruvato
METABOLISMO DAS PROTEÍNAS
Com a oxidação dos aminoácidos ocorre uma grande produção de amônia, a qual é altamente tóxica e não deve ser lançada na corrente sanguínea, sendo assim o fígado é o responsável pela conversão de amônia em ureia, a qual apesar de tóxica é menos agressiva que a amônia. 
A conversão de amônia em ureia pelo fígado envolve várias etapas enzimáticas e denomina-se ciclo da ureia.
Os mamíferos eliminam a ureia através da filtração 
glomerular renal e são denominados “ureotélicos”.
Ainda existem os animais amoniotélicos e os uricotélicos.
Amoniotélicos – eliminam amônia como produto final da 
desaminação dos aminoácidos.
Uricotélicos – eliminam ácido úrico.
METABOLISMO DAS PROTEÍNAS
METABOLISMO DAS PROTEÍNAS
Amônia
Tóxica – SNC - funções neurais alteradas, confusão mental, desorientação, alucinação, ataque epilético, convulsões, coma
Solúvel em água 
Excreção urinária
- O que deve ocorrer com a amônia liberada na degradação proteica ?
Fígado
- A amônia deve ser convertida em ureia (forma menos tóxica) para ser excretada pelos rins.
- Ocorre parte no citoplasma e parte na mitocôndria do hepatócito
METABOLISMO DAS PROTEÍNAS
Degradação de Gorduras – LIPÓLISE
As gorduras estão concentradas nos adipócitos.
Triacilgliceróis Ácidos Graxos + Glicerol
 LIPASES
Os ácidos graxos e o glicerol são liberados pela corrente sanguínea e são absorvidos por outras células (principalmente hepatócitos)
O glicerol é convertido em gliceraldeído- 3 P, que é processado pela glicólise ou gliconeogênese.
Os ácidos graxos são oxidados a Acetil CoA que pode seguir o Ciclo de Krebs ou ser convertido em corpos cetônicos.
METABOLISMO LIPÍDICO
METABOLISMO LIPÍDICO
METABOLISMO LIPÍDICO
Na célula hepática, os ácidos
graxos (de cadeia longa) são ativados para formar Acil-CoA (membrana mitocondrial externa)
Em seguida, são transportados para dentro da mitocôndria por um carreador – CARNITINA
Na mitocôndria ocorre a oxidação até Acetil-CoA
Metabolismo dos Ácidos Graxos
METABOLISMO LIPÍDICO
METABOLISMO LIPÍDICO
Degradação dos triglicerídeos
METABOLISMO LIPÍDICO
Ácidos Graxos de Cadeia Longa
Ativação
Transporte
Beta-oxidação
METABOLISMO LIPÍDICO
CETOGÊNESE
Cetogênese é a produção de corpos cetônicos em resposta a níveis elevados de 
ácidos graxos no fígado.
METABOLISMO LIPÍDICO
CETOGÊNESE
Importantes fontes de energia para tecidos periféricos;
São solúveis em solução aquosa (não precisam de transportadores no sangue);
Usados nos tecidos extra-hepáticos (inclusive cérebro);
 Em jejum muito prolongado, 75% das necessidades energéticas do cérebro são atendidas pelo aceto-acetato;
 A acetona não é utilizada pelo corpo como um combustível, ela é volátil e pode ser eliminada pela respiração (Hálito Cetônico - presença de acetona em sua respiração).
METABOLISMO LIPÍDICO
Oxidação de Ácidos Graxos – Matriz Mitocondrial
Beta-oxidação
Na beta -oxidação, os ácidos graxos originam acetil-CoA. 
O processo envolve 4 etapas:
 Desidrogenação
 Hidratação
 Oxidação 
 Tiólise 
METABOLISMO LIPÍDICO
LIPOGÊNESE
METABOLISMO LIPÍDICO
Glicose
Piruvato
Acetil- CoA
AOA
Citrato
+
ATP
Isocitrato
O ATP inibe a
 transformação 
do Citrato.
METABOLISMO LIPÍDICO
 Citrato
AOA Acetil - CoA
 
Aspartato
Colesterol
Ácidos graxos 
Citrato
Citrato Liase
METABOLISMO LIPÍDICO
A partir da Acetil Coa Carboxilase
 vamos iniciar a síntese de 
ácidos graxos...
Acetil - CoA
Ácidos Graxos
C - C
Acetil CoA carboxilase
 Colesterol
Citrato
Citrato Liase
METABOLISMO LIPÍDICO
Acetil- CoA
 Ácidos Graxos
Colesterol
Acetil CoA carboxilase
C - C
C - C
Citrato
Citrato Liase
Que vai se 
alongando......
METABOLISMO LIPÍDICO
 Citrato
 Acetil - CoA
 
 
 
 	 
 Ácidos
 graxos
Colesterol
C - C
C - C 
C - C
C - C
C - C
C - C
C - C
Se alongando...
METABOLISMO LIPÍDICO
Citrato
Acetil - CoA
 
 
 Ácidos
 graxos
Colesterol
Até formar um...
AGL
METABOLISMO LIPÍDICO