Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
BIOQUÍMICA DULCE M. DALTRO CONTEÚDO DESTA AULA BIOQUÍMICA METABOLISMO CATABOLISMO X ANABOLISMO METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS METABOLISMO DOS LIPÍDEOS METABOLISMO DAS PROTEÍNAS INTEGRAÇÃO METABÓLICA BIOQUÍMICA METABOLISMO Definimos METABOLISMO como sendo o conjunto de TODAS as REAÇÕES QUÍMICAS que ocorrem num organismo vivo. Essas reações são principalmente de dois tipos: - As reações que LIBERAM ENERGIA , e - As reações que CONSOMEM ENERGIA. BIOQUÍMICA CATABOLISMO X ANABOLISMO METABOLISMO BIOQUÍMICA • ATP - “moeda energética celular” METABOLISMO BIOQUÍMICA METABOLISMO – moléculas fornecedoras de energia para as células: CARBOIDRATOS (I) , LIPÍDEOS (II), PROTEÍNAS (III) METABOLISMO BIOQUÍMICA Influência Hormonal - Insulina: hipoglicemiante - Quando: SACIEDADE = Estado Alimentado - Glucagon : hiperglicemiante - Quando: JEJUM (curto e longo) METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS GLUCAGON BIOQUÍMICA Células a Células b METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Vias Metabólicas CATABOLISMO ANABOLISMO Glicólise Glicogênese Glicogenólise Gliconeogênese Obs. Note que LISE é sempre QUEBRA e portanto é via CATABÓLICA, enquanto GÊNESE significa SÍNTESE e portanto é via ANABÓLICA ! CATABOLISMO X ANABOLISMO BIOQUÍMICA 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 BIOQUÍMICA 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 (ativa) Glicose (6C) 2 ADP 2 ATP2NADH 2 NADH 2 2 Ácido pirúvico (3C) BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Glicólise Local: CITOPLASMA BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS • GLICÓLISE AERÓBICA Na presença de O2 (e mitocôndria)=> piruvato entra na mitocôndria e converte-se em acetil-CoA que entra no ciclo de Krebs com produção de grande quantidade de ATP. Respiração celular (glicólise, C.K., Fosf.Oxidativa) BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS • GLICÓLISE ANAERÓBICA 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 (láctica, alcoólica ou acética) EXEMPLO: No músculo esquelético em atividade sustentada, o fornecimento de energia se dá pela via glicolítica com formação de lactato. BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Destinos do PIRUVATO Respiração celular Fermentação láctica Fermentação alcoólica BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS =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 BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS CICLO DE KREBS = CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO • Ocorre na MATRIZ MITOCONDRIAL BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS • 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 BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS H+ trazidos por NADH e FADH2 “bombeados” para o espaço intermembra. Elétrons (e- ) transportados na membrana mitocondrial interna até o Oxigênio(aceptor) O retorno dos prótons H+ traz a energia necessária para a FOSFORILAÇÃO DO ADP (forma ATP). BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS VALORES APROXIMADOS BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS METABOLISMO DO GLICOGÊNIO Glicogênese - Definição – síntese do GLICOGÊNIO Quando? Na SACIEDADE (= Estado Alimentado). Ação do hormônio: INSULINA ativando a enzima GLICOGÊNIO SINTASE. - Importância / Objetivos – armazenar glicose para os períodos de jejum e fornecer para: neurônios, hemácias, céls da retina...e para a atividade muscular. - Onde? Fígado e Músculos (no citoplasma). Polissacarídeo formado por moléculas de Glicose unidas por ligações glicosídicas a 1,4 e a 1,6 BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS METABOLISMO DO GLICOGÊNIO • GLICOGENÓLISE DEFINIÇÃO: Rota metabólica onde ocorre a quebra/degradação da molécula do glicogênio. - Quando? Inicia no jejum curto (e continua no jejum longo). -Ativação: hormônio GLUCAGON ativando a enzima GLICOGÊNIO FOSFORILASE - IMPORTÂNCIA: • Glicogenólise Hepática – manutenção da glicemia nos períodos iniciais de jejum (neurônios, hemácias, retina....) • Glicogenólise Muscular – geração de glicose para ser utilizada pelas próprias células musculares. BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS ATENÇÃO! Quando o glicogênio é “quebrado” libera a molécula GLICOSE 6 FOSFATO. (não sai da célula) ! • FÍGADO – sintetiza a enzima glicose 6-fosfatase (retira o fosfato da Glicose 6 Fosfato e então ela pode sair da célula hepática glicose manutenção da GLICEMIA SANGUÍNEA • MÚSCULOS – NÃO sintetizam a enzima glicose 6-fosfatase NÃO contribuem com a manutenção da glicemia no jejum BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Gliconeogênese Por que? Para o suprimento contínuo de glicose nos momentos de jejum prolongado, desnutrição crônica, consumo insuficiente de carboidratos... BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Gliconeogênese – síntese de novas moléculas de glicose ( a partir de : glicerol, lactato, aminoácidos, oxalacetato). Quando?: Jejum prolongado, ou quando há consumo insuficiente de carboidratos, nos estados de desnutrição crônica e no diabetes (não compensado). Sinalização: hormônios GLUCAGON E CORTISOL Onde? ocorre principalmente no fígado e em menor extensão nos rins e epitélio intestinal. Objetivo: manutenção da glicemia nos períodos de jejum longo. BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Gliconeogênese Precursores não-glicídicos São transformados em piruvato ou entram na via na forma de intermediários do Ciclo de Krebs (oxaloacetato) e diidroacetona fosfato (glicólise) BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Gliconeogênese • PRECURSORES DA GLICONEOGÊNESE • A utilização do lactato (ácido láctico) 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. Ciclo da GLICOSE - ALANINAA alanina (aa) é obtida no músculo após a glicólise, por transformação do piruvato, adicionando um grupo amina e é transferida para o fígado onde será desaminada (retira grupo amina) e reconvertida em Piruvato e finalmente em GLICOSE, sendo devolvida para a corrente sanguínea. METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS PRECURSORES DA GLICONEOGÊNESE A utilização da Alanina (aa) BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS LIPÍDEOS Alternativa energética II : LIPÍDEOS METABOLISMO DOS LIPÍDEOS METABOLISMO CATABÓLICO : LIPÓLISE Definição: Quebra dos lipídeos (triacilglicéróis =TAG) armazenados no tecido ADIPOSO. Quando? : JEJUM e EXERCÍCIO FÍSICO INTENSO Sinalização: hormônios GLUCAGON e ADRENALINA (=epinefrina). Ativação da enzima LIPASE (lipase hormônio sensível) Obs. A presença do hormônio INSULINA (saciedade) INIBE a lipólise ! A quebra dos TriacilGliceróis fornece: ÁCIDO GRAXO (=ACIL) (3) fonte de Energia (beta oxidação lipídica) GLICEROL Utilizado na gliconeogênese para produção de glicose ou na via glicolítica METABOLISMO DOS LIPÍDEOS BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS LIPÍDEOS LIPÓLISE • Metabolismo dos Ácidos Graxos Nas células, os ácidos graxos atravessam por uma proteína transportadora localizada na membrana plasmática, chegando ao citossol e devem entrar na mitocôndria. Para isso são ativados formando Acil- CoA (membrana mitocondrial externa), e em seguida, são transportados para dentro da mitocôndria por um carreador – CARNITINA (lançadeira). Na mitocôndria ocorre a oxidação até Acetil-CoA METABOLISMO DOS LIPÍDEOS BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS LIPÍDEOS BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS LIPÍDEOS β oxidação lipídica = β oxidação do ácido graxo (acil) A cada ciclo de β oxidação ocorre a formação de : • 1 Acetil – CoA (vai para CK) • 1 NADH transporte de elétrons • 1 FADH2 para cadeia respiratória Ex.:a β oxidação do palmitato (ácido graxo com 16 átomos de Carbono)(figura) que gera: 8 Acetil CoA, 7 NADH e 7 FADH2 BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS LIPÍDEOS CETOGÊNESE Cetogênese é a produção de corpos cetônicos em resposta a níveis elevados de Acetil CoA no fígado (decorrente de excesso de β oxidação lipídica) . A cetogênese ocorre quando o fígado realiza β oxidação e gliconeogênese ao mesmo tempo! BIOQUÍMICA METABOLISMO DOS LIPÍDEOS Metabolismo ANABÓLICO = LIPOGÊNESE Definição: síntese de ÁCIDOS GRAXOS a partir de AcetilCoA (em excesso) em situação de excesso de ATP. Glicose Piruvato Acetil- CoA oxalacetato + ATP Citrato Isocitrato O ATP inibe a transformação do Citrato. mitocôndria LIPOGÊNESE Síntese de ácidos graxos Citrato oxalacetato Acetil - CoA Aspartato Colesterol Ácidos graxos Citrato Citrato Liase LIPOGÊNESE ocorre no citoplasma LIPOGÊNESE Síntese de ácidos graxos METABOLISMO DOS LIPÍDEOS Matriz mitocondrial Por ação da enzima Acetil Coa Carboxilase inicia a síntese de ÁCIDOS GRAXOS... a cadeia carbônica então vai sendo alongada.... até formar um ÁCIDO GRAXO de cadeia longa... Acetil - CoA Ácidos Graxos C – C - c Acetil CoA carboxilase enzima Colesterol Citrato Citrato Liase Enzima Malonil CoA LIPOGÊNESE Síntese de ácidos graxos METABOLISMO DOS LIPÍDEOS BIOQUÍMICA METABOLISMO DAS PROTEÍNAS ALTERNATIVA ENERGÉTICA III - PROTEÍNAS BIOQUÍMICA METABOLISMO DAS PROTEÍNAS METABOLISMO CATABÓLICO (quebra)- PROTEÓLISE PROTEÓLISE - Degradação protéica no jejum prolongado, diabetes não-compensado, desnutrição crônica. As proteínas que sofrem hidrólise (gerando aminoácidos) são, geralmente, componentes do tecido muscular. Após a PROTEÓLISE (quebra de proteínas do músculo) os aminoácidos gerados são utilizados como fonte de ENERGIA . Para serem utilizados como fonte de ENERGIA , os aminoácidos devem sofrer inicialmente a remoção de seus grupos AMINA. BIOQUÍMICA METABOLISMO DAS PROTEÍNAS A remoção dos grupos amina dos aminoácidso gera AMÔNIA (NH4+) que é neurotóxica = eliminada através da formação de URÉIA. O esqueleto carbonado dos AA serão utilizados para gerar: Glicose ou corpos cetônicos BIOQUÍMICA METABOLISMO DAS PROTEÍNAS A utilização dos aminoácidos para finalidade energética (oxidação dos aminoácidos) gera grande quantidade de AMÔNIA, que deve ser eliminada do organismo (neurotóxica). O FÍGADO é o responsável pela conversão da AMÔNIA em URÉIA para sua posterior eliminação. Esses processos que envolvem TRANSAMINAÇÃO (transferência dos grupos amina) e a síntese da URÉIA são catalisados por várias enzimas hepáticas, entre as quais se destacam as TRANSAMINASES : Transaminase Glutâmico Oxalacética – TGO e Transaminase Glutâmico Pirúvica - TGP Obs. TGO e TGP são utilizadas como marcadores de função hepática (grau de possível lesão hepática) Obs a vitamina B6 é uma coenzima necessária à ação das TRANSAMINASES piridoxina BIOQUÍMICA METABOLISMO DAS PROTEÍNAS METABOLISMO CATABÓLICO A formação da URÉIA ocorre parte nas mitocôndrias e parte no citoplasma do hepatócito. Os mamíferos eliminam a uréia através da filtração glomerular renal e são denominados “ureotélicos”. CICLO DA URÉIA BIOQUÍMICA METABOLISMO DAS PROTEÍNAS aa GLICOGÊNICOS x aa CETOGÊNICOS originam CORPOS CETÔNICOS originam GLICOSE METABOLISMO DAS PROTEÍNAS Destino dos AminoÁcidos (esqueleto carbonado) após sofrer a remoção do grupo Amina (desaminação) : BIOQUÍMICA INTEGRAÇÃO METABÓLICA cooperação entre músculo e fígado para gerar GLICOSE O ciclo da glicose-alanina é um exemplo de cooperação inter-tecidos. No jejum prolongado proteínas musculares são hidrolisadas gerando aminoácidos. Parte do nitrogênio gerado na oxidação dos aminoácidos é utilizada para converter o piruvato em alanina, que por sua vez é exportada para o sangue e, posteriormente, capturada pelo fígado. O fígado reconverte a alanina em piruvato, que é utilizado para a síntese de glicose =gliconeogênese. A glicose vai para o sangue e pode ir para o músculo entrando na via glicolítica. BIOQUÍMICA INTEGRAÇÃO METABÓLICA Fígado – órgão com maior atividade metabólica Siga as setas das rotas metabólicas = utilização dos diversos tipos de nutrientes energéticos (carboidratos, lipídeos, proteínas) para geração de ATP. OBSERVEM AS ROTAS DE COOPERAÇÃO ENTRE VÁRIOS TECIDOS E ÓRGÃOS Observem que Fígado, músculos, cérebro e tecido adiposo apresentam grande intercâmbio metabólico... BIOQUÍMICA BOM ESTUDO! EXCELENTES PROVAS!
Compartilhar